Thiết kế hệ thống phanh thủy trên ôtô con (Link CAD: https://bit.ly/3jLB6Dt)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Văn Duy

MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................3
Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ....................................4
1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu..........................................................5
1.2 Kết cấu của hệ thống phanh .............................................................7
Chương II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ..................................18
2.1 Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh..............................23
2.2 Lựa chọn phương án dẫn động phanh...........................................23
Chương III: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH....................25
Phần I. THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH..................................................25
1. Tính toán hệ thống phanh...................................................................26
1.1. Tính toán cơ cấu phanh sau......................................................26
1.2. Tính toán cơ cấu phanh trước..................................................33
1.3. Xác định kích thước má phanh.................................................34
1.4. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh......................36
2. Thiết kế tính toán dẫn động phanh...................................................37
2.1 Đường kính xi lanh công tác......................................................38
2.2 Đường kính xi lanh chính...........................................................39
2.3 Hành trình làm việc của piston trong xi lanh .........................39
3. Tính bền một số chi tiết.......................................................................40
3.1 Tính toán guốc phanh ................................................................40
3.2 Tính bền trống phanh ................................................................50
3.3 Tính bền đường ống dẫn động phanh ......................................51
Phần II. THIẾT KẾ TRỢ LỰC PHANH....................................................53
1. Thiết kế bộ cường hóa.........................................................................53

1
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2. Hệ số trợ lực ........................................................................................53
3. Xác định kích thước màng trợ lực ..................................................55
4. Tính lò xo bộ cường hoá ....................................................................55
Chương IV : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT..........96
4.1 Phân tích kết cấu – Chọn dạng sản xuất........................................57
4.2 Lập quy trình công nghệ.................................................................57
Chương V :BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH .......65
5.1 Chân phanh thấp hay hẫng ............................................................65
5.2 Hiện tựợng bó phanh ......................................................................66
5.3 Phanh lệch ........................................................................................67
5.4 Phanh quá ăn và rung .....................................................................68
5.5 Chân phanh nặng nhưng không ăn phanh ............................. .....69
KẾT LUẬN CHUNG.....................................................................................70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................71

2
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI NÓI ĐẦU
Giao thông vận tải chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt
là đối với các nước có nền kinh tế phát triển. Có thể nói rằng mạng lưới giao thông vận

tải là mạch máu của một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải phát
triển mạng lưới giao thông vận tải.
Trong hệ thống giao thông vận tải của chúng ta nghành giao thông đường bộ
đóng vai trò chủ đạo và phần lớn lượng hàng và người được vận chuyển trong nội địa
bằng ôtô.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghành ôtô ngày càng phát triển
hơn. Khởi đầu từ những chiếc ôtô thô sơ hiện nay nghành công nghiệp ôtô đã có sự
phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những yêu của con người. Những chiếc ôtô ngày
càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn để theo kịp với xu thế của
thời đại.
Song song với việc phát triển nghành ôtô thì vấn đề bảo đảm an toàn cho người và
xe càng trở nên cần thiết. Do đó trên ôtô hiện nay xuất hiện rất nhiều cơ cấu bảo đảm
an toàn như: cơ cấu phanh, dây đai an toàn, túi khí trong đó cơ cấu phanh đóng vai trò
quan trọng nhất. Cho nên khi thiết kế hệ thống phanh phải đảm bảo phanh có hiệu quả
cao, an toàn ở mọi tốc độ nhất là ở tốc độ cao, để nâng cao được năng suất vận chuyển
người và hàng hoá là điều rất cần thiết.
Đề tài này có nhiệm vụ “Thiết kế hệ thống phanh thủy trên ôtô con ” dựa trên
xe tham khảo là xe con VIOS chỗ của hãng TOYOTA. Sau 12 tuần nghiên cứu thiết
kế dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy Nguyễn Tiến Dũng và toàn thể các
thầy trong bộ môn ôtô đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình. Mặc dù vậy cũng
không tránh khỏi những thiếu sót em mong các thầy giúp em tìm ra những thiếu sót đó
để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Dũng cùng toàn thể các thầy trong
bộ môn đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.

3
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chương I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu
1.1.1. Công dụng
- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ chuyển động, dừng hẳn ôtô hoặc giữ ôtô
đứng yên trên một độ dốc nhất định.
1.1.2 Phân loại
a). Theo công dụng
Hệ thống phanh được chia thành :
- Hệ thống phanh chính (phanh chân).
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay).
- Hệ thống phanh dự phòng.
- Hệ thống phanh chậm dần(phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ).
b). Theo cơ 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.
c). Theo dẫn động phanh:
Hệ thống phanh được chia ra:
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí.
- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực.
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén.
- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thuỷ lực.
- Hệ thống phanh dẫn động có cường hoá.

