Thiết kế hệ thống phanh chính của ô tô khách trên cơ sở ô tô hyundai county

Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

MỤC LỤC
MỤC LỤC………………………………………………………………….........…1
LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………………...3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……………………………………………………… 5
1.1. Những vấn đề chung về hệ thống phanh chính ô tô…………………...............5
1.1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh…..........................................5
1.1.2. Cơ cấu phanh trên ô tô……………………………………............................7
1.1.3. Dẫn động phanh trên ô tô…………………………………..........................11
1.1.4. Trợ lực phanh………………………………………………………………17
1.2. Giới thiệu chung về ô tô khách thiết kế………………………………............19
1.2.1. Các thông số kỹ thuật xe ô tô Hyundai County……………………………19
1.2.2. . Đặc điểm của hệ thống phanh dùng trên xe ô tô Hyundai
County…………………………………………………………………………….22
1.3. Lựa chọn phương án thiết kế…………………………………………………24
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH……………………………………..25
2.1. Xác định mô men phanh cần thiết ở cầu trước và cầu sau…………………...25
2.1.1. Xác định mô men phanh ở cầu trước………………………………………26
2.1.2. Xác định mô men phanh ở cầu sau………………………………………...27
2.2. Xác định bán kính tang trống và các kích thước cơ bản của cơ cấu phanh….27
2.3. Tính lực tác dụng lên guốc phanh……………………………………………27
2.3.1. Lực phanh cần thiết tác dụng lên cơ cấu phanh cầu
trước………………….27
2.3.2. Lực phanh cần thiết tác dụng lên cơ cấu phanh cầu sau……………………28
2.4. Xác định chiều rộng tấm ma sát……………………………..……………….30
2.5. Kiểm tra khả năng làm việc của hệ thống phanh……………………………..30
2.5.1. Kiểm tra công trượt riêng…………………………………………..............30
2.5.2. Kiểm tra khối lượng riêng………………………………………….............31

2.5.3. Kiểm tra sự tăng nhiệt của tang trống……………………………………...31
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG PHANH…………………………………32
3.1. Thiết kế cơ cấu chấp hành……………………………………………………32
SV: Vũ Văn Khang

1

Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

3.1.1. Thiết kế xilanh bánh xe……………………………………………………32
3.1.2. Thiết kế xilanh chính………………………………………………………33
3.2. Tính toán và phân phối tỷ số truyền của dẫn động phanh……………………34
3.3. Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp phanh khi chưa có trợ lực……………….35
3.4. Thiết kế trợ lực phanh………………………………………………………...36
3.4.1. Lực trợ lực cần thiết của bộ trợ lực………………………………………...36
3.4.2. Xác định đường kính piston của bầu trợ lực……………………….............37
KẾT LUẬN……………………………………………………………………….39
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………...40

SV: Vũ Văn Khang

2

Lớp:64DCOT03

Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

Đề tài:
“Thiết kế hệ thống phanh chính của ô tô khách trên cơ sở ô tô Hyundai
County”
LỜI NÓI ĐẦU
Việc Việt Nam trở lại hội nhập với khu vực và thế giới, đất nước ta đang hướng
tới để trở thành một nước có ngành công nghiệp phát triển. Do vậy chúng ta đang
có sự chuyển đổi trong cơ cấu kinh tế với việc ưu tiên phát triển các ngành công
nghiệp. Và trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế nước
ta thì ngành công nghiệp ô tô cũng có những bước phát triển và chiếm một vị trí
quan trọng trong nền kinh tế quốc dân nói chung và giao thông vận tải nói riêng,
nó quyết định một phần không nhỏ về tốc độ phát triển của nền kinh tế của một
quốc gia , nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hoá ngày càng tăng của
xã hội.Đối với thế giới ngành công nghiệp sản xuất ô tô đã có lịch sử phát triển khá
lâu đời , nhưng lại là ngành công nghiệp khá mới ở Việt Nam. Cho nên cần phải có
từng bước tạo nền tảng cho ngành công nghiệp sản xuất ô tô ở nước ta trong tương
lai.Theo em đó là chúng ta tiến hành nghiên cứu thiết kế các hệ thống, các cụm
tổng thành chi tiết trên ô tô không những đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật, tính năng
an toàn mà còn phải đạt hiệu quả kinh tế cao, đáp ứng được nhu cầu sử dụng. Với
thực tế hệ thống giao thông đường bộ ở nước ta chưa phát triển kịp, phù hợp với sự
phát triển của phương tiện đi lại chính vì vậy mà một trong những vấn đề quan
trọng nhất đó là yêu cầu hệ thống phanh trên ô tô phải tốt đảm bảo có hiệu quả
phanh cao nhất , ổn định khi phanh như đảm bảo an toàn , êm dịu , thời gian tác
dụng phanh và quãng đường phanh là ngắn nhất…
Trên cơ sở đó em được giao đề tài đồ án tốt nghiệp với nội dung yêu cầu : “
Thiết kế hệ thống phanh chính của ô tô khách trên cơ sở ô tô hyundai county”.

