Thiết kế hệ thống phanh cho xe tải 11 tấn dựa trên xe cơ sở HYUNDAI

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Bộ giáo dục và đào tạo

Trờng đại học Bách khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ
Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Độc lập Tự do Hạnh phúc

nhiệm vụ
Thiết kế tốt nghiệp
Họ và tên sinh viên: Nguyễn
Lớp: Ô tô

Hoài Nam

Khóa: 45

1- Tên đề tài:

Thiết kế hệ thống phanh cho xe tải 11 tấn dựa trên xe cơ sở HyunDai
2 Các số liệu ban đầu
- Tài liệu xe HYUNDAI 11 tấn
- Hệ thống phanh Ôtô
- Các tài liệu liên quan đén đề tài
3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán

+ Tổng quan về hệ thống phanh.
+ Tính toán khảo sát hệ thống phanh xe HYUNDAI.
+ Thiết kế hệ thống dẫn động phanh .

+ Hớng dẫn sử dụng hệ thống phanh.
4 Các bản vẽ và đồ thị (cần ghi rõ tên và kích thớc các bản vẽ)
+ Bố trí chung
+ Cơ cấu phanh
+ Họa đồ lực phanh
+ Tổng van phanh
+ Xi lanh phanh chính
+Sơ đồ dẫn động phanh
+ Bản vẽ chi tiết
5 Cán bộ hớng dẫn: Thầy giáo Thạc sỹ Phạm Huy Hờng

6 Ngày giao nhiệm vụ thiết kế
:

Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Hoài NamK45


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

7 Ngày hoàn thành nhiệm vụ thiết kế: ngày30 tháng 4 năm 2005
Hà Nội, ngày.... tháng... năm 2005
Chủ nhiêm bộ môn
(Ký và ghi rõ họ tên)

Cán bộ hớng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn bộ bản thiết kế cho bộ môn
Ngày.... tháng.... năm 2005
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Hoài Nam

Lời nói đầu
Công cuộc đổi mới đất nớc của nhân dân ta đã thu đợc thành tựu to
lớn có ý nghĩa quan trọng, những tiền đề cho công nghiệp hóa, hiện đại hóa
đã đợc hoàn thành về cơ bản, nớc ta chuyển sang thời kỳ mới, thời kỳ đẩy
mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa.
Để có đợc những tiền đề trên ngành công nghệ chế tạo nớc ta trong
những năm gần đây đã có những tiến bộ nhanh chóng, trong đó không thể
không nói đến sự tiến bộ nhảy vọt của nền công nghiệp ô tô. Chỉ trong
khoảng 10 năm trở lại đây, trên thị trờng Việt Nam đã xuất hiện ngày càng
nhiều các loại xe lắp ráp trong nớc và nhập từ nớc ngoài, với kiểu dáng
thẩm mỹ, tiện nghi sang trọng, tốc độ cao, độ an toàn lớn, hiệu quả về kinh
Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

tế. Đặc biệt các loại xe này phần lớn đợc lắp ráp tại Việt Nam và trong đó tỷ
lệ nội hóa ngày càng nhiều.

Sau 5 năm học tại trờng em đợc giao nhiệm vụ thiết kế hệ thống
phanh xe tải 11 tấn. Hệ thống phanh là hệ thống quan trọng và rất phức tạp,
đặc biệt do có hệ thống giao thông tốt, xe hiện đại vì vậy vận tốc chuyển
động ngày càng cao cho nên việc đi sâu nghiên cứu để hoàn thiện sự làm
việc của hệ thống phanh nhằm đảm bảo tính an toàn cao cho sự chuyển
động của ô tô ngày càng cấp thiết.
Trong phần tính toán v thiết kế ny em dựa chủ yếu v o số liệu của
xe tải HYUNDAI, các tài liệu tham khảo và hớng dẫn tính toán.Tuy vậy do
trình độ còn hạn chế về khả năng thiết kế nên đồ án này vẫn còn nhũng hạn
chế nhất định mặc dù đã đợc sự hớng dẫn tận tình của cán bộ hớng dẫn. Em
mong rằng với sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo trong
bộ môn sẽ giúp em vững vàng hơn trong bớc đờng công tác của mình sau
này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Nguyễn Hoài Nam

Mục lục

Chơng I: Tổng quan về hệ thống phanh
I/ Công dụng - Phân loại- Yêu cầu:
1/ Công dụng
2/ Phân loại
3/ Yêu cầu
II/ Kết cấu của hệ thống phanh
1/ Cơ cấu phanh
2/ Dẫn động phanh
3/ Bộ trợ lực phanh
Chơng II: Tính toán và thiết kế cơ cấu phanh xe tải
11 tấn (dựa vào xe Huyndai)