4
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

d). Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh:
Theo khả khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống
phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS).
1.1.3. Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất.
- Phanh êm dịu để đảm bảo sự ổn định chuyển động của ôtô.
- Điều khiển nhẹ nhàng (lực tác động nhỏ)
- Dẫn động phanh có độ nhạy cao.
- Phân bố mômen phanh hợp lý để tận dụng tối đa trọng lượng bám tại các bánh
xe và không xảy ra hiện tượng trượt lết khi phanh.
- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh.
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
- Có hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh cao
- Lực phanh trên các bánh xe tỷ lệ thuận với lực điều khiển trên bàn đạp.
1.2. Kết cấu của hệ thống phanh
Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh dừng trong đó phanh chính
thường là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh dừng thường là phanh
tay, phanh tay thường được bố trí ở ngay sau trục thứ cấp của hộp số hoặc bố trí ở các
bánh xe.
Việc dùng cả hai phanh chính và phanh phụ đảm bảo độ an toàn của xe khi
chuyển động và dừng hẳn.
Hệ thống phanh có hai phần cơ bản là cơ cấu phanh và dẫn động phanh.
- Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen
hãm trên bánh xe khi phanh ôtô.

5
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyếch đại lực điều
khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh. Tuỳ theo dạng dẫn động: cơ khí, thuỷ lực,
khí nén hay kết hợp mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau.
1.2.1. Cơ cấu phanh
a). Cơ cầu phanh đĩa:
Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa gồm các bộ phận chính :
- Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe.
- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xy lanh bánh xe.
- Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động
bởi các pittông của xy lanh bánh xe.
Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động:
* Loại giá đỡ cố định thể hiện trên (hình 1.1)
áp suất thuỷ lực

Giá cố định

Pittông

Giá bắt
Má phanh

Đĩa phanh

Hình 1.1. Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định
Khi phanh, áp suất chất lỏng tác động lên các piston trong các xy lanh công tác
và đẩy các má phanh ép vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh.

6
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

* Loại giá đỡ di động thể hiện trên (hình 1.2)
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 xy lanh
bánh xe với một pittông tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực
tiếp trên giá đỡ.
Chuyển động

áp suất thuỷ lực

Giá di động

Má
phanh
Đĩa phanh

Pittông
Giá dẫn hướng

Hình 1.2 Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động
b).Cơ cấu phanh guốc- Phanh tang trống ( hình 1.3; 1.4; 1.5; 1.6) :
* Nguyên lí hoạt động:
Trong trường hợp dẫn động bằng thuỷ lực, khi phanh áp suất chất lỏng trong
xylanh công tác tác dụng lên piston và đẩy các guốc phanh ép vào tang trống thực hiện

quá trình phanh.

7
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Một số kiểu cơ cấu phanh guốc khác

a

b

Hình 1.3 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục.

Hình 1.4 Cơ cấu phanh guốc loại đối xứng qua tâm
1. ống nối; 2. vít xả khí; 3. xy lanh bánh xe;
4. má phanh; 5. phớt làm kín; 6. pittông;
7. lò xo guốc phanh; 8. tấm chặn; 9. chốt guốc phanh; 10. mâm
phanh.

8
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ưu, nhược điểm của cơ cấu phanhguốc loại đối xứng qua tâm:
Cơ cấu phanh dạng này có hiệu quả phanh cao hơn do cả hai guốc phanh đều là

guốc xiết khi xe tiến.Tuy nhiên, cơ cấu phanh dạng này sẽ phức tạp hơn dạng trên do
phải bố trí thêm đường ống dẫn động thuỷ lực và cụm xylanh cơ cấu phanh.Và nó vẫn
mang khuyết điểm của cơ cấu phanh đối xứng qua trục đó là sự mòn không đều giữa
hai đầu má phanh.
( a)

(b)

Hình 1.5 Cơ cấu phanh guốc loại bơi.
Ưu, nhược điểm của cơ cấu phanh guốc loại bơi:
Với kết cấu phanh loại bơi thì hai má phanh có hiệu quả tương đối giống
nhau khi tiến cũng như lùi. Mặt khác, sự khắc phục khe hở giữa má phanh với trống
phanh là nhanh chóng hơn và hơn thế nữa là má phanh tiếp xúc với tang trống đều hơn
nên mang lại hiệu quả phanh cao hơn.Tuy nhiên, kết cấu loại này phức tạp, gây khó
khăn trong việc bảo dưỡng, sửa chữa.

