Đề tài khảo sát hệ thống phanh khí nén trên xe tải renault v i

Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát hệ thống phanh khí nén xe tải RENAULT V.I

LỜI NÓI ĐẦU
Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân cần chuyên chở khối
lượng lớn hàng hóa và hành khách. Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt
động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ô tô trở thành một trong những
phương tiện chủ yếu, phổ biến để chuyên chở hàng hóa và hành khách, được sử dụng
rộng rãi trên mọi lĩnh vực đời sống kinh tế - xã hội con người.
Trong chương trình đào tạo kỹ sư nghành động lực thì đồ án tốt nghiệp là không thể thiếu, là
điều kiện tất yếu rất quan trọng mà mọi sinh viên cần phải hoàn thành, để hiểu biết một cách chặt chẽ
và nắm vững sâu về ô tô. Và trong quá trình học tập, tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào khảo sát tính
toán thiết kế một bộ phận, một hệ thống trên xe hay tổng thể xe là việc quan trọng hơn hết. Điều này
củng cố kiến thức đã được học, thể hiện sự am hiểu về kiến thức cơ bản và cũng là sự vận dụng lý thuyết
vào thực tế sao cho hợp lý; nghĩa là lúc này sinh viên đã được làm việc của một cán bộ kỹ thuật.
Phanh ô tô là một bộ phận rất quan trọng trên xe, nó đảm bảo cho ô tô chạy an toàn ở tốc độ
cao, do đó nâng cao được năng suất vận chuyển. Nên hệ thống phanh ô tô cần thiết bảo đảm bền vững,
tin cậy, phanh êm dịu, hiệu quả phanh cao, tính ổn định của xe, điều chỉnh lực phanh được ...để tăng
tính an toàn cho ô tô khi vận hành.
Trong đồ án tốt nghiệp khóa học này em được giao nhiệm vụ:” KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH
KHÍ NÉN TRÊN XE TẢI RENAULT V.I ”.
Mặc dù đã cố gắng, nhưng do kiến thức có hạn và thời gian khống chế, thiếu kinh nghiệm thực
tế nên trong khuôn khổ đồ án này sẽ không tránh những thiếu sót. Em rất mong các thầy góp ý, chỉ bảo
tận tâm để kiến thức của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn,
thầy giáo duyệt đề tài, các thầy giáo bộ môn động lực đã hết sức tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn
thành tốt nội dung đề tài của mình.
Đà Nẵng, ngày 04 tháng 09 năm 2006
Sinh viên thực hiện

NGUYỄN XUÂN HẢI

1. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI.
Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô và kỹ thuật điện tử thì tất cả các hệ thống trên ô
tô nói chung và hệ thống phanh nói riêng ngày được hoàn thiện hơn, chất lượng hơn và tối ưu hơn.
Trên ô tô hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng. Vì nó đảm bảo cho ô tô chạy an toàn.
Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn, nguy hiểm xảy ra khi vận hành, nhờ điều khiển quá trình phanh làm
chủ được tốc độ, nhanh, chậm và dừng hẳn khi cần thiết.
Đối với sinh viên ngành cơ khí giao thông việc khảo sát, thiết kế, ngiên cứu về hệ thống phanh càng
có ý nghĩa thiết thực hơn. Bên cạnh đó cần phải khẳng định một ý nghĩa tương đối trong thực tiễn, hiện
tại, chẳng hạn như là: Giúp cho người thiết kế chế tạo định hướng trong sản xuất có một nhận thức cơ
bản hơn để cải tạo. Giúp cho người cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật trong việc quản lý có thể khai thác
tối đa năng lực hoạt động của ô tô trong điều kiện làm việc cụ thể. Giúp cho người sử dung có sự am
hiểu nhất định để vận hành ô tô, để tạo sự thuận lợi trong việc bảo dưỡng, bảo trì ô tô. Và đội ngũ công
nhân, cán bộ kỹ thuật kịp thời nhanh chống phát hiện, tìm ra những hư hỏng cục bộ, nguyên nhân của
hư hỏng và biện pháp khắc phục, bảo dưỡng, sửa chữa những hư hỏng của hệ thống phanh ô tô.
Vì vậy em chọn đề tài “ KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE TẢI RENAULT V.I ”.

Hệ thống phanh xe RENAULT V.I. Là hệ thống phanh khí nén dùng cho xe tải cở lớn.
Trong đề tài này em tập trung vào vấn đề tìm hiểu kết cấu và nguyên lý hoạt động của các
chi tiết trong hệ thống phanh, tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh khí nén của xe tải
RENAULT V.I.
Em hy vọng đề tài này như là một tài liệu chung nhất để giúp người sử dụng tự tìm
hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, cũng như cách khắc phục các hỏng hóc nhằm sử dụng
và bảo dưỡng hệ thống phanh một cách tốt nhất để đảm bảo an toàn cho người và tài sản.
2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ.
2.1. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI.
2.1.1.Công dụng.
Hệ thống phanh dùng để:


Giảm tốc độ của ô tô, máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó.

Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô, máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc
nghiêng hay trên mặt đường ngang.
Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng:
Nó đảm bảo cho ô tô, máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc
Nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe.
2.1.2.Yêu cầu.
Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:
Làm việc bền vững, tin cậy.
Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy hiểm.
Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho hành khách và
hàng hoá.
Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế.
Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô máy kéo khi phanh.
Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng.
Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện sử dụng.
Có khả năng thoát nhiệt tốt.
Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ.
Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống phanh của ô tô
máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh la.
Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở tất cả mọi chế độ chuyển
động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn gọi là phanh chân.
Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính hỏng.


Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ, dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chổ khi dừng xe hoặc
khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay đòn nên gọi là phanh tay.
Ngoài ra còn có phanh chậm dần: Trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như xe tải, trọng lượng toàn
bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách- lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi núi,thường xuyên phải chuyển
động lên xuống các dốc dài còn phải có loại phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để.
Phanh liên tục, giữ cho tốc độ của ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc.

Để giảm dần tốc độ của ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn.
Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng của nhau. Nhưng chúng
phải có ít nhất là hai bộ phận điều khiển và dẫn động độc lập.
Ngoài ra, để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành các dòng độc lập để
nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làm việc bình thường.
Để có hiệu quả phanh cao:
Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.
Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ trọng lượng bám
để tạo lực phanh. Muốn vậy, lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của
đường tác dụng lên chúng.
Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thuỷ
lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe cói trọng lượng toàn bộ lớn.
Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính là. Gia tốc chậm
dần và quãng đường phanh. Ngoài ra cũng có thể dùng các chỉ tiêu khác như. Lực phanh hay thời gian
phanh.
Giá trị các yêu cầu này có thể tham khảo trong bảng 2-1, 2-2 và 2-3.
Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từng hiệp hội quy định riêng
dựa vào nhiều yếu tố như. Nguồn gốc và chủng loại ô tô đang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ
chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết bị kiểm tra....


Bảng 2-1 : Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh ( của hệ thống phanh chính ) cho phép ô tô
lưu hành trên đường- Do Bộ giao thông Vận tải Việt Nam quy định năm 1995.
Stt

1

2

Chủng loại ô tô

Quãng đường
phanh

Gia tốc chậm dần ổn
định

Sp [ m ] (≤ )

Jp [ m/s ] ( ≥ )

7,2

5,8

9,5

5,0

11

4,2

Ô tô du lịch và các loại ô tô khác thiết kế
trên cơ sở ô tô du lịch

Ô tô vận tải trọng lượng toàn bộ ≤ 8 tấn
và ô tô khách có chiều dài toàn bộ ≤ 7,5
m

3

Ô tô vận tải hoặc đoàn ô tô có trọng
lượng toàn bộ > 8 tấn và ô tô khách có
chiều dài toàn bộ > 7,5 m

Tiêu chuẩn trình bày ở bảng 2-1 trên được cho ứng với chế độ thử:
Ô tô không tải, chạy trên đường nhựa khô, nằm ngang.
Vận tốc bắt đầu phanh là 30 [ Km/h ] ( 8,33 [ m/s ] ).
Do yêu cầu về tốc độ ô tô ngày càng tăng, cho nên có xu hướng tăng vận tốc thử phanh để cho phép
lưu hành trên đường. Tuy vậy thử phanh ở tốc độ cao là rất nguy hiểm, nhất là trong điều kiện chưa cho
phép có những bãi thử chuyên dùng. Vì thế ở nước ta vẫn đang áp dụng tốc độ thử phanh là 30 [ Km/h ].
Số liệu cho ở bảng 2-1 chỉ sử dụng để kiểm tra phanh định kỳ nhằm cho phép ô tô lưu hành trên
đường để đảm bảo an toàn chuyển động. Đối với các cơ sở nghiên cứu hay thiết kế chế tạo thì cần áp
dụng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt hơn.