I/ Giới thiệu về xe huyndai và hệ thống phanh của xe tham khảo
Huyndai
1/ Các thông số cơ bản về xe Huyndai
2/ Giới thiều về hệ thống phanh xe Huyndai-11 tấn
II/ Thiết kế cơ cấu phanh
1/ Xác định mômen sainh ra tại các cơ cấu phanh
2/ Thiết kế, tính toán cơ cấu phanh
3/ Xác định kích thớc má phanh
III/ Tính bền một số chi tiết
1/ Tính bền guốc phanh
2/ Tính bền cho đờng ống dẫn động phanh
Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

3/ Tính toán kiểm bền chốt phanh
Chơng III: Thiết kế hệ thống dẫn động phanh
III.1. Đặt vấn đề và nêu ra phơng án thiết kế
III.1.1. Đặt vấn đề
III.1.2. Phơng án thiết kế
III.2. Tính toán một số cơ cấu dẫn động phanh
Chơng IV: Quy trình công nghệ gia công chế tạo chi
tiết thiết kế
I./ Phân tích

1/ Chức năng làm việc của chi tiết
2/ Điều kiện làm việc của pistôn
II./ Phơng pháp chế tạo phôi
III./ Các nguyên công cơ bản:
1/* Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất
2/* Nguyên công 2: Khoan lỗ
3/* Nguyên công 3: Tiện bề mặt làm việc của Pistôn màng
4/* Nguyên công 4: Kiểm tra
Chơng V: Hớng dẫn sử dụng hệ thống phanh
I/ Hớng dẫn sử dụng
1. Khi xe cha nổ máy
2. Khi xe nổ máy
3. Khi xe đang chạy trên đờng
4. Chú ý khi sử dụng hệ thống phanh
II/ Điều chỉnh hệ thống phanh
1. Điều chỉnh phanh dừng
2. Điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp
3. Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của phanh công
tác
4. Xả không khí (xả air) trong hệ thống dẫn đồng bằng thuỷ lực
III/ Những h hỏng của hệ thống phanh trong quá trình sử dụng
1. Bàn đạp phanh bị hẫng do các nguyên nhân chính sau đây:
2. Phanh ăn đột ngột
3.Phanh bị dính dầu
4. Phanh bị ớt
5. Phanh bị mòn nhiều
6. Các bề mặt má phanh không ép hết vào trống phanh
7. Phanh không tác dụng hay không làm việc ở một bánh xe
8. Có tiếng kêu trong trống phanh
9. Mức dầu phanh bị giảm liên tục

10. Phanh xiết (bó phanh)
IV/ Những h hỏng của hệ thống phanh dừng
1. Guốc phanh bị dính dầu
2. Hành trình điều kiển của đòn tay phanh quá lớn
3. Phanh ăn đột ngột
4. Không cố định đợc đòn điều kiển tay phanh

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

chơng I
Tổng quan về hệ thống phanh
I/ Công dụng phân loại yêu cầu
1./ Công dụng.
Hệ thống phanh dùng để làm dừng hẳn sự chuyển dộng của Ôtô hoặc
làm giảm bớt tốc độ của ôtô khi đang chuyển động, ngoài ra còn để giữ cho
ôtô dừng đợc trên đờng có độ dốc nhất định, chất lợng của hệ thống phanh
có ảnh hởng tất lớn tới tốc độ chuyển động trung bình của ôtô. Hệ thống
hãm ôtô sẽ đảm boả cho sự chuyển động an toàn của ôtô tránh đợc những
tai nạn xẩy ra trên đờng.
2./ Phân loại.

- phân loại theo tính chất điều khiển chia ra: Phanh chân va phanh tay.
- Phân theo vị trí đặt cơ cấu phanh ma chia ra: Phanh ở bánh xe và
phanh ở trục truyền động (sau hộp số).
- Phân theo kết cấu của cơ cấu phanh có: Phanh guốc, phanh đai, phanh
đĩa.
- Phân theo phơng thức dẫn động có: dẫn động phanh bằng cơ khí,
chất lỏngl, khí nén, hoặc liên hợp.
3./ Yêu cầu.
Hệ thống phanh la một bộ phân quan trọng của ôtô đảm nhận chức
năng "an toàn chủ động" vì vậy hệ thống phanh phải thoả mãn các yêu cầu
sau đây.
+./ Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trờng
hợp đó là.
- Quãng đờng phanh ngắn
- Thời gian phanh ít nhất.
- Gia tốc chậm dần ổn định trong quá trình phanh.
+./ Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của xe ôtô khi phanh.
Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

+./ Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cờng độ lao động của ngời lái.
+./ Có độ nhậy cao để thích ứng nhanh với các trờng hợp nguy hiểm.
+./ Đảm bảo việc phân bố Mômen phanh trên các bánh xe phải tuân theo

nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lợng bám khi phanh với mọi cờng độ.
+./ Cơ cấu phanh không có hiện tợng tự xiết.
+./ Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt.
+./ Có hệ số ma sát cao và ổn định.
+./ Giữ đợc tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực
phanh sinh ra ở cơ cấu phanh.
+./ Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao.
+./ Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dỡng.
II./ Kết cấu của hệ thống phanh.

Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh phụ trong đó
phanh chính thờng là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh
phụ thờng là phanh tay, phanh tay thờng đợc 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 phụ là bảo đảm cho độ an toàn ôtô
khi chuyển động và khi dừng hẳn, hệ thống phanh có 2 phần cơ bản đó là cơ
cấu phanh và dẫn động phanh.
1./ Cơ cấu phanh.
Cơ cấu phanh có nghĩa vụ toạ ra Mômen phanh cần thiết và nâng cao
tính ổn định trong quá trình sử dụng cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp làm
giảm tốc độ góc của bánh xe ôtô.
Ngày nay, cơ cấu phanh loại tang trống với các gốc phanh bố trí bên
trong đợc sử dụng rộng rãi. Ngoài những yêu cầu chung, cơ cấu phanh còn
phải đảm bảo yêu cầu sau, nh Mômen phanh phải lớn, luôn luôn ổn định
khi điều kiện bên ngoài và chế độ phanh thay đổi (nh tốc độ xe, số lần
phanh, nhiệt độ môi trờng)
1.1. Cơ cấu phanh guốc.
1.1.1. Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía
các lực dẫn động bằng nhau.

Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

Hình 1: Cơ cấu phanh bánh trớc xe GAZ-53A
1: Cam lệch tâm
2: Chốt có vòng đệm lệch tâm
Với các bố trí nh vậy khi các lực dẫn động bằng nhau, các tham số
của guốc phanh giống nhau thi Momen ma sát ở trên guốc phanh trớc lớn
hơn của guốc phanh sau. Sở dĩ nh vậy là vì Mômen ma sát ở trên guốc
phanh trớc có xu hớng cờng hoá cho lực dẫn động, còn ở phía phanh sau có xu
hớng chống lại lực dẫn động khi xe chuyển động lùi sẽ có hiện tợng ngợc lại.
Cơ cấu phanh này đợc gọi là cơ cấu phanh không cân bằng với số lần
phanh khi xe chuyển động tiến hay lùi, nên cờng độ hao mòn của tấm ma
sát trớc lớn hơn tấm ma sát sau rất nhiều. Để cân bằng sự hao mòn của hai
tấm ma sát, khi sửa chữa có thể thay thế cùng một lúc, ngời ta làm tấm ma
sát trớc dài hơn tấm sau. Kết cấu.
Của loại cơ cấu phanh này ở (hình 1) khe hở giữa các guốc phanh và
trống phanh đợc điều chỉnh bằng cam lệch tâm còn định tâm guốc phanh
bằng chốt có vòng đệm lệch tâm ở điểm cố định.
1.1.2. Cơ cấu phanh guốc có điểm cố định riêng rẽ về một phía và
các guốc phanh có dịch chuyển gốc nh nhau.

Đồ án tốt nghiệp

K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

Hình 2: Kết cấu phanh xe ZIL-131
1: Cam quay
4: Trống phanh
2: Lò xo
5: Chốt lệch tâm
6: Bầu phanh
Cơ cấu phanh này (hình 2) có Mômen ma sát sinh ra ở các guốc
phanh là bằng nhau. Trị số Mômen không thay đổi khi xe chuyển động lùi,
cơ cấu phanh này có cờng độ ma sát ở các tấm ma sát nh nhau và đợc gọi là
cơ cấu phanh cân bằng, kết cấu cụ thể loại cơ cấu này thể hiện ở (hình 2) do
profin của cam ép đối xứng nên các guốc phanh có dị chuyển góc nh nhau.
Để điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh có bố trí cơ
cấu trục vít, bánh vít nhằm thay đổi vị trí của Cam ép và chốt lệch tâm ở
điểm đặt cố định.
1.1.3. Cơ cấu guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về hai phía và lực
dẫn động bằng nhau.

Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

Hình 3: Kết cấu phanh xe UAZ-452
1: Xy lanh
3: Cam lệch tâm
2: ốc xả khí
4: ốc xả khí
5: Chốt cố định
Cơ cấu phanh này thuộc loại cân bằng, cờng độ hao mòn của các tấm
ma sát giống nhau vì thế độ làm việc của hai guốc phanh nh nhau khi xe
chuyển động lùi, mômen phanh giảm xuống khá nhiều do đó hiệu quả
phanh khi tiến và lùi rất khác nhau.
Cơ cấu điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh là cam
lệch tâm và chốt lệch tâm.
1.1.4. Cơ cấu phanh loại bơi.
Cơ cấu phanh này dùng hai xilanh làm việc tác dụng lực dẫn động lên
dầu trên và đầu dới của guốc phanh, khi phanh các guốc phanh dịch chuyển
theo chiều ngang và ép má phanh sát vào trống phanh. Nhờ sự ma sát nên
các guốc phanh bị cuốn theo chiều của trống phanh mỗi guốc phanh sẽ tác
dụng lên piston một lực và đảy ống xi lanh làm việc tỳ sát vào điểm cố
định, với phơng án kết cấu này hiệu quả phanh khi tiến và khi lùi bằng
nhau. (Sơ đồ cơ cấu phanh này ở hình 4).

Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

Hình 4: Sơ đồ và kết cấu phanh hơi
1: Xi lanh phanh
2: Lò xo
1.1.5. Cơ cấu phanh tự cờng hoá.

Hình 5: Cơ cấu phanh xe GAZ
1: Lò xo
3: Lò xo
2: Xi lanh
4: ốc điều chỉnh
Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

Theo kết cấu thì guốc phanh sau đợc tỳ vào chốt cố định và bản thân
guốc phanh sau lại đóng vai trò là chốt chặn của guốc phanh trớc. Lực dẫn
động của guốc phanh sau là lực dẫn động của guốc phanh trớc thông qua

chốt kỳ trung gian, từ điều kiện cân bằng theo phơng ngang các lực tác
dụng lên guốc phanh trớc có thể xác định đợc lực tác dụng lên guốc trớc.
Cơ cấu phanh này thuộc loại không cân bằng, sự hao mòn của guốc
phanh sau sẽ lớn hơn guốc phanh trớc rất nhiều, khi xe lùi Mômen phanh
Mp sẽ giảm đi nhiều. Do guốc phanh sau mòn nhiều hơn guốc phanh trớc
nên tấm ma sát gốc phanh sau dài hơn tấm ma sát guốc phanh trớc.
Điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và trống phanh bằng các cơ cấu
ren trong chốt tỳ trung gian làm thay đổi chiều dài của chốt này.
1.2. Cơ cấu phanh loại đĩa.

Hình 6: Cơ cấu phanh đĩa bánh trớc Xe VAZ-2101
Phanh đĩa ngày càng đợc sử dụng nhiều trên ôtô, có hai loại phanh đĩa: Loại
đĩa quay và loại vỏ quay, phanh đĩa có nhiều u điểm so với phanh guốc áp
suất trên bề mặt ma sát của má phanh giảm và phân bố đều, má phanh ít
Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

mòn và mòn đều hơn nên ít phải điều chỉnh, điều kiện làm mát tốt hơn,
mômen phanh khi tiến cũng nh khi lùi đều nh nhau, lực chiều trục tác dụng
lên đĩa là cân bằng có khả năng làm việc với khe hở bé nên giảm đợc thời
gian tác dụng phanh.
Nhợc điểm của cơ cấu phanh đĩa là khó giữ đợc sạch trên các bề mặt
ma sát.

Trên hình 6, là kết cấu phanh đĩa loại hở, đĩa phanh 1 nằm giữa hai
tấm ma sát 2 và 5 khi phanh, áp lực dầu trong các xi lanh 3 và 6 tăng lên,
đẩy các piston 4 và 7 ép tấm ma sát vào đĩa.
1.3. Phanh dừng (phanh tay).

Hinh 7: Phanh tay kiểu tang trống
1: Má phanh
7: Vành rẻ quat.
2: Tang trống
8: Ti
3: Chốt lệch tâm điều chỉnh khe hở phía dới 9: Cần
4:Trục thứ cấp hộp số
10: Răng rẻ quạt
5: Lò xo hồi vị
11: Tay hãm
6: Trục quả đào
12: Tay kéo phanh
Phanh dừng hay còn gọi là phanh tay có thể lắp trên các cơ cấu phanh
hay lắp ngay sau hộp số, dẫn động chủ yếu bằng cơ khí. Hình 7 là hình vẽ
của cơ cấu phanh dừng kiểu tăng trống đợc lắp ngay sau trục thứ cấp của
Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Hoài NamK45


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

hộp số phanh dừng tác động lên guốc phanh bánh sau cơ cấu dẫn động bằng
cơ hí và điều khiển bằng tay, cũng có loại dẫn động bằng khí nén và lò xo.

2/ Dẫn động phanh.
2.1. Dẫn động cơ khí.
Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây
cáp. Dẫn động cơ khí ít khi đợc dùng để điều khiển đồng thời 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 nh nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực
phanh cần thiết giữa các cơ cấu. Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ
khí không sử dụng ở hệ thống phanh chính mà chỉ sử dụng ở hệ thống
phanh dừng.