Trong quá trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng và được sự hướng
dẫn giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn: LƯƠNG QUÝ HIỆP , song
do khả năng và trình độ của em có hạn nên không tránh khỏi sai sót. Kính mong
các thầy giáo trong bộ môn ô tô và các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến, để đồ án
của em được hoàn thiện hơn.
SV: Vũ Văn Khang

3

Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn giúp đỡ tận tình của thầy giáo
hướng dẫn, các thầy trong bộ môn cơ khí ô tô trường đại học Công Nghệ GTVT đã
tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án này .
Hà Nội , ngày …. tháng …. năm 2014
Sinh viên thực hiện

Vũ Văn Khang

SV: Vũ Văn Khang

4

Lớp:64DCOT03

Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Những vấn đề chung về hệ thống phanh chính ô tô
1.1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu của hệ thống phanh
a. Công dụng.
Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe tới vận tốc
chuyển động nào đó, dừng hẳn hoặc giữ xe đỗ ở một vị trí nhất định.
Đối với ôtô hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất, bởi vì
nó bảo đảm cho ôtô chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao được năng
suất vận chuyển.
Hệ thống phanh gồm có cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các
bánh xe hoặc một trục nào đấy của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để
dẫn động cơ cấu phanh.
Trên ôtô sự phanh xe được tiến hành bằng cách tạo ma sát giữa phần quay
và phần đứng yên của các cụm liên kết với bánh xe: giữa tang trống với má phanh
hoặc đĩa phanh với má phanh.
Quá trình ma sát trong các cơ cấu phanh dẫn tới mài mòn và nung nóng các
chi tiết ma sát, nếu không xác định kịp thời và tiến hành hiệu chỉnh thì có thể dẫn
tới làm giảm hiệu quả phanh.
Hư hỏng trong hệ thống phanh thường kèm theo hậu quả nghiêm trọng, làm
mất tính an toàn chuyển động của ôtô. Các hư hỏng rất đa dạng và phụ thuộc vào
kết cấu hệ thống phanh.
b. Yêu cầu.
Hệ thống phanh cần bảo đảm các yêu cầu sau:
+ Quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy
hiểm. Muốn có quãng đường ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc chậm dần cực đại.

+ 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.
SV: Vũ Văn Khang

5

Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

+ Dẫn động phanh có độ nhạy cao.
+ Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ
sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kì cường độ nào.
+ Không có hiện tượng tự xiết khi phanh.
+ Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
+ Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực
phanh trên bánh xe.
+ Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều
kiện sử dụng.
+ Có khả năng phanh ôtô khi dừng trong thời gian dài.
+ Có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao.
+ Dễ tháo lắp , điều chỉnh , bảo dưỡng và sửa chữa .
+ Giá thành hạ .
c. Phân loại.
Có nhiều cách phân loại hệ thống phanh.

- Theo công dụng.
+ Hệ thống phanh chính (phanh chân).
+ Hệ thống phanh dừng (phanh tay).
+ Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ).
- Theo kết cấu của cơ cấu phanh.
+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc.
+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.
+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh kết hợp phanh guốc và phanh đĩa.
+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đai.
- Theo 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 kết hợp khí nén-thủy lực.
+ Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa.
SV: Vũ Văn Khang

6

Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

- Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh.
+ Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ
thống phanh với bộ điều hòa lực phanh.
- Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh.

+ Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống
phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS).
1.1.2. Cơ cấu phanh.
a. Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng về một phía.

Hình 1.1.2a: Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía.
1- Guốc phanh; 2- Xi lanh bánh xe; 3- Mâm phanh; 4- Lò xo hồi vị;
5- Guốc phanh; 6, 8- Má phanh; 7- Trụ dẫn hướng; 9- Bu lông quay cam điều
chỉnh; 10- Lò xo của cam điều chỉnh; 11- Cam điều chỉnh; 12- Vòng lệch tâm;
13- Trục lệch tâm; 14- Đai ốc hãm.
Cơ cấu phanh gồm có mâm phanh 3 được gắn lên mặt bích của dầm cầu.
Các guốc phanh 1,5 được đặt trên các chốt lệch tâm 13. Dưới tác dụng của lò xo 4
các má phanh được ép chặt vào các cam lệch tâm và ép các đầu tựa làm các piston
ở trong xilanh 2 sát lại gần nhau. Xilanh 2 được gắn chặt trên đĩa 3. Giữa các
piston của xilanh 2 có lò xo nhỏ để ép các piston luôn luôn sát vào các guốc phanh.
SV: Vũ Văn Khang

7

Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các má phanh. Để cho các má phanh hao
mòn đều hơn nên ở các guốc phanh đằng trước gắn má phanh dài hơn vì hiệu quả
phanh của má trước theo kiểu bố trí như trên sẽ lớn hơn nhiều so với má sau. Để
giữ cho các guốc phanh có hướng chuyển dịch ổn định trong mặt phẳng thẳng

đứng, trên đĩa 3 có gắn các tấm hướng 7. Khi tác dụng vào bàn đạp phanh chất
lỏng với áp suất cao truyền đến xilanh 2 tạo nên lực ép trên các piston và đẩy các
guốc phanh 1,5 ép sát vào trống phanh do đó quá trình phanh được tiến hành. Khi
nhả bàn đạp phanh, lò xo 4 sẽ kéo các guốc phanh 1,5 trở lại vị trí ban đầu, giữa
má phanh và trống phanh có khe hở và quá trình kết thúc.
b. Cơ cấu phanh có đặc điểm riêng về 2 phía.