Bảng 2-2 : Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh chính
( Tiêu chuẩn của Liên Xô cũ )


Stt

Chủng loại ô tô

Tốc độ
trước khi
phanh

Lực tác
dụng lên

bàn đạp

Vo
[Km/h]

(1)

(2)

1

Ô tô du lịch và Microbuys
với số chỗ ngồi ≤ 8

2

4

5

Ô tô buýt với trọng lượng
toàn bộ > 5 tấn

Ô tô tải với trọng lượng
toàn bộ < 3,5 tấn

Gia tốc
chậm dần
ổn định

Pbđ [ N ]

Sp [ m ]

Jp [ m/g ]

(≤ )

(≤ )

(≥ )

(5)

(6)

(7)

O

43,2

7,0

I

54,0

5,4

II

57,5

5,0

O

25,8

7,0

I

32,3

5,3

II

34,3

4,9

O

32,1

6,0

I

40,1

4,5

II

42,7

4,1

O

44,8

5,5

I

56,0

4,1

II

59,6

3,8

O

25,0

5,5

I

31,3

4,0

II

33,3

3,7

O

17,2

5,5

I

21,5

4,0

II

22,9

3,6

O

26,5

5,5

(4)

500

60

60

70

700

700

700

Ô tô tải với trọng lượng
toàn bộ từ 3,5 tấn ÷ 12

tấn

6

80

Quãng
đường
phanh

Ô tô buýt > 8 chỗ ngồi và
trọng lượng toàn bộ ≤ 5
tấn

3

(3)

Ô tô tải với trọng lượng >
12 tấn

Đoàn ô tô với tải trọng
toàn bộ từ 3,5 tấn ÷ 12

50

40

700

700

Dạng
thử


7

tấn

50

Đoàn ô tô với trọng
lượng toàn bộ > 12 tấn

8

700

40

I

33,1

4,0

II

35,2

3,7

O

18,4

5,5

I

23,0

3,9

II

24,5

3,6

700

Bảng 2-3 : Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh dự trữ
( tiêu chuẩn Liên Xô cũ )
Stt

Chủng loại ô tô

Tốc độ

trước khi
thử Vo

Lực tác dụng lên bàn
đạp Pbđ [ N ]
(≤ )

[Km/h]

(1)

(2)

1

Ô tô du lịch và
Microbuys với số chỗ
ngồi ≤ 8

2

Ô tô buýt > 8 chỗ
ngồi và trọng lượng
toàn bộ ≤ 5 tấn

3

4

5

Ô tô buýt với trọng
lượng toàn bộ > 5
tấn
Ô tô tải với trọng
lượng toàn bộ < 3,5
tấn
Ô tô tải với trọng
lượng toàn bộ từ 3,5

Quãng
đường
phanh

Gia tốc
chậm dần
ổn định

Sp [ m ]

Jp [ m/s2 ]

(≤ )

(≥ )

Tay đòn

Bàn đạp

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

80

400

500

90,1

3,0

60

600

700

52,2

3,0

60

600

700

52,2

3,0

70

600

700

79,0

2,8


tấn ÷ 12 tấn

50

600

700

42,5

2,8

6

Ô tô tải với trọng
lượng > 12 tấn

40

600

700

28,4

2,8

7

Đoàn ô tô với tải
trọng toàn bộ từ 3,5

50

600

700

44,0

2,8

40

600

700

29,6

2,8

tấn ÷ 12 tấn
8

Đoàn ô tô với trọng
lượng toàn bộ > 12
tấn

Đối với hệ thống phanh chính, giá trị các chỉ tiêu được cho tương ứng ba dạng thử
khác nhau là.
Thử " O ": Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh còn nguội và
thường tiến hành hai trường hợp: động cơ được tách và không tách ra khỏi hệ thống truyền lực.
Thử " I ": Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh đã làm việc nóng lên.
Dạng thử này bao gồm hai giai đoạn:
. Thử sơ bộ: Để cho các cơ cấu phanh nóng lên
. Thử chính: Để xác định hiệu quả phanh.
Thử " II ": Để xác định hiệu quả phanh chính, khi ô tô, máy kéo chuyển động xuống dốc dài.
Khi phanh bằng phanh dự trữ hoặc bằng các hệ thống phanh khác thực hiện các chức năng của nó,

gia tốc chậm dần lớn nhất cần phải đạt 3 [ m/s 2 ] đối với ô tô khách và 2,8 [ m/s 2 ] đối với ô tô tải.

Đối với hệ thống phanh dừng, hiệu quả phanh được đánh giá bằng tổng lực phanh
thực tế mà các cơ cấu phanh của nó có thể tạo ra. Khi thử ( theo cả hai chiều: đầu xe
hướng xuống dốc và ngược lại - quay lên dốc ) phanh dừng cần phải giữ được ô tô- máy
kéo chở đầy tải và động cơ tách ra khỏi hệ thống truyền lực, đứng yên trên dốc có độ
nghiêng không nhỏ hơn 25%.
Hệ thống phanh chậm dần cần phải đảm bảo cho ô tô - máy kéo, khi chuyển động xuống các dốc dài
6 [ Km ], độ dốc 7 %, tốc độ không vượt quá 30±2 [ Km/h ] ( 8,33±0,6 [ m/s ]), mà không cần sử dụng các


