Đề tài tính toán thiết kế hệ thống phanh xe dong feng c230 12,5 tấn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

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.
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 “Tính toán thiết kế hệ thống phanh xe tải Dong feng
C230 12,5 tấn” dựa trên xe tham khảo là xe Dong feng C230 12,5 tấn . Sau 12
tuần nghiên cứu thiết kế dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy Đỗ
Thành Phươngvà 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 Đỗ Thành Phương cùng toàn thể các thầy
trong bộ môn đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.

GVHD: Đỗ Thành Phương

1 1

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1. Công dụng phân loại yêu cầu
Hệ thống phanh dùng để làm dừng hẳn sự chuyển động của Ôtô hoặc làm giảm
bớt tốc độ của ôtô khi đang chuyển động, ngoài ra còn để giữ cho ôtô dừng được trên
đường có độ dốc nhất định, chất lượng của hệ thống phanh có ảnh hưởng tất lớn tới tốc
độ chuyển động trung bình của ôtô. Hệ thống hãm ôtô sẽ đảm bảo cho sự chuyển động
an toàn của ôtô tránh được những tai nạn xẩy ra trên đường.
1.2. Phân loại
- Phân theo tính chất điều khiển chia ra: Phanh chân và phanh tay.
- Phân theo vị trí đặt cơ cấu phanh mà 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 phương thức dẫn động có: dẫn động phanh bằng cơ khí, chất lỏng,
khí nén, hoặc liên hợp.
1.3. Yêu cầu
Hệ thống phanh là một bộ phận 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 trường hợp là:
- Quãng đường 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.
+ Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái.
+ Có độ nhậy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm.

+ Đảm bảo việc phân bố Mômen phanh trên các bánh xe phải tuân theo nguyên
tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi cường độ.
+ Cơ cấu phanh không có hiện tượng tự xiết.
+ Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt.
+ Có hệ số ma sát cao và ổn định.

GVHD: Đỗ Thành Phương

2 2

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
+ Giữ được 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 dưỡng.
1.4. Kết cấu của hệ thống phanh
Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh phụ trong đó phanh chính
thường là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh phụ 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 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.
1.4.1. Cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh có nhiệm vụ tạo 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 guốc phanh bố trí bên trong được
sử dụng rộng rãi. Ngoài những yêu cầu chung, cơ cấu phanh còn phải đảm bảo yêu cầu
sau, như Mômen phanh phải lớn, luôn luôn ổn định khi điều kiện bên ngoài và chế độ
phanh thay đổi (như tốc độ xe, số lần phanh, nhiệt độ môi trường).

GVHD: Đỗ Thành Phương

3 3

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
1.4.2. Cơ cấu phanh guốc
1.4.2.1. Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía các lực dẫn
động bằng nhau.

Hình 1.1: Cơ cấu phanh bánh trước xe GAZ-53A
1: Cam lệch tâm

2: Chốt có vòng đệm lệch tâm

Với các bố trí như vậy khi các lực dẫn động bằng nhau, các tham số của guốc
phanh giống nhau thì Momen ma sát ở trên guốc phanh trước lớn hơn của guốc phanh
sau. Sở dĩ như vậy là vì Mômen ma sát ở trên guốc phanh trước có xu hướng cường
hoá cho lực dẫn động, còn ở phía phanh sau có xu hướng chống lại lực dẫn động khi
xe chuyển động lùi sẽ có hiện tượng ngược lại.

