Thiết kế hệ thống phanh trên cơ sở xe Toyota highlander 2008

1
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Equation Chapter 1 Section 1MỤC LỤC

1

1

Sinh viên : Mai Duy Mạnh

Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


2
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 thông vận tải luôn
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 thông vận tải càng đóng vai trò
quan trọng hơn.
Ở nước ta giao thông 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 tô ngày càng

đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn 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
highlander 2008”, em được giao nhiệm vụ thiết kế phần dẫn động phanh.
Còn bạn lớp Cơ khí ô tô K14A – Thanh Xuân cùng nhóm với em làm nhiệm
vụ tính toán thiết kế phần cơ cấu phanh. Em đã tập trung nghiên cứu, tính
toán 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 môn cơ khí ô tô, khoa cơ
khí của trường ĐH Giao Thông Vận Tải đã góp ý để em hoàn thành đồ án
này.
Hà nội 01/2013
Sinh viên thực hiện:
2

2

Sinh viên : Mai Duy Mạnh

Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


3
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Mai Duy Mạnh

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHANH
1.1.1 Công dụng của hệ thống phanh:
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi xe dừng hẳn
hoặc chạy chậm ở một tốc độ nào đó và giữ cho xe có khả năng đứng yên
trong thời gian dài và đứng trên 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 hệ thống phanh:
Hệ thống phanh được phân loại theo các cách sau:
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.
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.

3

3

Sinh viên : Mai Duy Mạnh

Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


4
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

- Hệ thống phanh dẫn động hỗn hợp : khí nén - thủy lực, khí nén - cơ khí,
thủylực - cơ khí.
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.
- Sử dụng bộ điều hòa lực phanh.
- 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 bất kì 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 mô men 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.
- Đảm bảo tránh trượt lết bánh xe trên đường. Vì khi trượt lết gây ra mòn lốp
và làm mất khả năng dẫn hướng của xe.
4

4

Sinh viên : Mai Duy Mạnh

Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


5
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

- Ngoài ra hệ thống phanh cần chiếm ít không gian, trọng lượng nhỏ, độ bền
cao, và các yêu cầu chung của cấu trúc cơ khí.

1.2.CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CƠ CẤU PHANH VÀ DẪN ĐỘNG
PHANH
1.2.1 Cơ cấu phanh.
1.2.1.1 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.

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.

5

5

Sinh viên : Mai Duy Mạnh

Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


6
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

+ 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.

6

6

Sinh viên : Mai Duy Mạnh

Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


7
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

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

7

7

Sinh viên : Mai Duy Mạnh

Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


8
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Hình 1.3 Cơ cấu phanh tang trống có điểm đặt cố định về hai phía,
lực dẫn động như 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) Cơ cấu phanh tang trống loại bơi.
4

2
3

Hình 1.4 Cơ cấu phanh guốc loại bơi
● 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 hai 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.
8

8

Sinh viên : Mai Duy Mạnh

Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân

9
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

- 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.
c) Cơ cấu phanh guốc 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 mòn không đều
1.2.1.2 Cơ cấu phanh đĩa.
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 :
9

9

Sinh viên : Mai Duy Mạnh

Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân

10
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

- 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.

Hình 1.7 Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định
● Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng:
+ Ưu điểm: Hai má phanh mòn 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, không gian bố trí trật,
không khí vào làm mát đĩa kém, giá thành cao.
1.2.2 Dẫn động phanh.
1.2.2.1 Dẫn động phanh cơ khí.

10
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

10
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân

11
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Hình 1.8 Sơ đồ dẫn động phanh cơ khí
● Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng:
+ 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 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.
1.2.2.2 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.

Hình 1.9 Sơ đồ dẫn động phanh một dòng và hai dòng
1 - Dẫn động phanh một dòng; 2 - Dẫn động phanh hai dòng
● Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng:
+ Ưu điểm: Khi thực hiện phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao (do dầu
không bị nén).
11
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

11
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân

12
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

+ 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.
1.2.2.3 Dẫn động phanh bằng khí nén.

Hình 1.10 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.
1.2.3 Trợ lực phanh.
a) Trợ lực khí nén.

Hình 1.1 Trợ lực khí nén
+ Ưu điểm: Lực cường hóa lớn vì áp suất khí nén có thể từ 5-7 KG/cm
12
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

2

12

Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


13
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 không sử dụng bộ cường
hóa kiểu này.
b) Trợ lực chân không, loại đồng trục.

Hình 1.12 Sơ đồ bộ trợ lực chân không

13
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

13
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


14
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

● 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.
c) Trợ lực chân không kết hợp với thủy lực.

1.13 Hình Trợ lực chân không kết hợp thủy lực
+ 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) Phân loại theo thông số điều chỉnh.
● Bộ điều hoà lực phanh loại một thông số.