9
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(a)

(b)

Hình 1.6 Cơ cấu phanh guốc loại tự cuờng hoá
Ưu, nhược điểm cuả cơ cấu phanh guốc loại tự cường hoá:
Hiệu quả phanh sẽ tăng lên do hiện tượng tự cường hoá đồng thời với cơ cấu
phanh tự cường hoá tác dụng đơn thì hiệu quả phanh khi xe tiến là lớn hơn khi xe lùi

còn với loại tác dụng kép thì như nhau.Tuy nhiên, cơ cấu phanh như thế này có kết cấu
phức tạp dẫn đến chế tạo, bảo dưỡng và sửa chữa đều khó khăn.
1.2.2. Các dạng dẫn động phanh
a). Dẫn động phanh cơ khí:
Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây cáp. Dẫn
động phanh cơ khí ít dùng để điều khiển nhiều cơ cấu phanh vì nó khó đảm bảo phanh
đồng thời tất cả các bánh xe, vì độ cứng vững của các thanh dẫn động phanh không
như nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu phanh. Sử dụng
ở hệ thống phanh dừng.

10
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

b).Dẫn động phanh thuỷ lực:
* Cấu tạo chung (hình 1.7)
Sơ đồ cấu tạo hệ thống dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực được thể hiện trên
hình

Hình 1.7 Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực
Cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực bao gồm: bàn đạp phanh,
xylanh chính (tổng phanh), các ống dẫn, các xylanh công tác (xylanh bánh xe)

*Ưu điểm của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực:
Có thể đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bổ lực phanh giữa các
bánh xe hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu, tuỳ theo kích thước xylanh công tác.
Phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy tốt.
*Nhược điểm của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực:

Dẫn động phanh hoạt động theo nguyên lý thuỷ tĩnh: Xylanh chính tiếp nhận và
biến đổi lực điều khiển của người lái thành áp suất của chất lỏng truyền tới xylanh của
các bánh công tác tại các bánh xe nghĩa là toàn bộ năng lượng dùng để phanh xe đều
do người lái sinh ra. Vì vậy, khi yêu cầu lực phanh lớn thì người lái không đáp ứng
được hoặc chóng mệt. Để giảm nhẹ lực người lái trong hệ dẫn động người ta bố trí bộ
phận trợ lực chân không.

11
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Người ta chia ra :
+ Dẫn động thủy lực một dòng
+ Dẫn động thủy lực hai dòng
Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực một dòng được thể hiện trên ( hình 1.8)

1

2

3

4

5

Hình 1.8 Dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
1.Xylanh phanh trước; 2.Xy lanh chính; 3.Trợ lực chân không;

4.Bàn đạp phanh; 5.Xylanh phanh sau.
Ưu, nhược điểm của dẫn động phanh thuỷ lực một dòng:
+Có ưu điểm và nhược điểm chung của hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực nói
chung. Thì hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực một dòng còn có ưu nhược điểm sau.
+Kết cấu đơn giản
+ Khi có sự rò rỉ hoặc bị thủng trên đường ống thì hệ thống phanh không làm
việc.

12
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng được thể hiện trên ( hình 1.9)

1

3

2

I

4

5

II

Hình 1.9 Dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
1. Xylanh phanh trước; 2. Xylanh chính; 3. Bộ trợ lực chân không ; 4. Bàn đạp
phanh; 5. Xy lanh phanh sau; I. Đường dầu ra phanh trước;
II. Đường dầu ra phanh sau.
Ưu, nhược điểm dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
Ngoài các ưu điểm như dẫn động phanh một dòng. Trong quá trình sử dụng hệ
thống phanh, nếu như có một đường ống nào đó bị rò rỉ hoặc bị hư hỏng thì đường ống
kia vẫn hoạt động bình thường để điều khiển xe dừng. Nhưng kết cấu phức tạp hơn so
với dẫn động phanh thuỷ lực một dòng.
c).Dẫn động phanh bằng khí nén:
Dẫn động phanh bằng thuỷ lực tuy có ưu điểm là êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao
nhưng lực phanh tại các bánh xe lại bị hạn chế, phụ thuộc vào lực tác dụng lên bàn đạp
của người lái.