GVHD: Đỗ Thành Phương

4 4

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
1.4.2.2. Cơ cấu phanh guốc có điểm cố định riêng rẽ về một phía và các guốc
phanh có dịch chuyển gốc như nhau:

Hình 1.2:Kết cấu phanh xe ZIL-131
1: Cam quay

; 2: Lò xo

4: Trống phanh

5: Chốt lệch tâm

6: Bầu phanh
Cơ cấu phanh này (hình 1.2) 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
cường độ ma sát ở các tấm ma sát như nhau và được 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 như 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.
1.4.2.3. Cơ

cấu guốc có điểm đặt cố

định riêng

rẽ về hai phía và lực

dẫn

bằng nhau:

động

GVHD: Đỗ Thành Phương

5 5

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

Hình 1.3: 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, cường độ hao mòn của các tấm ma sát

giống nhau vì thế độ làm việc của hai guốc phanh như 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.
1.4.2.4. Cơ cấu phanh loại bơi:
Cơ cấu phanh này dùng hai xilanh làm việc tác dụng lực dẫn động lên đầu trên và
đầu dưới 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 đẩy ống xi
lanh làm việc tỳ sát vào điểm cố định, với phương án kết cấu này hiệu quả phanh khi
tiến và khi lùi bằng nhau. (Sơ đồ cơ cấu phanh này ở hình 4).

GVHD: Đỗ Thành Phương

6 6

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

Hình 1.4: Sơ đồ và kết cấu phanh hơi
1: Xi lanh phanh

2: Lò xo

1.4.2.5. Cơ cấu phanh tự cường hoá

Hình 1.5: Cơ cấu phanh xe GAZ

1: Lò xo

3: Lò xo

2: Xi lanh

4: ốc điều chỉnh

Theo kết cấu thì guốc phanh sau được tỳ vào chốt cố định và bản thân guốc
phanh sau lại đóng vai trò là chốt chặn của guốc phanh trước. Lực dẫn động của guốc
GVHD: Đỗ Thành Phương

7 7

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
phanh sau là lực dẫn động của guốc phanh trước thông qua chốt kỳ trung gian, từ điều
kiện cân bằng theo phương ngang các lực tác dụng lên guốc phanh trước có thể xác
định được lực tác dụng lên guốc trước.
Cơ cấu phanh này thuộc loại không cân bằng, sự hao mòn của guốc phanh sau sẽ
lớn hơn guốc phanh trước rất nhiều, khi xe lùi Mômen phanh Mp sẽ giảm đi nhiều. Do
guốc phanh sau mòn nhiều hơn guốc phanh trước nên tấm ma sát gốc phanh sau dài
hơn tấm ma sát guốc phanh trước.
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.
1.4.3. Cơ cấu phanh loại đĩa

Hình 1.6: Cơ cấu phanh đĩa bánh trước Xe VAZ-2101

Phanh đĩa ngày càng được sử dụng nhiều trên ôtô, có hai loại phanh đĩa: Loại đĩa
quay và loại vỏ quay, phanh đĩa có nhiều ưu điểm so với phanh guốc áp suất trên bề
mặt ma sát của má phanh giảm và phân bố đều, má phanh ít mòn và mòn đều hơn nên
ít phải điều chỉnh, điều kiện làm mát tốt hơn, mômen phanh khi tiến cũng như khi lùi
đều như nhau, lực chiều trục tác dụng lên đĩa là cân bằng có khả năng làm việc với khe
hở bé nên giảm được thời gian tác dụng phanh.
GVHD: Đỗ Thành Phương

8 8

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
Nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa là khó giữ được sạch trên các bề mặt ma sát.
Trên hình 1.6, 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.
1.4.4. Phanh dừng (phanh tay)

Hinh 1.7: 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 dưới

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 1.7 là hình vẽ của cơ cấu phanh
dừng kiểu tang trống được lắp ngay sau trục thứ cấp của hộp số phanh dừng tác động
lên guốc phanh bánh sau cơ cấu dẫn động bằng cơ khí và điều khiển bằng tay, cũng có
loại dẫn động bằng khí nén và lò xo.