Hình 1.1.2b: Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ về hai phía.
Cơ cấu phanh có hai ống xilanh riêng rẽ ở hai guốc phanh. Mỗi guốc phanh
được quay quanh chốt lệch tâm 1, bố trí đối xứng với đường trục của cơ cấu phanh.
Nhờ bố trí xilanh làm việc và chốt lệch tâm đối xứng như vậy cho nên hiệu quả
phanh của hai má phanh sẽ bằng nhau khi trống phanh quay bất kỳ chiều nào. Khi
trống phanh quay ngược chiều kim đồng hồ (ô tô tiến) thì hiệu quả phanh tốt,
nhưng khi quay ngược chiều kim đồng hồ (ô tô lùi) thì hiệu quả phanh thấp hơn
khoảng hai lần. Nhược điểm này không quan trọng lắm đối với ô tô có trọng lượng
nhỏ như ô tô du lịch chẳng hạn, hơn nữa khi ô tô chạy lùi tốc độ cũng thấp cho nên

SV: Vũ Văn Khang

8

Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

yêu cầu mômen phanh ít hơn. Loại phanh này thường dùng ở bánh trước của ô tô
du lịch khi cần đạt hiệu quả phanh lớn với kích thước cơ cấu phanh nhỏ.

c. Cơ cấu phanh guốc loại bơi.

Hinh 1.1.2c: Cơ cấu phanh guốc loại bơi.
Cơ cấu phanh guốc loại bơi có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt
quay cố định mà cả hai đều tựa trên mặt tựa di trượt. Đặc điểm chính của các loại
cơ cấu phanh trên là: Đều có một điểm tựa cố định (chốt lệch tâm) nghĩa là guốc
phanh chỉ có một bậc tự do, còn ở cơ cấu phanh dạng bơi ở guốc phanh có 2 bậc tự
do và không có điểm tựa cố định. Cơ cấu phanh dạng bơi hai xilanh làm việc đều
tác dụng lên đầu trên và đầu dưới của guốc phanh, khi phanh các guốc phanh sẽ
dịch chuyển theo chiều ngang và ép má phanh sát vào trống phanh. Nhờ sự áp sát
giữa trống phanh và má phanh cho nên khi ép sát vào trống phanh thì má phanh bị
cuốn theo chiều quay của trống phanh. Mỗi má phanh lúc đó sẽ tác dụng vào
pittông và đẩy ống xilanh làm việc tỳ sát vào điểm tựa cố định, lúc đó hiệu quả
phanh sẽ tốt hơn và lực tác dụng nên bàn đạp giảm đi nhiều. Có hai kiểu cơ cấu
phanh loại bơi: loại hai mặt tựa tác dụng đơn; loại hai mặt tựa tác dụng kép.
-

Loại hai mặt tựa tác dụng đơn:
Ở loại này một đầu của guốc phanh được tựa trên mặt tựa di trượt trên phần

vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của pittông. Cơ cấu phanh loại này
thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
-

Loại hai mặt tựa tác dụng kép:

SV: Vũ Văn Khang

9

Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

Ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai pittông và cả hai đầu của mỗi
guốc đều tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông. Cơ cấu phanh loại này được
sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
d. Cơ cấu phanh guốc tự cường hoá.

Hình 1.6: Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hoá.
Hình 1.1.2d: Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa
Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc
phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai.
Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hóa: cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng
đơn (hình 2.1.4.a); cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép (hình 2.1.4.b).
+ Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn:
Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh
được liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều chỉnh di động.
Hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi
lanh bánh xe còn một thì tựa vào mặt tựa di trượt của pittông xi lanh bánh xe. Cơ
cấu điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai
guốc phanh. Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô
du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình.
+ Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép.
Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh
được tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông trong một xi lanh bánh xe. Cơ cấu
SV: Vũ Văn Khang

10

Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến
trung bình.
+ Ưu điểm: Lực phanh của hai guốc trước và sau bằng nhau.
+ Nhược điểm: kết cấu phức tạp, khó chế tạo.
+ Phạm vi sử dụng: thường được sử dụng cho xe tải vừa.
e. Cơ cấu phanh điều khiển bằng cam.
1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

