thiết kế hệ thống phanh trên xe Santafe 2010

1

1

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung

MỤC LỤC
MỤC LỤC............................................................................................................. 1
LỜI NÓI ĐẦU ………………………………..................................................….3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ……………………… 4
1.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU …………………………………..4
1.1.1. Công dụng .................................................................................................. 4
1.1.2. Phân loại …………………………………………………………………. 4
1.1.3. Yêu cầu …………………………………………………………………

5

1.2. CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ HỆ THỐNG PHANH..................................... 5
1.2.1. Cơ cấu phanh

............................................................................................

5
1.2.2. Dẫn động phanh......................................................................................... 10
1.2.3. Trợ lực phanh............................................................................................ 13
1.2.4. Bộ điều hòa lực phanh............................................................................... 14
1.3. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE SANTAFE 2010....................... 18
1.3.1. Giới thiệu xe santafe 2010......................................................................... 18
1.3.2. Các thông số kỹ thuật của xe santafe 2010................................................ 19

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ..................................... 20
2.1. Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh xe Hyundai Santafe 2010.... 20
2.1.1. Cơ cấu phanh trước.................................................................................. 20
2.1.2. Cơ cấu phanh sau...................................................................................... 20
2.1.3. Dẫn động phanh....................................................................................... 20
2.2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe Hyundai Santafe 2010...................... 20
2.2.1. Sơ đồ bố trí hệ thống phanh..................................................................... 20
2.2.2. Cơ cấu phanh trước và cơ cấu phanh sau................................................

21

2.2.3. Dẫn động phanh........................................................................................ 24
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH
3.1. TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ KHI PHANH……………30
3.1.1. Lực phanh sinh ra ở bánh xe…………………………………………….30
3.1.2. Lực tác dụng lên ô tô khi phanh…………………………………………31
SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


2

2

Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung
3.2. XÁC ĐỊNH MOMEN CẦN CÓ Ở CƠ CẤU PHANH…………………..32
3.3. TÍNH TOÁN CƠ CẤU PHANH TRƯỚC……………………………….34
3.3.1. Bán kính đĩa phanh…………………………….………………………...34

3.3.2. Bán kính trung bình...……………………………………………………34
3.3.3. Đường kính xilanh bánh xe ……………...………………… …..………35
3.4. TÍNH TOÁN CƠ CẤU PHANH SAU…………………………………..37
3.4.1. Xác định thông số hình học của cơ cấu phanh…………………………. 37
3.4.2. Xác định góc

( d)

và bán kình (ρ) của lực tổng hợp tác dụng lên má

phanh………………………………………………………………………….. 38

ϕ

3.4.3. Xác định góc ( ) ở các cơ cấu phanh……………………………..….
3.4.4. Xác định bán kính r0 …………………………………………………….…..

39
40

3.4.5. Xác định các lực riêng rẽ bằng phương pháp hoạ đồ. ……………….. . . 40
3.4.6. Tính toán xi lanh bánh xe……………………………………………… 43
3.4.7. Kiểm tra hiện tượng tự xiết……………………………………………. 43
3.4.8. Xác định kích thước của má phanh………………………………..… 44
3.4.9. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh ………….……………….. 46
3.5. KIỂM TRA BỀN MỘT SỐ CHI TIẾT…………………………………. 47
3.5.1. Kiểm tra bền guốc phanh……………………………………………….. 47
3.5.2. Kiểm tra bền trống phanh……………………………………………….. 55
KẾT LUẬN …………………………………………………………………... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………... 58

SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


3

3

ỏn tt nghip

GVHD: ThS. Nguyn c Trung

LI NểI U
Ngành ô tô - 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 một quốc gia. Ngày nay với sự phát triển của
khoa học và kỹ thuật thì nghành ôtô cũng có những phát triển đáng kể. Các thành
tựu mới nh điều khiển tự động, kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin, kỹ thuật bán
dẫn cũng nh các phơng pháp tính toán hiện đại đều đợc áp dụng trên ô tô.
ở nớc ta hiện nay, các loại xe ô tô đang lu hành chủ yếu là nhập ngoại hoặc
đợc lắp ráp tại các nhà máy liên doanh, các loại xe trên rất đa dạng về chủng loại
mẫu mã cũng nh chất lợng. Trong đó các dòng xe có suất xứ từ Hàn Quốc chiếm
một tỷ lệ đáng kể . Với đặc thù của địa hình Việt Nam 70% diện tích là đồi núi.
Đớng xá thờng khó khăn , cơ sở hạ tầng còn cha tốt . Do đó yêu cầu phải có hệ
thống phanh tốt đảm bảo an toàn trong quá trình vận tải, đồng thời nâng cao đợc
hiệu quả phanh và độ ổn định khi phanh. Trên cơ sở đó em đợc giao đề tài : Thiết
kế hệ thống phanh trên cơ sở xe Santafe 2010 ( Phần cơ cấu phanh ).
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Nguyễn Đức Trung và các thầy

cô trong bộ môn đã giúp đỡ và hớng dẫn tận tình để em hoàn thành đồ án tốt
nghiệp của mình .
Hà nội, tháng 1 năm 2013
Sinh viên thực hiện

Ngô Đức Phơng

SVTH : Ngụ c Phng

Lp : C khớ ụ tụ K14A-TX


4

4

Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU :
1.1.1. Công dụng :
- Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của ô tô tới vận tốc
chuyển động nào đó hoặc dừng hẳn ô tô.
- Giữ cho ô tô dừng hoặc đỗ trên các đường dốc.
Đối với ôtô hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất, bởi vì nó
đảm bảo cho ôtô chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao được năng
suất vận chuyển.
1.1.2. Phân loại :
Có nhiều cách phân loại hệ thống phanh
a) Theo công dụng:

- Hệ thống phanh chính ( phanh chân ).
- Hệ thống phanh dừng ( phanh tay ).
- Hệ thống phanh dự phòng.
- Hệ thống phanh bổ trợ.
b) Theo kết cấu của cơ cấu phanh:
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc.
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đai.
c) Theo phương thức dẫn động phanh:
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí.
- Hệ thống phanh dẫn động thủy lực.
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén.
- Hệ thống phanh dẫn động điện từ.
- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thủy lực.
d) Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh:
- Hệ thống phanh có trang bị hệ thống chống khóa cứng bánh xe ABS (Antilock
Braking System), có thể tổ hợp cả hệ thống TRC ( Traction control) điều khiển
lực kéo chống trượt quay bánh xe.
- Bộ điều hòa lực phanh thông thường.
SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


5

5

Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung

- Hệ thống phanh phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic Brake force
Distribution).
- Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA ( Braking Assistant System).
1.1.3. Yêu cầu của hệ thống phanh:
Hệ thống phanh cần bảo đảm các yêu cầu sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng
đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh.
- 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 sử
dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kì cường độ nào.
- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh khi ôtô chuyển động tịnh tiến hay quay
vòng.
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
- Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển - với lực
phanh trên bánh xe.
- Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện
sử dụng.
- Có khả năng phanh ô tô khi đứng yên trong thời gian dài.
- Có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao.
1.2. CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ HỆ THỐNG PHANH:
1.2.1. Cơ cấu phanh:
1.Cơ cấu phanh tang trống:
a) Cơ cấu phanh tang trống 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:

SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


6

6

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung

Hình 1.1: Sơ đồ cơ cấu phanh có lực dẫn động bằng nhau
● Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng:
+ 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.
+ Phạm vi sử dụng. Cơ cấu phanh guốc loại này thường được sử dụng trên ô
tô du lịch và ô tô tải nhỏ.
* Cơ cấu phanh tang trống có điểm đặt cố định về một phía,dịch chuyển góc
như nhau:
5
1

3

2

Hình1.2: Cơ cấu phanh guốc có dịch chuyển góc như nhau
● Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng:
+ 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 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 quá trình phanh cam sẽ chóng mòn.
+ Phạm vi sử dụng: Sử dụng rộng rãi trên xe tải cỡ lớn.
SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


7

7

Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung
b) 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 đông bằng nhau
● Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng:
+ 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.
+ Phạm vi sử dụng: Dùng trên xe có tải trọng trung bình và cầu trước xe con.