Hình 8: Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp.
1:Tay phanh
5:Trục
8,9:Dây cáp dẫn động
phanh
2;Thanh dẫn
3:Con lăn dây cáp
4:Dây cáp

6:Thanh kéo
10:Giá
7:Thanh cân bằng 11,13:Mâm phanh
12:Xilanh phanh bánh xe

Nguyên lý làm việc. Khi tác dụng một lực vào cần điều khiển 1 đợc truyền
qua dây cáp dẫn đến đòn cân bằng 7 có tác dụng chia đều lực dẫn động đến
các guốc phanh, vị trí của cần phanh tay 1 đợc định vị bằng cá hãm trên
thanh răng 2.
Đồ án tốt nghiệp

K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

* Ưu điểm của dẫn đông phanh cơ khí có độ tin cậy làm việc cao, độ
cứng vững dẫn động không thay đổi khi phanh làm việc lâu dài.
* Nhợc điểm của loại dẫn động phanh cơ khí là hiệu suất truyền lực
không cao, thời gian phanh lớn.
2.2. Phanh dẫn động thuỷ lực.
Dẫn động phanh thuỷ lực đợc áp dụng rộng rãi trên hệ thống phanh
chính của các loại ô tô du lịch, trên ô tô vận tải nhỏ và trung bình.
Dẫn động phanh là một hệ thống cá chi tiết truyền lực tác dụng trên
bàn đạp đến cơ cấu phanh làm cho các guốc phanh bung ra nhằm thực hiện
quá trình phanh, ở phanh dầu chất lỏng đợc sử dụng để truyền dẫn lực tác
dụng nêu trên. Đặc điểm quan trọng của dẫn động phanh dầu là các bánh xe
đợc phanh cùng một lúc vì áp suất trong đờng ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất
cả các má phanh ép sát vào các trống phanh. Dẫn động phanh dầu có các u
điểm sau.
- Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các guốc
phanh theo đúng yêu cầu thiết kế.
- Có hiệu suất cao.
- Độ nhậy tốt.
- Kết cấu đơn giản.
- Có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô khác nhau mà chỉ cần thay
đổi cơ cấu phanh.

Nhợc điểm:
- Không thể tạo đợc tỷ số truyền lớn, vì thế phanh đầu không có cờng
hoá chỉ dùng ô tô có trọng ợng toàn bộ nhỏ.

- Lực tác dụng lên bàn đạp lớn.
- Đối với dẫn động phanh1 dòng khi có chỗ nào bị ròi (chảy dầu) thì
tất cả hệ thống phanh đều không làm việc, để khắc phục khuyết điểm này
ngời ta dùng loại dẫn động hai dòng, loại này cơ u điểm là khi 1 dòng bị
hỏng thì dòng còn lại vẫn làm việc bình thờng tuy nhiên hiệu quả phanh có
giảm, đảm bảo an toàn khi chuyển động.
* Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 1 dòng.

Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ
1
4
2
3

Hinh 9: Sơ đồ dẫn đông phanh thuỷ lực một dòng
1: Bàn đạp
2: Xilanh chính

3: Đờng ống dẫn
4: Cơ cấu phanh

Nguyên lý làm việc:
Khi phanh ngời lái tác dụng vào bàn đạp 1 một lực sẽ đảy piston của
xi lanh chính 2, do đó đều đợc ép và áp suất dầu tăng lên trong xi lanh và
các đờng ống dẫn dầu 3 chất lỏng với áp xuất lớn ở các xi lanh bánh xe sẽ
thắng lực của lò xo và tiến hành ép guốc vào trống phanh.
Khi không phanh nữa ngời lái không tác dụng voà bàn đạp các lò xo
hồi vị của bàn đạp, của viston làm cho piston trở về vị trí cũ, lò xo hồi vị
kéo guốc phanh vào vị trí cũ.

* Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng:
1
3

6

2

5
4

I

II

Hình 10: Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng.
I: Đờng ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe trớc
II: Đờng ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe sau

Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Hoài NamK45


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
1: Bàn đạp
2: Tổng phanh

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ
4,6: Van
5: Cơ cấu xy lanh bánh

xe
3: Bộ phận chia dòng

a) Sơ đồ nguyên lý
b) Cấu tạo cua xy lanh
Hình 11: Xy lanh chinh hai piston
Cấu tạo: Cơ cấu gồm có piston chính 1 đợc nối với bàn đạp, và piston
trung gian 2 đợc đặt tự do ở phía giữa của xilanh, piston 2 chia không gian
xilanh thành hai khoang riêng biệt để nối với các dòng dẫn động phanh,
mỗi dòng đợc cung cấp dầu bởi 1 bầu chứa riêng.
Nguyên lý làm việc: Khi phanh ngời lái đạp vào bàn đạp làm cho
piston chính 1 sẽ dịch chuyển về phía trái tạo nên áp suất cao ở khoang I,
qua piston trung gian 2 tạo nên áp suất cao ở khoang II.
Khi xẩy ra h hỏng ở một dòng nào đó thì piston sẽ chuyển dịch một
cách tự do cho đến khi chạm vào piston trung gian hoặc chạm vào đáy của
xilanh, sau đó trong buồng xilanh của dòng không h hỏng sẽ tạo nên áp
suất làm việc khi đó xe vẫn đợc phanh nhng hiệu quả không cao ngời lái sẽ
cảm thấy h hỏng của hệ thống vì hành trình bàn đạp tăng lên.