14
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

14
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


15
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Hình 1.14 Bộ điều hoà lực phanh loại một thông số
+ Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, nâng cao được hiệu quả phanh so với khi
không lắp bộ điều hoà lực phanh.

+ Nhược điểm: Hiệu quả điều chỉnh không 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 lò xo tác dụng lên các van, do đó ứng với mỗi tải trọng khác nhau sẽ cho
lực lò xo khác nhau.
● Bộ điều hoà lực phanh loại hai thông số.

Hình 1.15 Kết cấu bộ điều hòa lực phanh động
+ 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 trọng.
15
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

15
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


16
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

+ Nhược điểm: Kết cấu nó phức tạp.
b) Phân loại theo kết cấu.
● Bộ điều hòa lực phanh đơn.

Hình 1.16 Kết cấu bộ điều hòa lực phanh đơn
+ Ưu điểm: Kết cấu đơn giản.

+ Nhược điểm: Không dùng được cho loại phanh bố trí mạch chéo.
● Bộ điều hòa lực phanh kép.

Hình 1.17 Kết cấu bộ điều hòa lực phanh kép
16
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

16
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


17
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

+ 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.
d) Bộ điều hòa lực phanh có van đi tắt.

Hình 1.18 Kết cấu bộ điều hòa lực phanh có van đi tắt
+ 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.
e) Bộ điều hòa lực phanh không có van đi tắt.

17
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

17
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


18
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Hình 1.19 Kết cấu bộ điều hòa lực phanh không có van đi tắt
+ Ưu điểm: Kết cấu đơn giản.
+ Nhược điểm: Khi mạch trước bị hỏng, van điều hòa vẫn làm việc nên
không tăng được lực phanh nên bánh sau.
1.3 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XETOYOTA HIGHLANDER
2008
1.3.1 Giới thiệu xe Toyota highlander 2008

Hình 1.20 Hình ảnh thực xe highlander 2008
Toyota highland 2008 là một chiếc SUV ( Sport Utility Vehicle – SUV) hạng
trung gọn nhẹ của Toyota mang phong cách thể thao đa dụng. Highlaner là sản
phẩm khu vực hóa của Toyota, nó có nhiều dòng và sản xuất theo các thị
trường khác nhau.
Cũng giống như những chiếc SUV khác của Toyota highlaner, có trang bị các
hệ thống an toàn STAR bao gồm: Chống bó cứng bánh xe ABS phân bố lực
phanh điện tử (EBD), điều khiển lực kéo TRC, hỗ trợ phanh khẩn cấp ESP,
điều khiển thân xe điện tử và trợ lựcđiện...highlander sử dụng chassis mới lấy
từ chiếc xe camry và Avalon với 4 inch dài hơn, rộng hơn 3 inch, chiều cao
gầm xe nâng cao hơn 1 inch và 3inch cho chiều dài cơ sở.

18
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

18
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


19
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Nội thất của Toyota Highlander 2008 cũng được tái thiết kế lại, có thêm nhiều
tính năng cao cấp hơn nữa cho chiếc xe này để đảm bảo sức cạnh tranh với
các đối thủ trên thị trường trong năm 2007 và các năm tiếp theo.
Highlander Hybrid về cơ bản dựa hoàn toàn trên cơ sở chassis, thân xe và nội
thất như của Highlander thông thường. Điểm nổi bật của Highlander Hybrid
chính là động cơ sử dụng công nghệ Hybrid làm cho chiếc xe này vừa tiết
kiệm nhiên liệu, giảm thiểu phát sinh khí thải mà vẫn giữ được sự mạnh mẽ
và linh hoạt đặc trưng của dòng xe thể thao đa dụng SUV.
1.3.2 Bảng thông số kỹ thuật xe Toyota highlander 2008.
- Động cơ:

Toyota SE 2.7

- Dung tích xi lanh/kiểuđộng cơ

2.7L-L4DOHC Dual WTi

(lít):

- Công suất cực đại ( hp/rpm ).

187/5.800

- Mômen xoắn cực đại ( lb-f/rpm ).

186/4.100

- Hộp số.

hộp số tựđộng 06 cấp

- Số chỗ ngồi (người)

7 người

- Dung tích thùng nhiên liệu (L).

72.5

- Hệ thống nhiên liệu.

Phun xăng đa điểm-MPI

- chiều dài cơ sở (mm)

2.789

- Dài x rộng x cao (mm).

4.785x1.910x1.760

- Khoảng sáng gầm xe.

165

- Trọng lượng bản thân (kg).

1.790

- Trọng lượng toàn bộ (kg).

2.495

- Lốp xe.