c) H×nh 1.4: C¬ cÊu phanh guèc lo¹i b¬i
Cơ cấu phanh guốc loại bơi:

SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


8

8

Đồ án tốt nghiệp
H×nh 1.4.a: MÆt tùa t¸c dông ®¬n

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung
H×nh 1.4.b: Hai mÆt tùa t¸c dông kÐp

● Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng:
+ Ưu điểm: 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
mòn không đều.
+ Phạm vi sử dụng:
- Cơ cấu loại mặt tựa tác dụng đơn thường được bố trí ở các bánh xe cầu
trước của ô tô du lịch và ô tô tải nhỏ.
- Cơ cấu loại mặt tựa tác dụng kép thường được bố trí ở các bánh xe cầu sau
của ô tô du lịch và ô tô tải nhỏ.
d) Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa.
H×nh 1.5: C¬ cÊu phanh guèc tù cêng ho¸

H×nh 1.5.a: Loại t¸c dông ®¬n

H×nh 1.5.b: Loại t¸c dông kÐp

● Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm: Lực ép guốc phanh vào trống phanh đều
+ Nhược điểm: Má phanh mòn không đều
2.Cơ cấu phanh đĩa:

SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


9

9

Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung
Cơ cấu phanh đĩa sử dụng trên ôtô bao gồm cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di động
và loại có giá đỡ cố định.
a) Cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di động:

Hình 1.6: Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động.
● Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm : Do cơ cấu bố trí một xylanh công tác nên chỉ có một dòng dầu
thủy lực được đưa vào xylanh.Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho dòng không 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.
- Không gian rộng để bố trí cho các cơ cấu khác.
+ Nhược điểm - Hai má phanh không mòn đều vì lực ép do dầu thủy lực tạo ra
ở piston chỉ tác động vào một bên má.
b) Cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ cố định:

SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


10

10

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung

Hình 1.7: Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định.
● Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm: Hai má phanh mòn đều vì lực ép do dầu thủy lực tạo ra đều ở hai
piston
+ Nhược điểm: Phải cần xilanh bánh xe có thể tích bằng nhau, không gian bố
trí trật, không khí vào làm mát đĩa kém, giá thành cao.
1.2.2. Dẫn động phanh:
1.Dẫn động phanh cơ khí:

Hình 1.8: Sơ đồ dẫn động phanh cơ khí

● Ưu, nhược điểm:
+ 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
SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


11

11

Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung
chính 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 không cao, thời
gian phanh lớn.
2.Dẫn động phanh thủy lực:
Dẫn động phanh thủy lực gồm hai loại là dẫn động phanh thủy lực một dòng và
dẫn động phanh thủy lực hai dòng.
+ Ưu điểm: Khi thực hiện phanh êm dịu, phanh đồng thời các bánh xe với sự
phân bố lực phanh theo yêu cầu, dễ bố trí, độ nhạy cao (do dầu không 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
lên 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.
+ Phạm vi sử dụng: Xe con , xe tải nhỏ và trung binh.
a) Sơ đồ dẫn động phanh một dòng:

Hình 1.9: Dẫn động một dòng.
+ Ưu điểm: Dẫn động một dòng có kết cấu đơn giản.
+ Nhược điểm: Độ an toàn không cao. Vì khi đường ống dẫn đến xi lanh bị rò
rỉ thì dầu trong hệ thống mất áp suất làm cho mất phanh tất cả các bánh xe.
b) Sơ đồ dẫn động phanh hai dòng:
SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


12

12

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung

Hình 1.10: Dẫn động phanh hai dòng thẳng.