13
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Để giảm lực điều khiển trên bàn đạp, đối với ôtô tải trung bình và lớn người ta
thường sử dụng dẫn động phanh bằng khí nén. Trong dẫn động phanh 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 khí nén có ưu điểm giảm được lực điều khiển trên bàn đạp
phanh, không phải sử dụng dầu phanh nhưng lại có nhược điểm là độ nhạy kém (thời
gian chậm tác dụng lớn) do không khí bị nén khi chịu lực.
Hệ thống dẫn động phanh khí nén gồm các phần tử chính sau:
- Máy nén khí, van áp suất và các bình chứa khí: là bộ phận cung cấp nguồn khí
nén có áp suất cao (6-7 KG/cm2) để hệ thống phanh hoạt động.

- Van phân phối: là cơ cấu phân phối khí nén từ các bình chứa khí đến các bầu
phanh để tạo lực tác dụng lên cam ép thực hiện phanh các bánh xe.
- Bầu phanh: thực chất là một bộ pittông xi lanh khí nén, nó là cơ cấu chấp hành
có nhiệm vụ biến áp suất khí nén thành lực cơ học tác dụng lên cam ép để thực hiện
quá trình phanh.

14
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sơ đồ dẫn động phanh khí nén một dòng được thể hiện trên (hình1.10)

1

2

4

3

6
5
Hình 1.10 Dẫn động phanh khí nén một dòng
1. Máy nén khí
4. Van điều khiển

2. Van điều chỉnh áp suất

3. Bình chứa khí nén

5. Đường ống dẫn khí

6. Các bầu phanh.

Ưu điểm dẫn động phanh khí nén một dòng:
- Điều khiển nhẹ nhàng, kết cấu đơn giản, gọn nhẹ.
- Có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ôtô.
- Có thể sử dụng không khí nén cho các bộ phận làm việc như hệ thống treo loại
khí.
Nhược điểm dẫn động phanh khí nén một dòng:
- Độ chậm tác dụng lớn so với dẫn động thuỷ lực.
- Số lượng các cụm khá nhiều, kích thước và trọng lượng của chúng khá lớn, giá
thành cao.
- Không đảm bảo độ an toàn và tin cậy vì nếu có một chỗ nào đó trên đường ống
của cơ cấu bị rò rỉ thì toàn bộ hệ thống phanh sẽ không làm việc được.
Sơ đồ dẫn động phanh khí nén hai dòng được thể hiện trên ( hình 1.11)

15
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3
1

2
4

8
5

9
6

7

Hình 1.11 Dẫn động phanh khí nén hai dòng
1. Máy nén khí; 2. Van điều chỉnh áp suất; 3,4.Các bình chứa; 5.Van điều khiển;
6,7.Đường ống dẫn khí nén; 8,9.Các bầu phanh trước và sau.
Ưu điểm dẫn động phanh khí nén hai dòng:
Đảm bảo độ an toàn và tin cậy cao vì một trong hai dòng khí nén bị rò rỉ thì ta
vẫn có thể sử dụng dòng khí nén còn lại.
Nhược điểm dẫn động phanh khí nén hai dòng:
Phương án này có kết cấu phức tạp, van bảo vệ hai ngả, van phân phối hai tầng,
trang thiết bị cồng kềnh hơn.
d).Dẫn động phanh liên hợp:
Dẫn động phanh liên hợp là kết hợp giữa thuỷ lực và khí nén, trong đó phần
thuỷ lực có kết cấu nhỏ gọn trọng lượng nhỏ, đồng thời đảm bảo cho độ nhạy của hệ
thống cao, phanh cùng một lúc được tất cả các bánh xe. Phần khí nén cho phép điều
khiển nhẹ nhàng và khả năng tuỳ động, điều khiển phanh rơ moóc.

16
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén – thuỷ lực:

- Kết hợp được nhiều ưu điểm của hai hệ thống phanh thuỷ lực và khí nén, khắc
phục được nhược điểm của từng loại khi làm việc độc lập.
Nhược điểm của hệ thống phanh khí nén – thuỷ lực:
- Kích thước của hệ thống phanh liên hợp là rất cồng kềnh và phức tạp, rất khó
khăn khi bảo dưỡng và sửa chữa.
- Khi phần dẫn động khí nén bị hỏng thì dẫn đến cả hệ thống ngừng làm việc.
Cho nên trong hệ thống phanh liên hợp ta cần chú ý đặc biệt tới phần dẫn động khí
nén.
- Khi sử dụng hệ thống phanh liên hợp thì giá thành rất cao và có rất nhiều cụm
chi tiết đắt tiền.