hệ thống phanh khác. Khi phanh bằng phanh này, gia tốc của ô tô, máy kéo thường đạt khoảng 0,6 ÷2,0
[ m/s2 ].
Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái cảm giác, điều khiển được đúng cường độ phanh,
dẫn động phanh phải có cơ cấu đảm bảo tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển
với lực phanh tạo ra ở bánh xe, đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh.
Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô, máy kéo khi phanh, sự phân bố lực phanh giữa các
bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện chính sau:
Lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên
chúng.
Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau. Sai lệch cho phép
không được vượt quá 15% giá trị lực phanh lớn nhất.
Không xảy ra hiện tượng tự khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì: Các bánh xe trước trượt
trước sẽ bị trượt ngang, mất tính điều khiển. Các bánh xe sau trượt trước sẽ bị quay đầu, mất tính ổn
định. Ngoài ra các bánh xe bị trượt sẽ gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám.
Để đảm bảo các yêu cầu này, trên ô tô, máy kéo hiện đại, người ta sử dụng các bộ điều chỉnh lực
phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe ( Antilook Braking System - ABS ).

Yêu cầu về điều khiển nhẹ nhàng và thuận tiện được đánh giá bằng lực lớn nhất cần
thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển và hành trình tương ứng của chúng. Giá trị

quy định của chúng được cho dưới bảng 2-4.
Bảng 2- 4 : Giá trị tối đa cho phép của lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển và
hành trình tương ứng của chúng đối với hệ thống phanh ô tô
( Tiêu chuẩn của Liên Xô cũ )
Phương pháp điều Hệ thống phanh

Chủng loại ô tô

khiển
Bằng bàn đạp

Bằng tay đòn

Dự trữ và dừng

max

Sbđ

[N]

[ mm ]

500

150

Vận tải và khách

700

180

Du lịch

400

160

Làm việc, dự trữ và Du lịch
phanh dừng

Pbđ

max


600
Vận tải và khách

220

2.1.3. Phân loại.
Hệ thống phanh gồm có các cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một
trục nào đó của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơ cấu phanh.
Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực, phanh chia ra các loại:
Phanh bánh xe và phanh truyền lực.
Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phần tử ma sát), phanh chia ra:
Phanh đĩa: Theo số lượng đĩa quay còn chia ra :Một đĩa quay và nhiều đĩa quay.
Phanh trống-guốc: Theo đặc tính cân bằng thì được chia ra: Phanh cân bằng và phanh không cân

bằng.
Phanh dãi.

(a)

(b)

(c)

Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính.


a- Phanh trống- Guốc: b- Phanh đĩa: c- Phanh dải
Theo loại dẫn động, phanh chia ra: Phanh cơ khí, phanh thủy lực (phanh dầu), phanh khí nén (phanh
hơi), phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau).
Phanh truyền động bằng cơ khí thì được dùng làm phanh tay và phanh chân ở một số ô tô trước đây.
Nhược điểm của loại phanh này là đối với phanh chân, lực tác động lên bánh xe không đồng đều và kém
nhạy, điều khiển nặng nề, nên hiện nay ít sử dụng. Riêng đối với phanh tay thì chỉ sử dụng khi ô tô dừng
hẳn và hổ trợ cho phanh chân khi phanh gấp và thật cần thiết, nên hiện nay nó vẫn được sử dụng phổ
biến trên ô tô.
Phanh truyền động bằng thủy lực thì được dùng phổ biến trên ô tô du lịch và xe ô tô tải trọng nhỏ.
Phanh truyền động bằng khí nén thì được dùng trên ô tô tải trọng lớn và ô tô hành khách. Ngoài ra
nó còn dùng trên ô tô vận tải tải trọng trung bình có động cơ diesel cũng như trên các ô tô kéo đoàn xe.
Phanh truyền động bằng điện thì được dùng trên các đoàn ô tô, ô tô kéo nhiều rơmoóc.
Phanh truyền động liên hợp thủy khí thì được dùng trên các ô tô và đoàn ô tô có tải trọng lớn và rất
lớn.

2.2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ.
Để đảm bảo được nhiệm vụ của một hệ thống phanh, bất kỳ một hệ thống phanh nào cũng có hai
thành phần kết cấu chính sau.

- Cơ cấu phanh: là bộ phận trực tiếp tạo lực cản.
- Dẫn động phanh: Để điều khiển các cơ cấu phanh.
2.2.1. Cơ cấu phanh.
Cơ cấu phanh là một bộ phận trực tiếp tạo ra lực phanh cũng chính là lực cản, trong quá trình phanh
khi ô tô chuyển động, động năng của ô tô sẽ được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra
môi trường.
Cơ cấu phanh trên ô tô chủ yếu làm việc theo nguyên lý ma sát. Do vậy kết cấu của nó gồm có hai
phần chính: cơ cấu ép và phần tử ma sát. Bên cạnh đó còn có thêm các phần tử phụ như cơ cấu điều
khiển khe hở giữa má phanh và trống phanh của loại phanh trống - guốc, bộ phận xả khí của phanh dẫn
động thủy lực...


Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: Trống - Guốc, Đĩa hay Dải. Mỗi dạng có đặc điểm
kết cấu riêng biệt.
Kết cấu cơ cấu phanh trên ô tô có đặc trưng tùy thuộc bởi vị trí đặt nó ở bánh xe hoặc ở truyền lực,
bởi loại chi tiết quay và chi tiết tiến phanh.
Cơ cấu phanh ở bánh xe thường dùng loại trống - guốc và gần đây sử dụng nhiều loại đĩa ở các bánh
xe trước.
2.2.1.1. Loại trống- guốc.

Phanh guốc hay còn gọi là phanh trống là loại phanh sử dụng má phanh áp vào mặt của guốc
phanh mà khi tác động lực sẽ ép vào mặt trong của trống phanh, bộ phận thanh được liên kết với
bánh xe.

Cấu tạo :


-Guốc phanh: Hầu hết guốc phanh của xe du lịch 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 từ

nhôm đúc, có trọng lượng nhẹ và tản nhiệt tốt. Guốc phanh có nhiều hình
dáng khác nhau, các kiểu đa dạng của guốc phanh được nhân dạng bằng số
hiệu guốc được chỉ định bởi viện Tiêu chuẩn vật liệu ma sát (FMSI: Frichon
Materials Standards Institute)
Thông thường guốc phanh được đặt hàng theo sự chế tạo, kiểu xe, năm sản
xuất đối với từng loại xe riêng để đạt được sự chuẩn xác.
- Má phanh: Ở xe du lịch và xe tải nhẹ má phanh được gắn vào guốc phanh
bằng một trong hai cách, dán keo hoặc tán rivê. Còn đối với các xe tải hạng
nặng má phanh được khoan lỗ để gắn bulong, cho phép việc thay thế dễ
dàng. Tuy nhiên loại má phanh dán thông dụng và được ưa chuộng hơn vì nó
tận dụng được tối đa bề dày của má, khi mòn không bị đinh tán cọ làm hỏng
mặt trong trống phanh. Má phanh thứ cấp luôn dài hơn má phanh sơ cấp,
đôi khi má phanh được gắn ở vị trí cao hay thấp trên guốc để thay đổi đặc
tính tự kích hoạt hay trợ động của guốc phanh.
-Mâm phanh: Được thiết kế, chế tạo để gắn cụm phanh, mâm phanh được
gắn bằng bulong vào trục bánh sau hoặc khớp lái ở cầu trước, trên mâm
phanhcũng có các lỗ, vấu lồi để gắn xilanh thủy lực, lò xo giữ guốc phanh và
cáp phanh tay.


- Lò xo phanh: Cụm phanh tang trống thông thường sử dụng hai lò xo, một
bộ kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh, một bộ dùng để giữ guốc phanh tựa
vào mâm phanh. Các lò xo gắn thêm thường được dùng để vận hành cơ cấu
tự điều chỉnh và chốnh trạng thái chùng lỏng của hệ thống phanh tay.
Lò xo trả về của guốc phanh có nhiệm vụ rất then chốt, đặc biệt ở loại phanh
trợ động. Trog khi nhả phanh ra, các lò xo này sẽ kéo guốc phanh trở về và
đẩy piston trở về trạng thái ban đầu.
- Bộ điều chỉnh guốc phanh: Các guốc phanh phải được điều chỉnh theo chu
kỳ để giữ cho má phanh phải ttương đối sát với bề mặt trống phanh. Nếu
khe hở giữa má phanh và bề mặt trống phanh quá lớn khiến chân phanh