Hình 1.11: Dẫn động phanh hai dòng chéo.
+ Ưu điểm: Khi một đường bị rò rỉ thì đường dầu còn lại vẫn có tác dụng
phanh ở hai bánh xe còn lại.
+ Nhược điểm: Cấu tạo xi lanh chính phức tạp hơn.
3. Dẫn động phanh bằng khí nén:

SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX

13

13

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung

Hình 1.12: Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén
● Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng:
+ 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 không khí bị
nén khi chịu lực.
+ Phạm vi sử dụng : Phanh khí được dùng trên xe tải trung bình, xe tải lớn và
xe chuyên dùng.
1.2.3 Trợ lực phanh:
1) Trợ lực khí nén:

Hình 1.13: Trợ lực khí nén.
SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


14

14

Đồ án tốt nghiệp
● Ưu, nhược điểm:

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung
2

+ Ưu điểm: Lực cường hóa lớn vì áp suất khí nén có thể từ 5-7 KG/cm . Bảo
đảm được quan hệ tỷ lệ giữa lực bàn đạp với lực phanh.
+ Nhược điểm: Số lượng các cụm trong hệ thống phanh nhiều, kết cấu phức
tạp, cồng kềnh, xe phải được tranh bị máy nén khí, giá thành cao. Đối với các
loại xe không lắp máy khí nén thì không sử dụng bộ cường hóa kiểu này.
2) Trợ lực chân không, loại đồng trục:

Hình 1.14: Sơ đồ bộ trợ lực chân không loại đồng trục
● Ưu, nhược điểm:
+ 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 không lớn. Muốn có
lực trợ lực lớn thì phải tăng tiết diện của màng, do đó kích thước của bộ trợ lực
tăng lên.
3) Trợ lực chân không kết hợp với thủy lực:
b

a
4
2
5

1

SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


15

15

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung

14
3
10
11
8
9
15
7
8'
6
13
12

Hình 1.15: Trợ lực chân không kết hợp thủy lực.
● Ưu, nhược điểm:

+ 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.
1.2.4 Bộ điều hòa lực phanh:
a) Bộ điều hòa lực phanh đơn:

SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


16

16

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung

Hình 1.16: Kết cấu bộ điều hòa lực phanh đơn.
● Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm: Kết cấu đơn giản.
+ Nhược điểm: Không dùng được cho loại phanh bố trí mạch chéo.
b) Bộ điều hòa lực phanh kép:

Hình 1.17: Kết cấu bộ điều hòa lực phanh kép
● Ưu, nhược điểm:
+ 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.

SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


17

17

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung

c) Bộ điều hòa lực phanh một thông số:

Hình 1.18: Bộ điều hòa lực phanh một thông số.
● Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm: Có kết cấu đơn giản và ổn định trong sử dụng.
+ Nhược điểm: Phạm vi sử dụng của chúng hạn chế ở những ô tô mà tải trọng
thay đổi không lớn lắm trong khi sử dụng.
d) Bộ điều hòa lực phanh hai thông số:

Hình 1.19: Kết cấu bộ điều hòa lực phanh hai thông số.
● Ưu, nhược điểm:

SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX

18

18

Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung
+ Ưu điểm: Bộ điều hòa lực phanh hai thông số nó tự điều chỉnh được cả áp
suất dầu tác dụng lên bánh sau theo sự thay đổi tải trong.
+ Nhược điểm: Kết cấu của nó phức tạp.
e) Bộ điều hòa lực phanh có van đi tắt:

Hình 1.20: Kết cấu bộ điều hòa lực phanh có van đi tắt.
● Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm: Nếu mạch dầu phanh trước bị hỏng do lý do nào đó nó sẽ làm
ngừng hoạt động của van điều hòa ở điều kiện trên để giảm quãng đường phanh.
+ Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp.
f) Bộ điều hòa lực phanh không có van đi tắt:

Hình 1.21: Kết cấu bộ điều hòa lực phanh không có van đi tắt.
● Ưu, nhược điểm:
SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


19

19

Đồ án tốt nghiệp

+ Ưu điểm: Kết cấu đơn giản.