A
15 14

13

12

11

10

Hình 1.1.2e: Cấu tạo cơ cấu phanh dạng cam.
1- Chốt guốc phanh; 2- Mâm phanh; 3- Tấm chắn; 4- Êcu; 5- Tấm đệm chốt guốc
phanh; 6- Khoá hãm; 7- Guốc phanh; 8- Lò xo hồi vị; 9- Tấm ma sát; 10- Trục
con lăn; 11- Cam ép; 12- Con lăn; 13- Đòn điều chỉnh; 14- Trục cam phanh;
Đặc điểm: Cơ cấu phanh này chỉ dùng cho xe có tải trọng lớn và dùng cho
hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén. Cụm cơ cấu phanh lắp trên mâm phanh 2,
nối cứng với bích cầu, các tấm ma sát 9 có cấu tạo hình lưỡi liềm tương ứng với
đặc tính mài mòn của chúng và được lắp trên hai guốc phanh 7. Các guốc phanh
này tựa tự do lên các bánh lệch tâm lắp trên mâm phanh 2, trục của các guốc phanh
cùng với các mặt tựa lệch tâm cho phép định tâm đúng các guốc phanh so với
trống phanh khi lắp ráp các cơ cấu. Khi phanh cam ép 11 sẽ chuyển động đẩy các
guốc phanh ra làm cho nó áp sát vào bề mặt trống phanh để thực hiện quá trìng
phanh, giữa cam ép 11 và guốc 7 có lắp con lăn 12 nhằm giảm ma sát và tăng hiệu

quả phanh, bốn lò xo hồi vị 8 trả guốc phanh về vị trí nhả phanh.

SV: Vũ Văn Khang

11

Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

f. Cơ cấu phanh loại có piston
bậc.

Hình1.1.2f: cơ cấu phanh piston bậc.
Trên hình 2.1.6 trình bày cơ cấu phanh với ống xi lanh làm việc có các
đường kính khác nhau. Lực tác dụng lên hai guốc phanh trong trường hợp này sẽ
khác nhau. Với chiều quay của trống phanh như hình vẽ thì má bên phải làm việc
thuận lợi hơn vì có hiện tượng tự siết, vì thế má bên phải cần ít lực ép hơn có nghĩa
là đường kính piston nhỏ hơn so với má bên trái.
SV: Vũ Văn Khang

12

Lớp:64DCOT03


n: Tớnh Toỏn Kt Cu ễ Tụ

GVHD: Lng Qỳy Hip

u im: ca c cu phanh loi ny l m bo cỏc mỏ phanh mũn u.
Nhc im: l cú mt mỏ phanh lm vic khụng thun li nờn hiu sut
phanh khụng cao. C cu phanh loi ny thng ch lm vic tt khi xe tin, cũn
khi xe lựi thỡ c cu phanh lm vic khụng tt.
1.1.3. Dẫn động phanh.
a.Dẫn động phanh bằng cơ khí.

Hình 1.1.3a : Sơ đồ dẫn động phanh bằng cơ khí.
1: Tay phanh; 2: Thanh dẫn; 3,5 : Con lăn của dây cáp; 4 :Dây cáp ở phía trớc;
6: Thanh dẫn trung gian; 7: Trục; 8, 10:Dây cáp dẫn động phanh; 9: Thanh cân
bằng; 11: ống dẫn hớng; 12 : Trục lệch tâm của thanh ép.
Đặc điểm và nguyên lý làm việc:
Chủ yếu áp dụng cho phanh tay (phanh dừng xe).
Thanh dẫn 2 cùng với tay phanh 1 đặt dới bảng đồng hồ. Thanh dẫn 2 nối liền
với dây cáp 4, Các con lăn 3,5 dẫn hớng cho dây cáp. Dây cáp 4 bắt vào mút thanh
dẫn trung gian 6, trục 7 lắp trên thanh dẫn và nối với thanh cân bằng 9, thanh dẫn 6
lắp bản lề trên giá đỡ, thanh cân bằng 9 có tác dụng phân bố đều lực phanh truyền
qua dây cáp 8 và 10 tới cơ cấu phanh bánh xe trái và bánh xe phải phía sau. Bên
trong cơ cấu các dây cáp đợc luồn qua ống dẫn hớng 11, ống này hàn vào mâm
phanh. Đòn dây cáp nối với đòn bẩy ép, đòn bẩy này tác động lên guốc phanh
thông qua các tấm đỡ, đòn bẩy ép lên trên trục lệch tâm 12 (bắt chặt trên các guốc
phanh) bằng cách xoay trục mà điều chỉnh vị trí của cần ép so với tấm đỡ.
Khi kéo tay phanh 1 dây cáp tác động lên đòn bẩy ép và hãm bánh xe sau lại.
Khi nhả phanh đòn bẩy ép trở về vị trí ban đầu, dới tác động của lò xo hồi vị
b. Dẫn động bằng chất lỏng (dầu).
+ Dẫn động thuỷ lực một dòng.
SV: V Vn Khang