phải ấn một đoạn dài phanh mới có tác dụng gây nguy hiểm. Có thời gian
khe hở má phanh được điều chỉnh bằng tay.Ở loại phanh trợ động, bộ điều
chỉnh là một cụm bằng ren. Ngày nay hầu hết ô tô sử dụng hệ thống điều
chỉnh phanh tự động, có nhiều dạng kết cấu khác nhau tùy theo cấu tạo của
guốc phanh và nhà sx.
- Trống phanh: Có hình dáng như cái thùng được gắn vào trục bánh xe hoặc
mặt bích của moayơ, ở ngay bên trong bánh xe và cùng quay với bánh xe.
Trống phanh có bề mặt cứng chịu đượng mài mon, có độ bền vật liệu tốt để
không bị biến dạng và hoạt động như một bộ phận tiêu nhiệt. Hầu hết trống
phanh được chế tạo bằng gang xám, chống mài mòn khá tốt, một phần do
hàm lượng cacbon cao cổtng gang xám. Tuy nhiên nhược điểm là nó khá
nặng và dễ nứt vỡ, vì vậy mà nhiều trống phanh được cải tiến bằng cách chế
tạo tróng có nhiều thành phần: phần giữa làm bằng thép dập, phần vành và
bề mặt ma sat làm bằng gang.
Phân loại
Cơ cấu loại phanh guốc có hai loại guốc phanh quay quanh chốt lệch tâm và
đặt đối xứng với xilanh làm việc.
Phanh guốc có kết cấu đơn giản, điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống
bằng cam quay và chốt lệch tâm. Để đảm bảo độ mòn đồng đều ở hai má
phanh thì má của guốc phanh có hiệu quả cao (tự siết) được làm dài hơn.

Phanh loại bơi, cơ cấu này có hai bậc tự do và không có điểm tựa cố định. Ở
cơ cấu này, hai xilanh làm việc đều tác dụng lên đầu trên và đầu dưới của
guốc.

Khi phanh các guốc sẽ chuyển dịch theo chiều ngang và ép má phanh sát
vào trống. Nhờ ma sát má phanh bị cuốn theo ống xilanh làm việc tỳ sát vào


điểm tựa cố định. Hiệu qủa phanh của ôtô khi tiến hay lùi đều bằng nhau

a. Thành phần cấu tạo:
Đây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất, cấu tạo gồm:
+ Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moayơ bánh xe.
+ Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh).
+ Mâm phanh: Là một đĩa cố định bắt chặt với dầm cầu, là nơi lắp đặt và định vị hầu hết các bộ phận
khác của cơ cấu phanh.
+ Cơ cấu ép: Khi phanh cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ ép các bề mặt ma
sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạo ra lực ma sát để phanh bánh xe lại.
+ Bộ phận điều chỉnh khe hở: Khi nhả phanh, giữa trống phanh và má phanh cần phải có một khe hở
tối thiểu nào đó, khoảng (0,2÷0,4)mm để cho phanh nhả được hoàn toàn. Khe hở này tăng lên khi các
má phanh bị mài mòn, làm tăng hành trình của cơ cấu ép, tăng lượng chất lỏng làm việc cần thiết hay
lượng tiêu thụ không khí nén, tăng thời gian chậm tác dụng,... Để tránh những hậu quả xấu đó, phải có
cơ cấu để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh.
Có hai phương pháp để điều chỉnh: Bình thường bằng tay và tự động
b. Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá.
I
IV
III
II
IX
VIII
VII


VI
V
X
XVII
XVI

X
XIV
XIII
XII
XV
2
1
Hai
1
2
Một
Xy lanh thủy lực
Loại cơ cấu ép
Số lượng cơ cấu ép
số bậc tự do của guốc

Cam
Chêm

Hình 2.2. Các sơ đồ phanh trống guốc.
Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh (hình 2.2). Các sơ đồ này khác nhau ở
chổ


+ Dạng và số lượng cơ cấu ép.
+ Số bậc tự do của các guốc phanh.
+ Đặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép và do vậy khác nhau ở:
- Hiệu quả làm việc.
- Đặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc.
- Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe.

- Mức độ phức tạp của kết cấu.

P
P
N1
N2
rb
fN1
fN2
B
c
a
P
P
N1
N2
rb
fN1


fN2
P2
P1
N1
N2
rb
fN1
fN2
B
B

B
e
a
c
a
c
a)
b)
P
P
N1
N2
rb
fN1


fN2
e
a
a
d)
c)

Hình 2.3. Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ đồ lực tác dụng.


a- Ép bằng cam; b- Ép bằng xylanh thủy lực; c- Hai xylanh ép, guốc phanh một bậc tự do; d- Hai
xylanh ép, guốc phanh hai bậc tự do.
Hiện nay, đối với hệ thống phanh làm việc, được sử dụng thông dụng nhấtlà các sơ đồ trên hình 2.3a
và 2.3b. Tức là sơ đồ với guốc phanh một bậc tự do, quay quanh hai điểm cố định đặt cùng phía và một

cơ cấu ép. Sau đó đến các sơ đồ 2.3c và 2.3d.
Để đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người ta sử dụng ba chỉ tiêu
riêng, đặt trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là: Tính thuận nghịch (đảo chiều), tính cân bằng và hệ
số hiệu quả.
Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mômen phanh do nó tạo ra không phụ
thuộc vào chiều quay của trống, tức là chiều chuyển động của ôtô - máy kéo.

Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lực từ guốc
phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ tác dụng lên cụm ổ
trục bánh xe.
Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa mômen phanh tạo ra và tích của lực dẫn động nhân
với bán kính trống phanh. (hay còn gọi một cách quy ước là mômen của lực dẫn động).
Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh trên hình 2.3 là sơ đồ biểu diễn đã được đơn giản hóa nhờ các giả
thiết sau:
+ Các má phanh được bố trí đối xứng với đường kính ngang của cơ cấu.
+ Hợp lực của các lực pháp tuyến (N) và của các lực ma sát (fN) đặt ở giữa vòng cung của má phanh
trên bán kính rγ.
Từ sơ đồ ta thấy rằng:+ Lực ma sát tác dụng lên guốc trước (tính theo chiều chuyển động của xe) có
xu hướng phụ thêm với lực dẫn động ép guốc phanh vào trống phanh, nên các guốc này gọi là guốc tự
siết.
+ Đối với các guốc sau, lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép, nên các guốc này được gọi là guốc
tự tách. Hiện tượng tự siết, tự tách này là một đặc điểm đặt trưng của cơ cấu phanh trống - guốc.
Sơ đồ hình 2.3a có cơ cấu ép bằng cơ khí, dạng cam đối xứng. Vì thế độ dịch chuyển của các guốc
luôn luôn bằng nhau. Và bởi vậy áp lực tác dụng lên các guốc và mômen phanh do chúng tạo ra có giá trị


như nhau:
N1 = N2 = N và Mp1 = Mp2 = Mp
Do hiện tượng tự siết nên khi N 1 = N2 thì P1< P2. Đây là cơ cấu vừa thuận nghịch vừa cân bằng. Nó
thường được sử dụng với dẫn động khí nén nên thích hợp cho các ôtô tải và khách cỡ trung bình và lớn.

Sơ đồ trên hình 2.3b dùng cơ cấu ép thủy lực, nên lực dẫn động của hai guốc bằng nhau P 1 = P2 = P.
Tuy vậy do hiện tượng tự siết nên áp lực N 1 > N2 và Mp1 > Mp2. Cũng do N1 > N2 nên áp suất trên bề mặt
má phanh của guốc trước lớn hơn guốc sau, làm cho các guốc mòn không đều. Để khắc phục hiện tượng
đó, ở một số kết cấu đôi khi người ta làm má phanh của guốc tự siết dài hơn hoặc dùng xylanh ép có
đường kính làm việc khác nhau: Phía trước tự siết có đường kính nhỏ hơn.
Cơ cấu phanh loại này là cơ cấu phanh thuận nghịch nhưng không cân bằng. Nó thường sử dụng trên
các ôtô tải cở nhỏ và vừa hoặc các bánh sau của ôtô du lịch.
Về mặt hiệu quả phanh, nếu thừa nhận hệ số hiệu quả của sơ đồ hình 2.3a:
Khq = ΣMp/(P1+ P2).rt = 100%, thì hệ số hiệu quả của cơ cấu phanh dùng cơ cấu ép thủy lực hình 2.3b
sẽ là 116% ÷122%, khi có cùng kích thước chính và hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh: f = 0,30
÷ 0,33.
Để tăng hiệu quả phanh theo chiều tiến của xe, người ta dùng cơ cấu phanh với hai xylanh làm việc
riêng rẽ. Mỗi guốc phanh quay quanh một điểm cố định bố trí khác phía, sao cho khi xe chạy tiến thì cả
hai guốc đều tự siết (hình.2.3c). Hiệu quả phanh trong trường hợp này có thể tăng được 1,6 ÷1,8 lần so
với cách bố trí bình thường. Tuy nhiên khi xe chạy lùi hiệu quả phanh sẽ thấp, tức là cơ cấu phanh không
có tính thuận nghịch.
Cơ cấu phanh loại này kết hợp với kiểu bình thường đặt ở các bánh sau, cho phép dễ dàng nhận
được quan hệ phân phối lực phanh cần thiết P pt > Pps trong khi nhiều chi tiết của các phanh trước và sau
có cùng kích thước. Vì thế nó thường được
sử dụng ở cầu trước các ôtô du lịch và tải nhỏ.
Để nhận được hiệu quả phanh cao cả khi chuyển động tiến và lùi, người ta dùng cơ cấu phanh thuận
nghịch và cân bằng loại bơi như trên hình 2.3d. Các guốc phanh của sơ đồ này có hai bậc tự do và không
có điểm quay cố định. Cơ cấu ép gồm hai xylanh làm việc tác dụng đồng thời lên đầu trên và dưới của


các guốc phanh. Với kết cấu như vậy cả hai guốc phanh đều tự siết dù cho trống phanh quay theo chiều
nào. Tuy nhiên nó có nhược điểm là kết cấu phức tạp.