GVHD: Đỗ Thành Phương

9 9

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
1.4.5. Dẫn động phanh

1.4.5.1. 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 được 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 như 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 1.8: Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp.
1:Tay phanh

5:Trục

8,9:Dây cáp dẫn động phanh

2: Thanh dẫn

6:Thanh kéo

10:Giá

3:Con lăn dây cáp 7:Thanh cân bằng 11,13:Mâm phanh
4:Dây cáp

12:Xilanh phanh bánh xe

Nguyên lý làm việc. Khi tác dụng một lực vào cần điều khiển 1 được 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 được định vị bằng cá hãm trên thanh răng 2.
* 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.
* Nhược điểm của loại dẫn động phanh cơ khí là hiệu suất truyền lực không cao,
thời gian phanh lớn.
GVHD: Đỗ Thành Phương

10 10

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
1.4.5.2. Phanh dẫn động thuỷ lực
Dẫn động phanh thuỷ lực được 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 các 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 được sử dụng để truyền dẫn lực tác dụng nêu trên. Đặc điểm quan
trọng của dẫn động phanh dầu là các bánh xe được phanh cùng một lúc vì áp suất
trong đường ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh ép sát vào các trống
phanh. Dẫn động phanh dầu có các ưu 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.
Nhược điểm:
- Không thể tạo được tỷ số truyền lớn, vì thế phanh đầu không có cường hoá chỉ
dùng ô tô có trọng lượng toàn bộ nhỏ.

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

GVHD: Đỗ Thành Phương

11 11

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

1
4
2
3

Hinh 1.9: Sơ đồ dẫn đông phanh thuỷ lực một dòng
1: Bàn đạp
2: Xilanh chính
3: Đường ống dẫn
4: Cơ cấu phanh
Nguyên lý làm việc:
Khi phanh người lái tác dụng vào bàn đạp 1 một lực sẽ đẩy piston của xi lanh
chính 2, do đó đều được ép và áp suất dầu tăng lên trong xi lanh và các đường ống dẫn
dầu 3 chất lỏng với áp suất 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 người lái không tác dụng vào bàn đạp các lò xo hồi vị của
bàn đạp, của piston làm cho piston trở về vị trí cũ, lò xo hồi vị kéo guốc phanh vào vị
trí cũ.

GVHD: Đỗ Thành Phương

12 12

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
* Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng:

1
3

5
4

6

2

I

II
Hình 1.10: Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng.
I: Đường ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe trước

II: Đường ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe sau
1: Bàn đạp

4,6: Van

2: Tổng phanh

5: Cơ cấu xy lanh bánh xe

3: Bộ phận chia dòng
+ Xi lanh chính hai piston

a) Sơ đồ nguyên lý

b) Cấu tạo cua xy lanh

Hình 1.11: Xy lanh chinh hai piston
Cấu tạo: Cơ cấu gồm có piston chính 1 được nối với bàn đạp, và piston trung
gian 2 được đặt tự do ở phía giữa của xilanh, piston 2 chia không gian xilanh thành hai
GVHD: Đỗ Thành Phương

13 13

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
khoang riêng biệt để nối với các dòng dẫn động phanh, mỗi dòng được cung cấp dầu
bởi 1 bầu chứa riêng.
Nguyên lý làm việc: Khi phanh người 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 hư 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 hư hỏng sẽ tạo nên áp suất làm việc khi đó xe vẫn được
phanh nhưng hiệu quả không cao người lái sẽ cảm thấy hư hỏng của hệ thống vì hành
trình bàn đạp tăng lên.
+ Bộ chia dòng: Dùng để phân tách hoạt động của hai dòng.

a) Sơ đồ

b) Cấu tạo
Hình 1.12: Bộ chia

1: Piston
2:Đầu nối tới dòng sau
3: Đầu nối tới dòng trước
4: Từ xy lanh chính tới
Khi phanh chất lỏng từ 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 hư hỏng ở một phớt nào đó thì còn thứ II vẫn làm
GVHD: Đỗ Thành Phương

14 14

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
việc bình thường song hiệu quả phanh của cả xe có giảm và người lái cũng nhận biết

về phía hành trình bàn đạp tăng.
1.4.5.3. Dẫn động phanh khí nén
Dẫn động phanh khí nén được sử dụng nhiều trên ô tô vận tải cỡ lớn và trung
bình, đặc biệt lớn. Để dẫn động các cơ cấu phanh người ta sử dụng năng lượng của khí
nén, lực của người lái tác dụng lên bàn đạp chỉ để mở tổng van phanh do đó mà giảm
được sức lao động của người 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:

Hình 1.13: 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 người lái tác dụng lên bàn đạp 6 qua dẫn động tổng van 3 mở cho khí
nén từ bình chứa khí nén 2 theo đường 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 đường ống dẫn và mở

GVHD: Đỗ Thành Phương

15 15

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
đường 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 được 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 như hệ thống treo loại
khí.
* Nhược điểm của hệ thống phanh khí nén.
- Số lượng các cụm khá nhiều, kích thước và trọng lượng của chúng khá lớn, giá
thành cao.
- Thời gian hệ thống phanh bắt đầu làm việc kể từ khi người lái tác dụng vào bàn
đạp khá lớn.
1.4.5.4. 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 lượng nhỏ đồng thời bảo đảm cho độ nhậy của hệ
thống cao, phanh cùng 1 lúc được 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 thường được áp dụng ở các loại xe vận tải cỡ lớn và áp
dụng cho xe nhiều cầu như: Xe URAL, 375 D, URAL - 4320….

GVHD: Đỗ Thành Phương

16 16

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

Hình 1.14: Phanh khí nén thuỷ lực ôtô URAL-4320
1: Máy nén khí

2: Bộ điều chỉnh áp suất

3: Van bảo vệ 2 ngả

4: Van bảo vệ 1 ngả

5: Bình chứa khí nén

6: Phanh tay

7: Khoá điều khiển phanh rơ moóc 8: Van tách
9: Đầu nối

10: Đồng hồ áp suất

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 người 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 như các
đường 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.
GVHD: Đỗ Thành Phương

17 17

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
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 được chia làm
hai dòng riêng biệt để điều khiển các bánh xe trước và sau.
* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực.
- Kết hợp được nhiều ưu điểm của 2 loại hệ thống phanh thuỷ lực và khí nén,
khắc phục được những 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 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.

CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN THIẾT KÊ HỆ THỐNG PHANH
2.1. Các thông số cơ bản về xe Dong Feng C230 12,5 tấn
Xe Dong Feng C230 12,5 tấn là loại xe tải do hãng Dong Feng C230 12,5 tấn.
Đây là loại xe được dùng để chuyên chở các vật liệu và các phụ kiện có kích thước 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
được trang bị trên xe và đảm bảo an toàn cho người sử dụng trong các điều kiện đường
sá, khí hậu có phần khắc nghiệt.

GVHD: Đỗ Thành Phương

18 18

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

Hình 2.1: Hình ảnh xe Dong Feng C230 -12,5 tấn

Thông số cơ bản về xe Dong Feng C23012,5 tấn
- Chiều dài toàn bộ
- Chiều rộng toàn bộ
- Chiều cao toàn bộ
- Chiều dài cơ sở
- Vết bánh trước

- Vết bánh sau
- Trọng lượng bản thân
- Trọng lượng toàn bộ
- Bánh xe
- Cỡ lốp
- Phanh chính loại
- Phanh tay loại

mm
mm
mm
mm
mm
mm
N
N
Phía trước đơn, sau

10625
2490
2835
5950
2.040
1.850
9950
21800

kép
Trước
Sau

Dẫn động liên hợp
Phanh trước
Phanh sau
Dẫn động liên hợp

10 - 20
10 - 20
Tang trống
Tang trống

2.2. Giới thiệu về hệ thống phanh xe Dong Feng C230 12,5 tấn
GVHD: Đỗ Thành Phương

19 19

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
2.2.1. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh xe Dong Feng C230 12,5 tấn
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

8

16

15

14

11

12

8

13

11

12

Hình

2.2: Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh xe Dong Feng
1: Van phanh tay
2: Cơ cấu phanh bánh xe