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung

+ Nhược điểm: Khi mạch trước bị hỏng, van điều hòa vẫn làm việc nên không
tăng được lực phanh lên bánh sau.
1.3. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE SANTAFE 2010:
1.3.1. Giới thiệu xe santafe 2010:

Hyundai Santafe 2010 là phiên bản nâng cấp của Santafe 2009, nó là một mẫu
xe thể thao đa dụng cỡ trung với 5 cửa và 7 chỗ dành cho gia đình. Santafe 2010
sử dụng hệ thống dẫn động cầu trước. Động cơ diezel hoàn toàn mới với 4 xy
lanh thẳng hàng, dung tích 2.0 lít đạt công suất 184 mã lực và mô men xoắn 392
Nm ở dải vòng tua từ 1800 đến 2500 vòng/phút. Đây là động cơ do Hyundai tự
phát triển sử dụng công nghệ turbo điều chỉnh điện tử eVGT và là cỗ máy diezel
gọn nhất , nhỏ nhẹ nhất và mạnh nhất trong phân khúc của nó.
Santafe 2010 được trang bị hộp số 6 tốc độ do chính Hyundai phát triển giúp
tiết kiệm nhiên liệu hơn 12,2% so với hộp số của phiên bản năm 2009. Sự kết
hợp giữa động cơ và hộp số mới giúp xe có thời gian tăng tốc từ 0 đến 100 km/h
là 7,5 giây và mức tiêu thụ nhiên liệu là 7 lít trên 100 km. Giảm sóc trước là loại
độc lập kiểu MacPherson và giảm sóc sau là loại độc lập giúp xe chậy êm ái trên
SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


20

20

Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung
đường phố nhưng chạy đường trường ôm cua tốc độ cao không phải ưu điểm của
kiểu treo này.

Hãng sản xuất

HYUNDAI

Loại động cơ

2.0 lít

Kiểu động cơ

e-VGTR2.0

Dung tích xi lanh (cc)

1998cc

Mô men xoắn cực đại(Nm/v/ph)

392/1800-2500

Công suất cực đại (ml/v/ph)

184/4000

Loại xe

SUV

Thời gian tăng tốc từ 0 đến 100km/h

7.5giây

Hộp số

6 số tự động

Loại nhiên liệu

Diesel

Mức độ tiêu thụ nhiên liệu

7lít/100km

Dài (mm)

4676mm

Rộng (mm)

1890mm

Cao (mm)

1725mm

Chiều dài cơ sở (mm)

2700mm

Chiều rộng cơ sở trước/sau

1615/1620mm

Trọng lượng không tải (kg)

2050kg

Trọng lượng toàn tải (kg)

2740kg

Giảm sóc trước

Độc lập kiểu MacPherson.

Giảm sóc sau

Độc lập

Dung tích bình nhiên liệu (lít)

75lít

Lốp xe

235/60R18

Số cửa

5cửa

Số chỗ ngồi

7chỗ

1.3.2. Các thông số kỹ thuật của xe santafe 2010:

SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


21

21

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh xe Hyundai Santafe 2010:
2.1.1. Cơ cấu phanh trước:
Chọn cơ cấu phanh đĩa có giá di động hai ống xilanh.

2.1.2. Cơ cấu phanh sau:
Chọn cơ cấu phanh guốc loại có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía lực
dẫn động bằng nhau.
2.1.3. Dẫn động phanh:
Để tăng tính nhanh, nhạy khi phanh ta chọn loại dẫn động bằng thủy lực hai
dòng chéo và đảm bảo chất lượng phanh cũng như hiệu quả khi phanh ta dùng bộ
trợ lực chân không loại đồng trục và bộ điều hòa lực phanh một thông số loại
kép.
2.2.Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe Hyundai Santafe 2010:
2.2.1. Sơ đồ bố trí hệ thống phanh:

4

1

3

SVTH : Ngô Đức Phương

2

5

6

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


22

22

Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung
Hình 2.1: Sơ đồ dẫn động phanh trên xe Santafe 2010
* Nguyên lý làm việc:
Khi người lái tác động vào bàn đạp phanh, thông qua hệ thống đòn bẩy và
bộ trợ lực phanh khuyếch 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 truyền theo hai nhánh độc lập, thông
qua các đường ống dẫn tới van nhánh và van điều hoà, rồi thông qua các
đường ống dẫn tới các xi lanh phanh bánh xe. Áp suất dầu trong xi lanh
phanh bánh xe đẩy Piston ép các má phanh vào đĩa phanh, má phanh vào
trống phanh.
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, trống phanh.
2.2.2. Cơ cấu phanh trước và cơ cấu phanh sau:
a) Cơ cấu phanh trước :