13

Lp:64DCOT03


n: Tớnh Toỏn Kt Cu ễ Tụ

GVHD: Lng Qỳy Hip

Hình 1.1.3b: Sơ đồ dẫn động phanh bằng dầu một dòng.
1:Bàn đạp phanh; 2: Xy lanh phanh chính; 3: Đờng dẫn dầu;
4 : Xy lanh bánh xe; 5:Má phanh; 6 : Lò xo hồi vị; 7: Guốc phanh.
Nguyên lý làm việc:
Khi phanh ngời lái tác dụng lực vào bàn đạp 1 qua thanh đẩy pittông nằm
trong xilanh. Do đó dầu bị ép và sinh ra áp suất cao trong xilanh 2 và trong đờng
ống dẫn 3. Chất lỏng với áp suất cao sẽ tác dụng lên bề mặt của các pittông ở các
xilanh 4. Hai pittông này thắng lực lò xo 6 sẽ đẩy hai má phanh 5 ép sát vào trống
phanh 7 và tiến hành phanh ôtô vì trống phanh 7 gắn liền với moayơ bánh xe khi
nhả bàn đạp nghĩa là ngừng phanh, lò xo 6 sẽ kéo hai má phanh 5 về vị trí ban đầu
dới tác dụng của lò xo 6 các pittông trong xilanh làm việc 4 sẽ ép dầu trở lại xilanh
chính 2.
+ Dẫn động bằng thuỷ lực hai dòng .

2 3

10

1

Pbd

5

4

A

P

B

c

P

P

Pa
Pb

Hình 1.1.3b1: Sơ đồ dẫn động phanh hai dòng.
1: Bn p phanh.2: Van ni gia khoang A v khụng khớ.
3: Van ni gia khoang A v khoang B. 4: Mng.5: Bỡnh cha du phanh.
6: Xilanh cụng tỏc bỏnh trc.7: Xilanh chớnh. 8: ng ni chõn khụng.
9: Cn y. 10: Xilanh cụng tỏc bỏnh sau.
SV: V Vn Khang

14

Lp:64DCOT03


n: Tớnh Toỏn Kt Cu ễ Tụ

GVHD: Lng Qỳy Hip

Kết cấu dẫn động phanh phụ thuộc vào các dạng sơ đồ bố trí dẫn động phanh.
Trong đó dang a và b là dạng dẫn độc lập. các cơ cấu phanh bánh xe chỉ đợc dẫn
một đờng độc lập. Các dạng sau là hỗn hợp, trong đó có một số hoặc toàn bộ đợc
dẫn bàng hai đờng dầu từ các dòng khác nhau vào.
Việc dẫn động phanh hai dòng đòi hỏi xy lanh chính phải có hai ngăn, làm
việc độc lập, đợc điều khiển bằng một cần piston liên hệ với bàn đạp phanh. Các
ngăn của xy lanh chính trong sơ đồ dẫn động các xy lanh bánh xe theo sơ đồ (hình
1.6).

2

a) TT

1

2

1

b) T

3

3

3

3

1 2

2

c) HT

3

1 2

D) LL

1

e) HH

Hình 1.1.3b2 : Các sơ đồ dẫn động phanh bằng thuỷ lực hai dòng
1 : Xi lanh chính ; 2 :Đờng ống dẫn dầu có áp suất ; 3 :Bánh xe.
Sơ đồ a: một dòng dẫn động hai bánh xe cầu trớc, một dòng dẫn động hai
bánh xe cầu sau.
Sơ đồ b dẫn động chéo : một dòng cho một bánh xe trớc và một bánh xe sau
và dòng còn lại cho các bánh xe chéo.
Sơ đồ c: Dẫn động hỗn hợp bao gồm một dòng cho tất cả các bánh xe, còn
dòng thứ hai chỉ cho các bánh xe trớc.

Sơ đồ d : Một dòng dẫn động ba bánh xe, hai bánh trớc và một bánh sau
Sơ đồ e : Dẫn động hỗn hợp hai dòng song song cho cả bốn bánh xe.
Sơ đồ kiểu TT nếu h hỏng dòng phanh cầu trớc, có thể xảy ra quay vòng thừa
trên đờng vòng, nếu h hỏng dòng phanh cầu sau có thể dẫn tới mất tính dẫn hớng
của xe khi phanh gấp. ở sơ đồ T khi có sự cố một dòng có thể dẫn tới hiện tợng tự
quay xe khi đi thẳng, hiên tợng này đợc khắc phục đáng kể nếu bán kính quay bánh
xe quanh trục trụ đứng là âm với các u nhợc điểm ở trên.
c. Dẫn động phanh bằng khí nén.
Phanh khí sử dụng năng lợng của khí nén để tiến hành phanh, ngời lái không
cần mất nhiều lực để điều khiển phanh mà chỉ cần thắng lực lò xo ở van phân phối
để điều khiển việc cung cấp khí nén hoặc làm thoát khí ở các bộ phận làm việc.