17
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chương II
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1 Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh
Cơ cấu phanh trên ôtô chủ yếu có hai dạng : phanh guốc và phanh đĩa.phanh guốc
chủ yếu sử dụng trên các ôtô có tải trọng lớn: ôtô tải, ôtô chở khách và một số loại ôtô
con.phanh đĩa được sử dụng chủ yếu trên xe con và trong đó chủ yếu là ở cơ cấu phanh
trước,và ngày nay phần lớn các xe con là sử dụng cho cả 2 cầu.
2.1.1. Cơ cấu phanh cầu trước
+ Ưu điểm của cơ cấư phanh đĩa:
Phanh đĩa được sử dụng phổ biến cho xe có vận tốc cao và hay gặp ở cầu
trước và ngày nay nó được sử dụngcho cả cầu sau vì các ưu điểm sau:
- Cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế má phanh đơn giản.
- khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn.

- áp suất dầu đều và mòn đều.
- Khả năng thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài là dễ dàng.
- Thoát nước tốt do nước bám vào đĩa phanh bị văng ra do lực ly tâm nên tính
năng phanh được phục hồi trong thời gian ngắn.
- Cơ cấu phanh đĩa cho phép mô men phanh ổn định hơn so với cơ cấu phanh
tang trống khi hệ số ma sát thay đổi. điều đó cho phép các bánh xe bị phanh làm việc
ổn định hơn, đặc biệt là ở tốc độ cao.
+ Nhược điểm của phanh đĩa:
- Bụi bẩn dễ bám vào má phanh và đĩa phanh, nhất là khi xe đi vào chỗ bùn
lầy và làm giảm ma sát giữa má phanh và đĩa phanh và dẫn đến là làm giảm hiệu quả
phanh.
- Mòn nhanh
- Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn.

18
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ngày nay phổ biến với 2 loại cơ cấu phanh đĩa
+ Loại có giá xylanh cố định
+ Loại có giá xylanh di động
Sơ đồ 2 loại cơ cấu phanh đĩa được thể hiện trên ( hình 2.1)

b
a)
Hình 2.1
1. Đĩa phanh , 2 . Giá đặt xylanh , 3 . má phanh , 4 . Piston .

19
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh được thể hiện trên ( hình 2.2)
Trong cơ cấu phanh đĩa, khe hở giữa má phanh và đĩa phanh được điều chỉnh tự
động. ở đây ta dùng phương pháp điều chỉnh bằng sự biến dạng của phớt(vành khăn)
làm kín.
2

1

3

Hình 2.2 Sự điều chỉnh giữa khe hở má phanh và đĩa phanh.
1.Xylanh công tác., 2. Vành khăn., 3. Píttông
Nguyên lý hoạt động:
Vành khăn có tác dụng bao kín dầu áp suất cao trong khoảng giữa piston và xylanh
công tác.rãnh chứa vành khăn có tiết diện hình thang đáy lớn nằm trên phần tiếp xúc
với piston.khi piston dịch chuyển do ma sát giữa piston và vành khăn lớn nên vành
khăn bị biến dạng trong rãnh.khi thôi phanh vành khăn kéo piston về vị trí ban đầu và
hết biến dạng.Nếu khe hở giữa má phanh và đĩa phanh quá lớn,thì sự biến dạng của
vành khăn không đủ đảm bảo sự dịch chuyển của piston và vành khăn sẽ bị trượt trên
piston. Khi thôi phanh piston trở về biến dạng của vành khăn do vậy piston nằm ở vị trí
mới so với xylanh.

20
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Từ các ưu và nhược điểm trên của phanh đĩa ta chọn cơ cấu phanh đĩa có xylanh di
động làm cơ cấu phanh trước.
2.1.2. Cơ cấu phanh sau
+ ưu điẻm của cơ cấu phanh guốc:
Phanh guốc được sử dụng phổ biến cho xe buýt và có tải trọng lớn với các ưu
điểm sau:
-

Giá thành chế tạo rẻ hơn phanh đĩa nên mang tính kinh tế.

-

Tạo được lực phanh lớn.

-

Được lắp kín nên tránh bụi bẩn tốt hơn phanh đĩa

-

Khi mòn má phanh thì ta thay với giá rẻ hơn phanh đĩa.