12: Cơ cấu phanh cầu sau
13: Công tắc đèn báo dầu

3: Máy nén khí

14: Bình chứa dầu

4: Bình lọc hơi nước

15: Xi lanh khí nén thuỷ lực

5: Bình nén khí

16: Tổng van

6: Van ba ngả
7: Van một chiều
8: Bình chứa khí nén
*Nguyên lý làm việc:
Động cơ làm việc thì máy nén khí làm việc và nén khí đến một áp suất nhất định
và được kiểm tra bằng đồng hồ áp suất rồi được đưa tới các bình chứa khí nén.
Khi phanh, van bình chứa khí nén mở và khí nén từ bình chứa đến mở van ở các
bầu phanh chính của các cầu để cho dòng khí từ bình chứa tới ép pitong màng trong
bầu phanh chính đẩy pitong dầu trong bầu phanh chính và đưa dầu tới các xy lanh

GVHD: Đỗ Thành Phương

20 20

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
bánh xe và thực hiện quá trình phanh.
Khi không phanh thì nhờ các lực lò xo hồi vị kéo các guốc phanh lại và dầu hồi
về bình dầu lúc này khí nén không hồi về bình chứa mà thông với khí quyển và áp suất
trong buồng phanh giảm, lò xo hồi vị trong bầu phanh đẩy pitong màng dịch chuyển
về vị trí ban đầu và dừng quá trình phanh.
2.2.2. Máy nén khí
Máy nén khí là để tạo một lượng khí nén dự trữ cố định ở các ôtô dùng hệ thống
phanh hơi và phanh liên hợp.
* Nguyên lý làm việc.
Máy nén khí được dẫn động bằng truyền động đai từ trục khuỷu động cơ. Dưới
tác dụng của độ chân không sinh ra trong xy lanh của máy nén khí, không khí được hút
vào máy nén khí và khi vào trong không khí được nénlại và có áp suất cao sau đó được
đưa tới bình chứa khí nén qua các ống dẫn động.
2.2.3. Bộ điều chỉnh áp suất

Hình 2.3: Bộ điều chỉnh áp suất
Bộ điều chỉnh áp suất đặt trên khối xylanh của máy nén khí, nó có tác dụng giữ
nguyên áp suất khí nén trong một giới hạn nhất định là trong khoảng (0,6 - 0,77Mpa).
Áp suất này bảo đảm cho luồng khí nén từ các bình chứa vào các bầu phanh với tốc độ
giới hạn không đổi và với lưu lượng trong một giây lớn nhất do vậy bảo đảm được thời
gian chậm tác dụng của dẫn động phanh là ngắn nhất.
2.2.4. Van an toàn

Van an toàn dùng để phòng ngừa cho hệ thống khí nén không bị tăng áp suất quá
GVHD: Đỗ Thành Phương

21 21

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
lớn trong trường hợp tự động điều chỉnh áp suất bị hư hỏng. Van được bố trí ở bình
chứa khí nén gần máy nén khí và được điều chỉnh áp suất bị hư hỏng. Van bố trí gần
nén khí và được điều chỉnh nhờ áp suất quá lớn mở van khoảng 0,9 - 0,95Mpa. Van
được điều chỉnh nhờ áp suất khí và được hãm lại nhờ lò xo.

Hình 2.4: Van an toàn
1: Đế van

2: Thân van

3: Bi

4: Lò xo van

5: Đai ốc hãm

6: Ty điều chỉnh

2.2.5. Cơ cấu phanh

Hình 2.5: Cơ cấu phanh bánh xe

Cơ cấu phanh của xe tham khảo là cơ cấu phanh 2 guốc phanh được điều khiển
cùng chung 2 xi lanh.
GVHD: Đỗ Thành Phương

22 22

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
Với đặc điểm như vậy thì khi phanh có một má xiết và một má nhả, má nhả khi
làm việc có xu hướng là đi ra xa trống phanh còn má xiết thì sẽ có xu hướng vào trống
phanh do vậy mà khi làm việc lực ma sát của má xiết và trống phanh lớn hơn của má
nhả và trống phanh.
2.3. Lựa chọn phương án thiết kế
2.3.1. Một số kết cấu phanh chon thiết kế
2.3.1.1. Dẫn động phanh khí nén
Dẫn động phanh khí nén được sử dụng nhiều trên ô tô vận tải cỡ lớn và trung
bình, đặc biệt lớn. Để dẫn động các cơ cấu phanh người ta sử dụng năng lượng của khí
nén, lực của người lái tác dụng lên bàn đạp chỉ để mở tổng van phanh do đó mà giảm
được sức lao động của người 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:

Hình 1.6: 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
* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén nói chung.
- Điều khiển nhẹ nhàng, kết cấu đơn giản, tạo được lực phanh lớn.
GVHD: Đỗ Thành Phương

23 23

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
- 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 như hệ thống treo loại
khí.
* Nhược điểm của hệ thống phanh khí nén.
- Số lượng các cụm khá nhiều, kích thước và trọng lượng của chúng khá lớn, giá
thành cao.
- Thời gian hệ thống phanh bắt đầu làm việc kể từ khi người lái tác dụng vào bàn
đạp khá lớn.
2.3.1.2. 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 lượng nhỏ đồng thời bảo đảm cho độ nhậy của hệ
thống cao, phanh cùng 1 lúc được tất cả các bánh xe phần khí nén cho phép điều khiển

nhẹ nhàng và khả năng huy động, điều khiển phanh rơ moóc.
Dẫn động phanh liên hợp thường được áp dụng ở các loại xe vận tải cỡ lớn và áp
dụng cho xe nhiều cầu như: Xe URAL, 375 D, URAL - 4320….

Hình 1.7: Phanh khí nén thuỷ lực ôtô URAL-4320
1: Máy nén khí
3: Van bảo vệ 2 ngả
GVHD: Đỗ Thành Phương

2: Bộ điều chỉnh áp suất
4: Van bảo vệ 1 ngả

24 24

SV: Nguyễn Ngọc Huy


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
5: Bình chứa khí nén

6: Phanh tay

7: Khoá điều khiển phanh rơ moóc 8: Van tách
9: Đầu nối

10: Đồng hồ áp suất

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

* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực.
- Kết hợp được nhiều ưu điểm của 2 loại hệ thống phanh thuỷ lực và khí nén,
khắc phục được những 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,
- 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.
2.3.1.3. Đặt vấn đề
Xe Dong Feng C230tải trọng 12,5 tấn (xe thiết kế) là một loại xe có tính cơ động
cao, trọng tải chuyên chở tương đối lớn. Hiện nay nó là loại xe tải được sử dụng khá
phổ biến ở nước ta, sử dụng trong dân sự nơi địa hình tương đối khó khăn như ở các
công trình xây dựng… Do nhu cầu sử dụng ở địa hình bằng phẳng hoặc ở các công
trình xây dựng, nơi đông dân cư… Để đảm bảo an toàn nên ta phải thiết kế loại xe có
trọng lượng tương đương nhưng đạt hiệu quả khai thác hệ thống cao và đặc biệt là hệ
thống đảm bảo an toàn cao.
Thiết kế phanh tốt nhằm nâng cao độ an toàn chuyển động, góp phần nâng cao
tốc độ kỹ thuật và nâng cao năng suất vận chuyển, tức là tăng được hiệu quả kinh tế.
Ta biết rằng xe Dong FengC230 -12,5 tấn có hệ thống phanh dẫn động liên hợp
phần dẫn động là phần thủy lực. Có dẫn động một dòng cho cầu trước và cầu sau và

cầu giữa lại dẫn động bởi 1dòng khác, các cơ cấu phanh đặt ở tất cả các bánh xe trong
cơ cấu phanh xe có thể là loại có một hoặc hai xy lanh bánh xe, nếu là loại một xy lanh
bánh xe thì 2 guốc phanh được điều khiển chung 1 xy lanh còn đối với loại 2 xy lanh
thì mỗi guốc phanh chịu sự điều khiển bởi 1 xy lanh, đối với 1 cơ cấu phanh có 1 xy
GVHD: Đỗ Thành Phương

25 25

SV: Nguyễn Ngọc Huy