Bộ chia dòng: Dùng để phân tách hoạt động của hai dòng.

Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

a) Sơ đồ

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

b) Cấu tạo

Hình 12: Bộ chia
1: Piston
3: Đầu nối tới dòng trớc
2:Đầu nối tới dòng sau
4: Từ xy lanh chính tới
Khi phanh chất lỏng t xilanh chính bị dồn đến khoang A gây lên lực
tác dụng lên các piston 1 và trong dòng I và II áp suất làm việc tăng lên cho
đến khi cân bằng với áp suất trong khoang, khi xẩy ra h hỏng ở một dong
nào đó thì còn thứ II vẫn làm việc bình thờng song hiệu quả phanh của cả
xe có giảm và ngời lái cũng nhận biết về phía hành trình bàn đạp tăng.
2.3. Dẫn động phanh khí nén (Còn gọi là phanh hơi).
Dẫn động phanh khí nén đợc sử dụng nhiều trên ô tô vận tải cỡ lớn và
trung bình, đặc biệt lớn. Để dẫn động các cơ cấu phanh ngời ta sử dụng
năng lợng của khí nén, lực của ngời lái tác dụng lên bàn đạp chỉ để mở tổng

van phanh do đó mà giảm đợc sức lao động của ngời lái, tuỳ theo liên kết
của xe rơ moóc mà dẫn động phanh khí nén có thể là một dòng hoặc 2
dòng.
* Dẫn động phanh khí nén 1 dòng:

Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

Hình 13: Sơ đồ cấu tạo của phanh hơi
1: Máy nén khí
4: Bầu phanh
2: Bình chứa
5: ống dẫn hơi
3: Van phân phối
6: Bàn đạp phanh
7: Đồng hồ kiểm tra áp
suất
Nguyên lý:
Khi phanh ngời lái tác dụng lên bàn đạp 6 qua dẫn động tổng van 3
mở cho khí nén từ bình chứa khí nén 2 theo đờng ống tới đầu phanh 4 để
tiến hành phanh.
Khi thả bàn đạp, tổng van phanh ngắt liên hệ giữa bình chứa khí nén
với đờng ống dẫn và mở đờng ống của bầu phanh thông với không khí bên

ngoài, khí nén thoát ra ngoài và guốc phanh nhả ra khỏi trống phanh.
* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén nói chung.
- Điều khiển nhẹ nhàng, kết cấu đơn giản, tạo đợc lực phanh lớn.
- Có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ô tô.
- Có thể sử dụng không khí nén cho các bộ phận làm việc nh hệ thống
treo loại khí.
* Nhợc điểm của hệ thống phanh khí nén.
- Số lợng các cụm khá nhiều, kích thớc và trọng lợng của chúng khá
lớn, giá thành cao.
Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Hoài NamK45


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

- Thời gian hệ thống phanh bắt đầu làm việc kể từ khi ngời lái tác
dụng vào bàn đạp khá lớn.
2.4. 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 và trọng lợng nhỏ đồng thời bảo đảm cho
độ nhậy của hệ thống cao, phanh cùng 1 lúc đợc tất cả các bánh xe phần khí
nén cho phép điều khiển nhẹ nhàng và khả năng huy động, điều khiển
phanh rơmoóc.
Dẫn động phanh liên hợp thờng đợc áp dụng ở các loại xe vận tải cỡ
lớn và áp dụng cho xe nhiều cầu nh: Xe URAL, 375 D, URAL - 4320.

Hình 14: Phanh khí nén thuỷ lực ôtô URAL-4320
1: Máy nén khí

3: Van bảo vệ 2 ngả
5: Bình chứa khí nén
7: Khoá điều khiển phanh rơ moóc
9: Đầu nối
Đồ án tốt nghiệp
K45

2: Bộ điều chỉnh áp suất
4: Van bảo vệ 1 ngả
6: Phanh tay
8: Van tách
10: Đồng hồ áp suất
Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

11: Tổng van phanh
12: Xy lanh khí nén
13: Cơ cấu xy lanh piston bánh xe 14: Đầu nối phân nhánh
15: Xy lanh cung cấp nhiên liệu
16: Bàn đạp phanh
* Nguyên lý làm việc:
Khi phanh ngời lái điều khiển tác động một lực vào bàn đạp phanh 16
để mở van phanh lúc này khí nén từ bình chứa 5 đi vào hệ thống qua tổng
van phanh vào cơ cấu.
Piston xi lanh khí, lực tác động của dòng khí có áp suất cao (8 dến
10kg/cm2) đẩy piston thuỷ lực tạo cho dầu phanh trong xi lanh thuỷ lực có