SV: V Vn Khang

15

Lp:64DCOT03


n: Tớnh Toỏn Kt Cu ễ Tụ

GVHD: Lng Qỳy Hip

Hinh 1.1.3c: Dẫn động phanh khí nén.
Các phần tử của hệ thống phanh bao gồm:
- 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 biến áp suất khí nén thành lực cơ học tác dụng lên cam ép để thực hiện
quá trình phanh.
- Ưu điểm của hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén là lực tác dụng lên bàn
đạp rất bé. 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.
- Nhợc điểm của hệ thống phanh khí nén là số lợng các cụm khá nhiều, kích thớc lớn và giá thành cao, độ nhậy kém, nghĩa là thời gian hệ thống phanh bắt
đầu làm việc kể từ khi ngời lái bắt đầu tác dụng khá lớn do không khí bị nén
khi chịu lực. Phạm vi sử dụng: Thờng sử dụng rộng rãi cho xe có trọng tải vừa
và lớn
1.1.4. Trợ lực phanh.
Để tạo cho ngời lái xe không phải tác dụng một lực lớn vào bàn đạp phanh
ngời ta bố trí và thiết kế các bộ phận trợ lực phanh . Ngày nay 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 phạm phải những sai phạm kỹ thuật , đảm bảo cho sự an toàn
chuyển động ít xảy ra tai nạn giao thông . Thiết kế bộ trợ lực cho các hệ thống
phanh, lái, ly hợp cũng rất cần thiết.
a. Trợ lực phanh khí nén.
SV: V Vn Khang

16

Lp:64DCOT03


n: Tớnh Toỏn Kt Cu ễ Tụ

-

GVHD: Lng Qỳy Hip

Hình 1.1.4a: Sơ đồ bộ trợ lực khí nén.
1. Bàn đạp; 2. Lò xo hồi vị; 3,4. Đòn dẫn động; 5. Piston;
6. Lò xo xilanh khí nén;7. Piston xilanh chính; 8. Bình chứa khí nén;
9. Van; 10. Piston; 11. Thanh dạng ống.
Ưu điểm :

Lực cờng hoá lớn, vì áp suất khí nén có thể đạt 5ữ7 KG/cm2. Bảo đảm
đợc quan hệ tỷ giữa lực bàn đạp với lực phanh.
- Nhợc điểm :
Số lợng các cụm trong hệ thống phanh nhiều, kết cấu phức tạp, cồng kềnh,
động cơ phải kèm theo máy nén khí, giá thành cao.
Do xe có tải trọng không cao nên không yêu cầu mômen phanh quá lớn vì
vậy không sử dụng phơng án này.
b. Trợ lực chân không.

Hình: 1.1.4b: Sơ đồ nguyên lý bộ trợ lực chân không.
1. Bàn đạp; 2. Thanh đẩy; 3. Piston xi lanh chính; 4. Piston xi lanh lực;
5. Van không khí; 6. ụ tỳ; 7. Lò xo; 8. Thanh đẩy piston; 9. Lò xo.
+ Bộ trợ lực bằng chân không loại đồng trục

SV: V Vn Khang

17

Lp:64DCOT03


n: Tớnh Toỏn Kt Cu ễ Tụ

GVHD: Lng Qỳy Hip

Hình 1.1.4b1: Sơ đồ nguyên lý bộ trợ lực chân không đồng trục.
1. Xy lanh phanh chính; 2. Van một chiều; 3. Vỏ xy lanh lực; 4. Lò xo hồi
vị, 5. Piston cờng hoá; 6. Chụp cao su; 7. Bộ lọc kh; 8. Thanh đẩy; 9. Van cao
su; 10. Piston; 11. Đệm cao su; 12. Thanh đẩy.
- Khi cha phanh thì pistôn 5 nằm ở tận cùng bên phải, thanh đẩy 8 của bàn
đạp và piston 10 ( đợc nối ghép với thanh đẩy 8 ) cũng đợc đẩy về phía bên phải.
Lúc đó gờ của piston 10 sẽ ép chặt vào van cao su 9 làm cho không khí bên ngoài
không xâm nhập vào buồng của xy lanh lực. Cũng lúc đó van cao su 9 rời khỏi gờ
vòng tròn trên moay ơ của piston 5, nhờ vậy buồng A và B đợc thông với nhau qua
rãnh ở moay ơ của piston 5. Nếu động cơ làm việc thì ở hai buồng sẽ có độ chân
không nh nhau, lò xo 4 có tác dụng đẩy pistôn về vị trí tận cùng bên phải.
- Khi tác dụng một lực lên bàn đạp phanh thanh đẩy 8 của bàn đạp sẽ dịch
chuyển pistôn 10, piston này sẽ rời khỏi van cao su 9 làm cho buồng B thông với
không khí, đồng thời van cao su 9 vẫn tỳ vào gờ vòng tròn của moay ơ piston 5 làm
cho buồng B thông với chân không. Do có áp suất khác nhau ở buồng A và B nên sẽ
có lực tác dụng lên piston 5. Lực này kết hợp với lực do bàn đạp gây lên sẽ truyền
đến thanh đẩy 12 của xy lanh chính, nghĩa là lực tác dụng lên piston của xy lanh
chính đã đợc cờng hoá.
- Khi lực tác dụng lên bàn đạp phanh đợc giữ nguyên không thay đổi thì van cao su
9 sẽ ngăn cách ( không cho thông ) buồng B với không khí, nghĩa là trong trờng hợp
này van cao su 9 vừa bị ép vào gờ vòng tròn của moay ơ pistôn 5 vừa bị ép vào gờ
của piston nhỏ 10. Nh vậy giữ nguyên lực không thay đổi lên bàn đạp phanh, áp
suất ở trong buồng B không thay đổi. tính chất tuỳ động đợc bảo đảm nhờ đệm cao
su phản ứng 11.
1.2. Gii thiu chung v ụ tụ khỏch thit k
1.2.1. Cỏc thụng s k thut ca ụ tụ sỏt xi c s HYUNDAI COUNTY
Bng 1.2.1 Cỏc thụng s k thut ca ụ tụ sỏt xi c s HYUNDAI COUNTY
TT