I

Hình 2.2: Cơ cấu phanh trước
1. Đĩa phanh; 2. Giá đỡ; 3. Bu lông; 4. Má phanh; 5. Càng phanh;
6. Vành bánh xe ; 7. Tấm chắn bụi; 8. Phớt dầu ; 9. Piston ; 10. Xi lanh ;
+ Đĩa phanh được chế tạo bằng gang, đĩa đặc. Đĩa xẻ rãnh thông gió.
+ Xylanh thuỷ lực: Được đúc bằng hợp kim nhôm. 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
SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


23

23

Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung
phanh. Biện pháp để giảm nhiệt độ dầu phanh sử dụng các pittông bằng vật liệu
phi kim.
+ 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. Pittông được chế tạo bằng hợp kim nhôm.
+ Má phanh : Má phanh đĩa là vật liệu ma sát dùng để ép vào rô to phanh đĩa
đang quay. Má phanh (hay tấm ma sát) là dạng tấm phẳng được chế tạo từ thép lá
dày từ 2 đến 3 mm và tấm má phanh dày từ 9 đến 10 mm. Má phanh được lắp hai
bên đĩa phanh nhờ giá có rãnh hướng tâm và định vị bằng chốt dọc trục hoặc
bằng các mảnh hãm.
+ 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 các xylanh bánh xe để tạo lực phanh, một phần
theo ống dẫn đến mở van không khí của bộ trợ lực tạo độ chênh áp giữa hai
khoang trong bộ trợ lực. Chính sự chênh áp đó nó sẽ đẩy màng của bộ trợ lực 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 ép má phanh vào đĩa phanh thực hiện quá

trình phanh.
- Khi nhả phanh: Các chi tiết trở về vị trí ban đầu nhờ bộ đàn hồi của vòng
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.
b) Cơ cấu phanh sau :

SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


24

24

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung

Hình 2.3: Cơ cấu phanh sau .
1. Mâm phanh; 2. Má phanh; 3. Guốc phanh; 4. Bộ điều chỉnh; 5. Lò xo;
6. Xilanh; 7. Piston; 8. Lò xo piston; 9. Cuppen; 10. Cao su chắn bụi;
11. Càng đẩy; 12. Phanh dừng; 13. Lò xo;
* 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 còn
đầu trên có thể bung ra tựa như bản lề và áp vào tang trống dưới tác dụng của
cam ép hoặc cụm piston-xylanh của cơ cấu phanh. Khi tác dụng vào bàn đạp
phanh chất lỏng với áp suất cao truyền đến xilanh 6 tạo nên lực ép trên các piston
và đẩy các guốc phanh ép sát vào trống phanh, do đó quá trình được tiến hành.

Khi nhả bàn đạp phanh, lò 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.
* Cấu tạo một số bộ phận của phanh tang trống:
+ 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 gắn bằng bulông vào trục bánh sau,
trên mâm phanh có lỗ và vấu lồi để gắn xilanh 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 xám chống mài mòn 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
SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX


25

25

Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Nguyễn Đức Trung
phanh. Guốc phanh được chế tạo bằng nhôm 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 mòn không bị đinh tán cọ vào làm hỏng bề
mặt của trống phanh.
+ 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 nhôm, phía ngoài có ép chốt thép làm

chỗ tỳ cho guốc phanh. Xi lanh được làm kín bằng các vòng 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.
2.2.3. Dẫn động phanh:
a) Xi lanh phanh chính:
13

2

3

30

1

4

11

10

12

9

8

7

6

5

Hình 2.4: Xi lanh phanh chính hai dòng
1. Thân xi lanh chính; 2. Lỗ dầu ra; 3. Đầu nối ống; 4,13. Lò xo hồi vị;
5, 10. Vòng làm kín; 6. Chốt tỳ; 7. Piston số 2; 8. Lỗ bù; 9. Lỗ thông;
11. Vòng chặn; 12. Piston số 1
SVTH : Ngô Đức Phương

Lớp : Cơ khí ô tô K14A-TX