áp suất cao nh các đờng ống đi vào xi lanh bánh xe thực hiện quá trình
phanh van bảo vệ 2 ngả có tác dụng tách dòng khí thành hai dòng riêng biệt và
tự động ngắt 1 dòng khí nào đó bị hỏng để duy trì sự làm việc của dòng không
hỏng.
Trong hệ thống phanh dẫn động khí nén - thuỷ lực thì cơ cấu dẫn
động là phần khí nén và cơ cấu chấp hành là phần thuỷ lực, trong cơ cấu
thuỷ lực thì đợc chia làm hai dòng riêng biệt để điều khiển các bánh xe trớc
và sau.
* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực.
- Kết hợp đợc nhiều u điểm của 2 loại hệ thống phanh thuỷ lực và khí
nén, khắc phục đợc những nhợc điểm của từng loại khi làm việc độc lập.
* Nhợc điểm của hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực.
- Kích thớc của hệ thống phanh liên hợp là rất cồng kềnh và phức tạp,
rất khó khăn khi bảo dỡng 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 cơ
cấu dẫn động khí nén.
- Khi sử dụng hệ thống phanh liên hợp thì giá thành cũng rất cao và
có rất nhiều cụm chi tiết đắt tiền.
3. Bộ trợ lực phanh.
Để tạo cho ngời lái xe không phải tác dụng 1 lực lớn vào bàn đạp
phanh ngời ta bố trí và thiết kế các bộ phận trợ lực phanh.
Ngày này trên các xe hiện đại có thiết kế nhiều hệ thống điều khiển
để giảm nhẹ cờng độ lao động cho ngời lái, làm cho ngời lái ít bị phạm phải
Đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Hoài NamK45


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

các sai phạm kỹ thuật, đảm bảo cho sự an toàn chuyển động ít sẩy ra các tai
nạn giao thông. Thiết kế các bộ trợ lực cho hệ thống lái, ly hợp. Hệ thống
phanh cũng là cần thiết.
Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực có trợ lực đợc thực hiện theo nhiều
phơng án..
- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén.
- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không.
Dới đây xin giới thiệu bộ trợ lực chân không
Tác dụng: Để giảm nhẹ lực của ngời lái.
Yêu cầu: Khi hỏng cờng hoá thì hệ thống phanh phải làm việc bình
thờng tuy nhiên lực đạp có lớn hơn.
- Đảm bảo nguyên tắc chép hình đạp ít thì hiệu quả phanh ít, đạp
nhiều thì hiệu quả phanh tăng lên và dừng ở vị trí nào thì phanh ở vị trí đó.
Trên hình 15: Giới thiệu kết cấu bộ cờng hoá chân không - thuỷ lực
dùng trên xe Fa3 - 66 và FA3 - 53A.
Hình 16 là sơ đồ nguyên lý của bộ cờng hoá chân không thuỷ lực.
Nguyên lý làm việc: Lợi dụng sự chênh lệc áp suất giữa họng hút của
động cơ 0.5KG/cm2 và áp suất khí trời 1 KG/cm2.

Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

Hình 15
Kết cấu bộ cờng hoá chân không-thuỷ lực
dùng trên xe Gát 66, Gát 53 A
1: Bầu bộ trợ lực phanh
3: Màng ngăn bộ trợ lực phanh
5: Lò xo của màng
7: Màng của tổng van phanh
9: Nắp của thân
11: Lò xo của tổng van phanh
13: Van chuyển

Đồ án tốt nghiệp
K45

2: Đĩa màng ngăn
4: Cơ cấu đẩy của piston
6: Van chân không
8: Van không khí
10: Tổng van phanh
12: Piston của tổng van phanh
14: Xy lanh thuỷ lực phụ

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

Hình 16: Sơ đồ nguyên lý làm việc
1: Bầu cờng hoá
2: Màng ngăn
4: Ty đẩy cờng hoá
5: Lò xo hồi vị màng
6: Van chân không
7: Lò xo van không khí
8: Van không khí
11: Lò xo van chân không
12: Màng tuỳ động
15: Van bi một chiều
16: Piston công tác
17: Ty đẩy van
23: Piston điều khiển
Tạo ra lực cờng hoá giảm nhẹ lực của bàn đạp.
Khi cha phanh van không khí 8 đợc đóng vai lại, van chân không 6 đợc mở ra nhờ lo xo đẩy màng tuỳ động 12 mang theo piston điều khiển 23
đi xuống. Buồng B thông với buồng C và D qua đờng ống dẫn thông với
buồng A, nh vậy áp suất ở buồng A và B bằng nhau và bằng áp suất chân
không ở họng hút đờng ống nạp, lò xo 5 đẩy màng cờng hoá 2 về vị trí trái,
ty đẩy 4 kéo piston lực 16 làm cho ty đẩy 17 tỳ vào thành xi lanh do vậy
piston tiếp tục sang trái làm cho ty đẩy van 15 mở ra.
Khi phanh ngời lái đạp vào bàn đạp phanh 1 lực cần thiết qua hệ
thống đòn, đẩy piston ở xi lanh chính đi áp suất phía sau piston tăng lên
khoảng 5KG/cm2 qua ống dẫn lên xi lanh của bộ cờng hoá, áp suất này tác
Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