SV: V Vn Khang

THễNG S

Ký
18

n

ễ tụ sỏt xi HYUNDAI
Lp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

hiệu
vị
Thông tin chung

1
1.1

Loại phương tiện

1.2

Kiểu loại khung gầm

1.3
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
3
3.1
3.1.1
3.1.2
3.2
3.2.1
3.2.2
3.4

COUNTY
Ô tô sát xi
HYUNDAI COUNTY
longbody

×

Công thức bánh xe
Kích thước bao: Dài

×

4 2R
Thông số về kích thước

×

Rộng Cao
Chiều dài cơ sở
Vệt bánh xe: Trước/sau
Vệt bánh xe sau phía

L

ngoài
Chiều dài đầu xe
Chiều dài đuôi xe
Khoảng sáng gầm xe
Góc thoát trước/sau

×

7028 1873 1724

mm
mm

4085
1705/1495

mm

1700

mm
mm
H
mm
độ
Thông số về trọng lượng
Trọng lượng bản thân
kg
Phân bố lên trục trước
kg
Phân bố lên trục sau
kg
Tr.lượng toàn bộ cho
kg
phép
Phân bố lên trục trước
kg
Phân bố lên trục sau
kg
Bán kính quay vòng
theo vết bánh xe trước

×

mm

m

1173
1770
195
23/15
2025
1180
845
6670
2570
4100
7,4

phía ngoài
4

Động cơ
D4DD, 4 kỳ, 4 xy lanh

4.1
4.2
4.3
4.4
4.5

Kiểu loại động cơ

thẳng hàng có tuôc bô tăng

Phương thức làm mát

Dung tích xy lanh
Tỷ số nén
Đường kính xy lanh
hành trính piston

SV: Vũ Văn Khang

×

cm3
ε
DxS
19

mm

áp, CRDi
Làm mát bằng dung dịch
3907
18:1
×

104 115
Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

4.6
4.7

4.8
4.9

Công suất động cơ
Mô men xoắn lớn nhất
Phương thức cung cấp

GVHD: Lương Qúy Hiệp

Ne
Me

kW
Nm

103 tại 2800 [v/ph]
373 tại 1600 [v/ph]
Công nghệ phun dầu điện

nhiên liệu
Vị trí bố trí động cơ

tử Commont Rail Diesel
Phía trước

trên khung xe

Kiểu đĩa đơn, ma sát khô,
5
6

6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
7.1
7.1.1
7.2
7.2.1
7.2.2
8
8.1
8.2

Ly hợp
Hộp số: kiểu M030S5
Tỷ số truyền số thứ 1
Tỷ số truyền số thứ 2
Tỷ số truyền số thứ 3
Tỷ số truyền số thứ 4
Tỷ số truyền số thứ 5
Tỷ số truyền số lùi
Cầu trước
Tải trọng cho phép
Cầu sau
Tải trọng cho phép
Tỷ số truyền truyền lực
chính
Cỡ lốp

Tải trọng cho phép lốp

-

9

chân không
Cơ khí: 5 số tiến,1 số lùi
5,380
3,028
1,700
1,000
0,722
5,380
Dầm chữ I
2570

G2

kG
kG

i0

-

5,375

Inch
kG/1

7.00R16LT

ih1
ih2
ih3
ih4
ih5
ir
G1

trước
Tải trọng cho phép lốp
sau

dẫn động thuỷ lực trợ lực

4100

1285

lốp
kG/1
lốp
Hệ thống treo

1250
Phụ thuộc, nhíp lá dạng

9.1

Hệ thống treo trước

nửa elip, có giảm chấn thuỷ
lực với thanh cân bằng
Phụ thuộc, nhíp lá dạng

9.2

Hệ thống treo sau

nửa elip, có giảm chấn thuỷ
lực với thanh cân bằng

10
10.1.1

Phanh công tác

Hệ thống phanh
Loại phanh tang trống, dẫn
động thuỷ lực trợ lực chân

SV: Vũ Văn Khang

20

Lớp:64DCOT03

Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

không, 2 dòng
Đường kính trống
10.1.2

×

mm

phanh bề rộng má

×

Φ320 85

phanh
Loại phanh tang trống, dẫn
10.2

Phanh tay

11

Hệ thống lái

11.1

Tỷ số truyền cơ cấu lái
Góc quay vòng trung

11.2

bình của các bánh xe

động cơ khí, tác dụng lên
trục thứ cấp hộp số
Trục vít-Ecu bi, trợ lực
thuỷ lực
÷

18 22
θ

[độ]

32

dẫn hướng
12
12.1

Ắc quy

24V 90Ah

12.2

Máy phát

24V

12.3

Hệ thống điện

×

× 70

×

Động cơ khởi động

A

24V 3,2kW

1.2.2. Đặc điểm của hệ thống phanh dùng trên ô tô Hyundai County
- Cơ cấu phanh: là bộ phận trực tiếp tạo lực cản và làm việc theo nguyên lý ma
sát, kết cấu cơ cấu phanh bao giờ cũng có hai phần chính là: các phần tử ma sát và
cơ cấu ép. Phần tử ma sát của cơ cấu phanh dùng trên ô tô sát xi cơ sở Hyundai
County có dạng Trống – Guốc.