Hình 2.4. Các cơ cấu phanh tự cường hoá.

Để nâng cao hiệu quả phanh cao hơn nữa, người ta còn dùng các cơ cấu phanh tự
cường hóa. Tức là các cơ cấu phanh mà kết cấu của nó cho phép lợi dụng lực ma sát giữa
một má phanh và trống phanh để cường hóa- tăng lực ép, tăng hiệu quả phanh cho má kia.
Các cơ cấu phanh tự cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số có thể đạt đến 360% so với cơ
cấu phanh bình thường dùng cam ép. Nhưng mômen phanh kém ổn định, kết cấu phức tạp, tính cân
bằng kém và làm việc không êm nên ít được sử dụng. Xu hướng hiện nay là: sử dụng cơ cấu phanh loại
bình thường với các guốc có điểm quay cố định, cùng phía. Trường hợp cần thiết thì dùng thêm các bộ
trợ lực để tăng lực dẫn động và tăng hiệu quả phanh.
2.2.1.2. Loại đĩa.
Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ôtô du lịch.
Phanh đĩa có các loại: Kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay và vòng ma sát quay.
Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rảnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép hai kim loại khác
nhau.


R’ C
Va
2fN

PB

R’ C
PB

θ

θ
RX

RZ

a)

RX

2fN

RZ
b)

Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý của phanh đĩa
Phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống guốc như sau:
- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều và ít phải điều chỉnh.
- Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở.
- Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ (0,05÷0,15)mm nên rất nhạy, giảm được thời gian chậm tác
dụng và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động.
- Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng, nên cho phép tăng giá trị của chúng để tăng hiệu
quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biến dạng của kết cấu. Vì thế phanh đĩa có kết
cấu nhỏ gọn và dễ bố trí trong bánh xe.
- Hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn.
- Điều kiện làm mát tốt hơn, nhất là đối với dạng đĩa quay.
Tuy vậy phanh đĩa còn có một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là:
- Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín.
- Các đĩa phanh loại hở dễ bị ôxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh.
- Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt xước.
- Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nên khi động cơ không làm
việc, hiệu quả phanh dẫn động thấp và khó sử dụng chúng để kết hợp làm phanh dừng.


2.2.1.3. Loại dải.
Loại phanh này chủ yếu được sử dụng trên máy kéo xích. Vì nó dùng phối hợp với ly hợp chuyển

hướng tạo được một kết nối rất đơn giản và gọn.
Phanh dải có một số loại, khác nhau ở phương pháp nối đầu dải phanh và do đó khác nhau ở hiệu
quả phanh.
Phanh dải đơn giản không tự siết: Khi tác dụng lực, cả hai đầu dải phanh được rút lên siết vào trống
phanh. Ưu điểm của loại này là phanh êm dịu, hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay. Nhược điểm
là hiệu quả phanh không cao.
Phanh dải đơn giản tự siết một chiều: Nhờ có một đầu được nối cố định nên hiệu quả phanh theo
chiều tự siết cao hơn chiều ngược lại tới gần 6 lần. Tuy vậy khi phanh thường dễ bị giật, không êm.
Phanh dải loại kép: Là loại mà bất kỳ trống phanh quay theo chiều nào thì hiệu quả phanh của nó
cũng không đổi và luôn luôn có một nhánh tự siết.


p
l

p

a

a
S1

S2
S2

l
b
S2
S1 q

ω

S2

R

S1

ω

α

q

R

α

a)

b)

p
p

l

a
S3

S3

b
S1

R

α1

S2

S1

ω

q

R

α2
S2
c)

S1

ω

q

α

d)

Hình 2.6. Sơ đồ các loại phanh dải.
a- Phanh dải đơn giản không tự siết; b- Phanh dải tự siết một chiều;
c- Phanh dải loại kép; d- Phanh dải loại bơi.
Phanh dải loại bơi: Nó làm việc tương tự như phanh dải đơn giản tự siết, nhưng hiệu quả phanh
không phụ thuộc chiều quay.
Tất cả các loại phanh dải đều có chung nhược điểm là áp suất trên bề mặt ma sát phân bố không
đều. Nên má phanh mòn không đều và tải trọng hướng kính tác dụng lên trục lớn.
2.2.2. Dẫn động phanh.

Các loại dẫn động phanh:
Dẫn động phanh là một hệ thống dùng để điều khiển cơ cấu phanh.
Dẫn động phanh thường dùng hiện nay có ba loại chính: cơ khí, chất lỏng thủy lực và khí nén. Nhưng
dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng vì hiệu suất thấp (η=0,4÷0,6) và khó đảm bảo phanh
đồng thời các bánh xe. Nên đối với hệ thống phanh làm việc của ô tô được sử dụng chủ yếu hai loại dẫn