+ Nhược điểm của phanh guốc:
-

Kết cấu phức tạp hơn do nhiều chi tiết hơn

-

Khả năng thoát nhiệt kém hơn phanh đĩa

-

Khi bảo dưỡng thì khó

Trong cơ cấu phanh guốc có các loại khác nhau như cơ cấu phanh guốc đối xứng qua
trục,cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm,cơ cấu phanh guốc loại bơi, loại tự cường
hoá…
Qua phân tích kết cấu ta thấy tuỳ theo sự bố trí của guốc phanh và điểm tựa sẽ được
hiệu quả phanh khác nhau mặc dù có cùng kích thước guốc phanh.

21
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sơ đồ phanh guốc loại đối xứng qua trục được thể hiện trên ( hình 2.3)

Hình 2.3 Cơ cấu phanh guốc loại đối xứng qua trục mở guốc phanh bằng xi lanh thủy
lực
Cơ cấu phanh guốc loại đối xứng qua tâm ,loại bơi hay tự cường hoá so với loại
đối xứng qua trục là hiệu quả khi phanh ôtô chuyển động tiến tăng từ 1,6 đến 3,6 lần
(khi chuyển động lùi có thể hiệu quả phanh sẽ giảm đi tuỳ theo kết cấu nhưng sẽ không
giảm nhiều vì khi lùi thường thì tốc độ của xe không lớn do đó yêu cầu về momen
phanh sẽ không lớn.nhưng thì kết cấu thì thường phức tạp hơn nên chủ yếu sử dụng

trên cầu trước của xe du lịch hay xe tải loại nhỏ.
Do đó ta sẽ chọn phanh guốc loại đối xứng qua trục cho cầu sau.

22
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.2 Lựa chọn phương án dẫn động phanh
Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực có ưu điểm:
-

Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe
hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu:

-

Độ nhạy tốt kết cấu đơn giản

-

Hiệu suất cao

Sơ đồ hệ thống phanh thuỷ lực được thể hiện trên (hình 2.4)

Hình2.4.Sơ đồ hệ thống phanh thuỷ
lực
1.Bàn đạp phanh; 2. Bầu trợ lực; 3. Xi lanh chính; 4.
Bình dầu; 5. Phanh đĩa; 6. Bộ điều hoà lực phanh; 7.

Phanh guốc.
Khuyết điểm:
-

Làm việc theo nguyên lý thuỷ tĩnh: Lực bàn đạp từ người lái được biến
đổi thành áp suất dầu truyền tới xylanh công tác của các bánh xe rồi biến

23
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

đổi thành lực phanh.như vậy khi cần lực phanh lớn thì rất khó cho người
lái vì vậy để khắc phục tình trạng này người ta sử dụng bộ trợ lực.
Trong hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực người ta chia ra dẫn động một dòng và
dẫn động hai dòng.
Sơ đồ dẫn động một dòng và hai dòng được thể hiện trên (hình 2.5)

Hình 2.5 Dẫn động hai dòng
Từ ưu và nhược điểm của của hệ thống phanh thuỷ lực dẫn động một dòng và hai
dòng ( trang 13,14,15 ) em sẽ chọn hệ thống dẫn động phanh 2 dòng.

24
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chương III

THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH
Phần I: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH
Tham khảo các số liệu của xe thiết kế

Chiều dài toàn bộ
mm
Chiều rộng toàn bộ
mm
Chiều cao toàn bộ
mm
Chiều dài cơ sở
mm
Không tải
Đầy tải
Trọng lượng bản thân
KG
Trọng lượng toàn bộ
KG
Vận tốc lớn nhất
Km/h
Khoảng sáng gầm xe
mm
Dung tích bình xăng
lít
Bán kính quay vòng tối thiểu
m
Cỡ lốp
Công suất lớn nhât
Hp/rpm
Mô men xoắn lớn nhất

kg.m/rpm
Động cơ

4300
1700
1460
2550
a = 1.17; b = 1.43; hg= 700
a = 1.56; b = 1.04; hg= 800
1085
1495
195
150
42
4,9
185/60R15
107 hp / 6000 rpm
14.4 kg.m / 4200 rpm
4 xy lanh, thẳng hàng, 16 van,

Dung tích động công tác động cơ cc
Hệ thống nạp nhiên liệu

DOHC-VVT-i
1497
EFI (phun nhiên liệu điện tử)

1. Tính toán hệ thống phanh
1.1 Tính toán cơ cấu phanh sau
1.1.1 Xác định mô men cần có ở các cơ cấu phanh:

Mô men phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh phải đảm bảo giảm được tốc độ hoặc
dừng hẳn ôtô với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép.

25
Hệ thống phanh thủy lực trên ôtô con