CƠ CẤU PHANH TRƯỚC

SV: Vũ Văn Khang

CƠ CẤU PHANH SAU

21

Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

Hình 1.2.2a Cơ cấu phanh Trống – Guốc
- Dẫn động phanh: Hệ thống phanh chính dùng trên ô tô sát xi cơ sở Hyundai
County sử dụng dẫn động phanh bằng thủy lực, hai dòng dẫn động độc lập.

1

6

5

SV: Vũ Văn Khang

7

2

4
3

22

Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

Hình 1.2.2b Sơ đồ phân dòng dẫn động thủy lực
1. Cơ cấu phanh trước; 2. Cơ cấu phanh sau; 3. Bàn đạp phanh; 4. Bầu trợ lực
chân không; 5. Xi lanh chính; 6. Xi lanh công tác; 7. Bình tích chân không.
- Trợ lực phanh: Trên ô tô sát xi cơ sở Hyundai County có tích hợp trợ lực chân
không cho hệ thống phanh nhằm giảm nhẹ sức lao động và tăng tính tiện nghi cho
lái xe. Ô tô sát xi cơ sở Hyundai County sử dụng động cơ diesel, có số vòng quay
trục khuỷu thấp và độ chân không trên đường nạp nhỏ do không có bướm ga. Do
vậy, với trường hợp này nếu muốn sử dụng bộ trợ lực chân không thì cần phải có
bơm riêng để tạo nguồn áp suất chân không. Bơm chân không sử dụng trên ô tô sát
xi này là loại bơm cánh gạt. Bơm chân không được nối với bình tích chân không
qua van 1 chiều để luôn tạo sẵn áp suất chân không cho trợ lực.
- Phanh đỗ: Ô tô sát xi cơ sở Hyundai County sử dụng phanh dừng loại tác động
lên hệ thống truyền lực, dẫn động bằng cơ khí.
- Phanh chậm dần: Ô tô sát xi cơ sở Hyundai County có trang bị hệ thống phanh
chậm dần nằm trên đường ống xả của động cơ. Khi phanh chậm dần hoạt động thì
một van bố trí trên đường thải động cơ sẽ đóng đường thải lại nhờ áp suất chân
không tại bình tích chân không.
1.3. Lựa chọn phương án thiết kế
Sau khi tìm hiểu trên các xe , qua việc phân tích kết cấu, ưu điểm, nhược điểm
của các loại cơ cấu phanh, dẫn động phanh và dựa vào thông số của xe tham khảo
ta lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu phanh cho ô tô khách huyndai county đối với

cơ cấu phanh chính như sau: Cơ cấu phanh trước chọn :“Cơ cấu phanh kiểu tang
trống có điểm đặt cố định riêng rẽ về hai phía”.Phanh sau chọn “Cơ cấu phanh
tang trống có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía”. Lựa chọn phương án thiết kế
dẫn động phanh như sau: “Dẫn dộng thủy lực, trợ lực chân không, hai dòng”.
SV: Vũ Văn Khang

23

Lớp:64DCOT03


Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH
2.1. Xác định mô men phanh cần thiết ở cầu trước và cầu sau
Mô men phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh của ô tô phải đảm bảo giảm tốc
độ hoặc dừng ô tô hoàn toàn với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép.
Để đảm bảo phanh xe có hiệu quả thì mô men phanh cần sinh ra sẽ tỷ lệ với tải
trọng phân bố lên các bánh xe và phụ thuộc hệ số bám của lốp với mặt đường.
1. Sơ đồ tính toán và các số liệu đầu vào của của hệ thống phanh
Bảng 1

SV: Vũ Văn Khang

24

Lớp:64DCOT03

Đồ Án: Tính Toán Kết Cấu Ô Tô

GVHD: Lương Qúy Hiệp

Thông số

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị

Chiều dài cơ sở

L

m

4,085

Trọng lượng toàn bộ

Ga

KN

66,70

Chiều cao trọng tâm ( đầy tải)

hg

m

1,026

Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước

a

m

2,511

Khoảng các từ trọng tâm tới cầu sau

b

m

1,574

Bán kính bánh xe

Rb

m

0,366

Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường

φ

0,7

Hệ số ma sát cặp trống phanh – má

µ

0,3

phanh
Hệ số cường độ phanh

K

0,6

Hình 2.1: Sơ đồ tính toán trọng tâm ô tô
2.1.1. Xác định mô men phanh cầu trước:
SV: Vũ Văn Khang

25

Lớp:64DCOT03