dụng lên pison 16 của bộ cờng hoá đẩy piston 16 sang phải khi đó ty đẩy 17
tách khỏi thành xi lanh làm cho van 15 đóng lại ngăn cách buồng trớc và
sau của piston 16, tiếp tục đạp thì đẩy tới xi lanh bánh xe, đồng thời áp suất
dầu lớn đẩy piston điều khiển 23 đi làm cho van chân không 6 đóng lại,
buồng C và D ngăn cách với nhau mà D lại thông với buồng A, buồng C
thông với buồng B do đó 2 buồng A và B ngăn cách nhau, tiếp tục đạp thì
thông qua cần nối 6 và 8 làm cho van không khí 8 bắt đầu mở không khí từ
ngoài qua bầu lọc gió vào buồng E, D và vào buồng A. ở buồng A có áp
suất khí trời 1 KG/cm2, còn buồng B nối với họng hút động cơ có áp suất
0.5KG/cm2 do đó tạo đợc lực cờng hoá thắng lò xo 5 đẩy piston 16 sang
phải tạo ra khoang trớc của piston 16 thêm áp lực mới làm cho dầu dồn về
xi lanh bánh xe đẩy các má phanh ra tiếp xúc với trống phanh để hãm bánh
xe lại.
Khi giữ nguyên bàn đạp ở một vị trí nào đó thì áp suất ở khoang bên
trái của piston 16 không đổi nhng lúc này van không khí 8 van đang mở,
dẫn đến không khí tiếp tục vào buồng A và tiếp tục đẩy màng và ty 4 đẩy
piston 16 tăng lên làm cho áp suất giảm đi điều này làm cho piston điều
khiển 23 đi xuống làm cho van không khí 8 đóng lại, không khí khôing vào
buồng A nữa làm cho piston 16 dừng lại van chân không 6 vẫn đóng vẫn tồn
tại một lực cờng hoá.
Khi ngời lái trực tiếp đạp bàn đạp, lực đạp tăng lên khi sự mất cân
bằng lại diễn ra, áp suất ở xi lanh cờng hoá tăng lên lại tác dụng lên piston
điều khiển nâng màng 12 đi lên van không khí 6 lại mở ra và quá trình lại
làm việc nh khi phanh.
Khi nhả bàn đạp phanh lò xo ở bàn đạp kéo bàn đạp về vị trí cũ, lò xo
ở xi lanh chính đẩy piston về vị trí cũ đầu hồi về xi lanh chính lò xo côn của

bộ cờng hoá đẩy piston về vị trí cũ (bên trái) piston 23 đi xuống do áp suất
giảm, van không khí 8 đóng lại van chân không 6 đợc mở ra làm cho buồng
A và Buồng B thông nhau và bằng áp suất của họng hút. Qua ty đẩy 4 kéo
piston 16 sang trái làm hco ty đẩy 17 tỳ vào đáy xy lanh, piston 16 chuyển
động nữa thì mở van 15 lúc đó dầu hồi từ xi lanh bánh xe qua lỗ van 15 về
xy lanh chính.

Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-


Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Khoa Cơ Khí-Bộ Môn ÔTÔ

Chơng II
Tính toán và thiết kế cơ cấu phanh xe tải 11 tấn
( dựa vào xe hyundai )
I. Giới thiệu về xe huyndai và hệ thống phanh của xe
tham khảo (hyundai 11 tấn):

1./ Các thông số cơ bản về xe Huyndai:
Xe Hyundai 11 tấn là loại xe tải do hãng Hyundai của Hàn Quốc sản
xuất. Đây là loại xe đợc dùng để chuyên chở các vật liệu và các phụ kiện có
kích thớc lớn nhằm phục vụ các công trình xây dựng và các nơi có không
gian vừa và lớn. Xe có công suất lớn, độ bền và độ tin cậy cao, kết cấu cứng
vững gồm nhiều thiết bị hiện đại đợc trang bị trên xe và đảm bảo an toàn
cho ngời sử dụng trong các điều kiện đờng sá, khí hậu có phần khắc nghiệt.

Đồ án tốt nghiệp
K45

Nguyễn Hoài Nam-