245/65R17

- Chiều dài toàn bộ xe(mm)
19
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

4785
19
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


20
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

- - Chiều cao hg (mm)

700

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1 Lựa chọn phương án thiết kế.
2.1.1 Cơ cấu phanh trước.
Chọn cơ cấu phanh đĩa có giá di động hai ống xi lanh.
2.1.2 Cơ cấu phanh sau.
Chọn cơ cấu phanh tang trống có điểm đặt riêng rẽ về một phía lực dẫn
động bằng nhau.
2.1.3 Dẫn động phanh.
Chọn loại dẫn động bằng thủy lực hai dòng thẳng, có bộ trợ lực chân
không đồng trục và bộ điều hòa lực phanh đơn loại một thông số.
2.2 Kết cấu các phần tử chủ yếu của hệ thống phanh xe Toyota
highlander 2008.


Sơ đồ hệ thống phanh.

20
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

20
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


21

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí chung hệ thống phanh
* Nguyên lý làm việc:
- Khi người lái tác động vào bàn đạp phanh, thông qua hệ thống đòn 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 hòa theo tải trọng, rồi thông 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 dòng còn lại vẫn làm việc bình
thường nên ta vẫn phanh được xe dừng lại.
2.2.1 Cơ cấu phanh trước.
a. Cấu tạo.

21
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

21
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân

22
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung
2

3

4

5

30

6

9

7

8

42,9

A

A

Hình 2.2 Cơ cấu phanh trước
1,2.Tấm chống ồn số 1, số 2; 3. Má phanh; 4. Cao su chụp bụi; 5. Vòng găng

6. Cuppen; 7. Piston; 8. Tấm đỡ má phanh; 9. Đĩa phanh.
- Đĩa phanh được chế tạo từ gang xám và có bề mặt làm việc được mài
phẳng.
- 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.
- 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.
- Tấm chống ồn: Có nhiệm vụ là tránh cho tiếng kêu khác thường khi má

phanh bị rung tại thời điểm phanh.
b. Nguyên lý làm việc.
- Khi người lái tác động lên bàn đạp phanh dầu phía sau xi lanh chính có áp
suất cao hơn nên dầu chảy đến các xi lanh bánh xe làm cho piston áp sát các
má phanh vào đĩa phanh làm giảm tốc độ quay hoặc làm cho đĩa phanh dừng
hẳn.
22
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

22
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


23
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

- Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp. Áp suất dầu trong đường ống mất
đi, và piston hồi vị lại một khoảng dưới tác dụng lực đàn hồi của cuppen xi
lanh phanh. Khi nhả phanh các má phanh luôn được giữ cách mặt đĩa một
khe hở nhỏ do đó tự động điều chỉnh khe hở.
2.2.2 Cơ cấu phanh sau.
a.Cấu tạo.

Hình 2.3.Cơ cấu phanh sau
1. Xi lanh phanh chính; 2. Guốc phanh; 3. Lò xo hồi vị; 4. Tấm đẩy; 5. Cam
lệch; 6. Chốt lệch tâm; 7. Cần đẩy; 8.Thanh đẩy.
- 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 lông 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 nhôm đúc có trọng lượng
nhẹ và tản nhiệt tốt.
23
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

23
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


24
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

- 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.
b. Nguyên lý hoạt động.
- 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-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 quá
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.
2.2.3 Dẫn động phanh.
1. Xi lanh phanh chính.
a. Cấu tạo.

24
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

24
Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân


25
Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Hình 2.4 Xi lanh phanh chính xe highlander 2008
1. Lò 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.
+ Thân xi lanh được đúc bằng gang, trên thân có gia công các lỗ bù, lỗ thông
qua, đồng thời đây cũng là chi tiết để gá đặt các chi tiết khác.
+Piston: Mỗi buồng của xi lanh chính có một piston. Mỗi piston có một lò xo
hồi vị riêng. Piston được chế tạo bằng nhôm đúc, phía đầu làm việc có gờ cố
định gioăng làm kín, trên mỗi piston có khoan lỗ và có khoang chứa dầu để
bù dầu trong hành trình trả. Phía đuôi của piston khoang thứ nhất có hốc để
chứa đầu cần đẩy.
+ Cuppen: Làm bằng cao su chịu dầu phanh, dịch chuyển trong xi lanh cùng
với piston có tác dụng làm kín khi dầu có áp suất cao ở hành trình nén.
b. Nguyên lý hoạt động.
- Khi đạp bàn đạp phanh, lực đạp truyền qua cần đẩy vào xi lanh chính để đẩy
piston trong xi lanh này. Lực của áp suất thủy lực bên trong xi lanh chính
được truyền qua các đường ống dầu phanh đến từng xi lanh phanh.

Các chế độ vận hành:
- Khi không tác động vào phanh: các cuppen của piston số 1 và số 2 được đặt
giữa cửa vào và cửa bù tạo ra một đường đi giữa xi lanh chính và bình chứa.
25
25
Sinh viên : Mai Duy Mạnh

Lớp : Cơ khí ô tô K14A Thanh Xuân