NGHIÊN cứu TÍNH TOÁN THIẾT kế và CHẾ tạo máy NƯỚNG

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠ ĐIỆN

= = = =¶¶¶ = = = =

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
VÀ CHẾ TẠO MÁY NƯỚNG


HÀ NỘI - 2018


HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠ ĐIỆN

= = = =¶¶¶ = = = =

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ DCS PHỤC VỤ QUÁ TRÌNH
SẢN XUẤT HOA ĐỒNG TIỀN TRONG NHÀ LƯỚI

Người thực hiện

: ĐẶNG MINH ANH

Khóa

: K58 - CKĐL

Khoa

: CƠ ĐIỆN

Chuyên ngành

: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Người hướng dẫn

: ThS. NGUYỄN TRỌNG MINH

Hà Nội - 2015


LỜI NÓI ĐẦU
Ngành ô tô giữ một vị trí rất quan trọng trong hoạt động và phát triển của
xã hội. Ô tô đang được sử dụng rộng rãi để phục vụ nền kinh tế quốc dân cũng
như trong lĩnh vực quốc phòng. Số lượng, chủng loại cũng như tốc độ chuyển
động của ô tô trên đường ngày càng tăng cao.Và chất lượng đường giao thông
cũng không ngừng được nâng cấp để đáp ứng nhu cầu vận chuyển khối lượng
lớn hàng hóa và hành khách. Mặt khác, vận tốc chuyển động cho phép của ô tô
trên đường tăng lên, thì việc đảm bảo an toàn giao thông có tầm quan trọng đặc
biệt để tránh tai nạn giao thông trên đường. Vì thế vai trò của hệ thống phanh là
rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn chuyển động của ô tô.
Bởi vậy, các nhà thiết kế liên tục đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu và phát

triển cải tiến, hoàn thiện hệ thống phanh. Tất cả đều hướng tới mục tiêu tăng
hiệu quả phanh và tính ổn định hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc của hệ
thống, qua đó đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả khai thác phương
tiện.
Với mục đích làm quen với công tác khoa học, củng cố và mở rộng kiến
thức chuyên môn, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng phanh xe em đã nhận
thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu, đề xuất các biện pháp nâng
cao độ tin cậy hệ thống phanh ô tô Ford ECOSPORT”.
Nội dung đồ án tốt nghiệp là:
Chương 1: Giới thiệu ô tô Ford ECOSPORT.
Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên ô tô Ford ECOSPORT.
Chương 3: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới độ tin cậy hệ thống phanh ô tô
Ford ECOSPORT.
Chương 4: Đề xuất các biện pháp nâng cao độ tin cậy hệ thống phanh ô tô Ford
ECOSPORT.
Em xin chân thành cảm ơn!


CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU Ô TÔ FORD ECOSPORT
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ Ô TÔ FORD ECOSPORT
Ford ECOSPORT là loại ô tô đa dụng 5 chỗ cho gia đình. Ford
ECOSPORT là sản phẩm chiến lược của Ford tại thị trường châu Á, sản xuất
theo nghiên cứu nhu cầu khách hàng trong khu vực Châu Á- Thái Bình Dương.
Khi thiết kế nó được chú ý nhiều đến việc đảm bảo chất lượng động lực học tốt,
tính ổn định chuyển động tốt, điều khiển nhẹ nhàng, đảm bảo độ tin cậy cao và
thuận tiện cho việc chăm sóc bảo dưỡng. Với giá thành phù hợp với thu nhập
của người dân Việt Nam nên xe Ford ECOSPORT được nhiều gia đình sử dụng
để đi lại và du lịch.

Hình 1.1: Hình dáng bên ngoài xe Ford ECOSPORT


Hình 1.2: Kích thước của xe Ford ECOSPORT
Ford ECOSPORT được trang bị động cơ khoẻ mang lại sự hài lòng cao nhất
khi vận hành trong các điều kiện đường xá và địa hình, nhưng lại rất tiết kiệm
nhiên liệu. Xe Ford ECOSPORT 4x4 trung bình tiêu hao khoảng 8 lít
diezel/100km. Trang bị 5 số tay, ly hợp được thiết kế với đĩa ma sát đơn, điều
khiển bằng thuỷ lực, lò xo đĩa mang đến hiệu quả động cơ cao nhất và đảm bảo
vận hành êm ái ở mọi tốc độ.
1.1.1. Động cơ


Ford ecosport mới được trang bị động cơ 1.5L I3 (3-Cylinder) hoàn toàn
mới. Thân máy được đúc bằng hợp kim nhôm, trọng lượng động cơ giảm tới
10% nhưng công suất tăng 10% và mômen xoắn tăng 7% so với động cơ 1.5L
I4 hiện tại – Giúp xe tăng tốc êm và mạnh mẽ , không có cảm giác có độ trễ.
•

Động cơ 1.5L I3 sử dụng công nghệ van biến thiên kép (Ti-VCT) giúp
tiết kiệm nhiên liệu, đồng thời cải thiện hiệu suất của động cơ.

•

Đai dẫn động trục CAM loại ướt ( ngâm dầu/nhớt) – giúp hoạt động
êm và có độ bền cao (160,000Km) – giảm chi phí sử dung.

•

Động cơ 1.5L I3 Ti-VCT sử dụng công nghệ trục cân bằng để giảm

thiểu độ rung lắc và sử dụng cụm bánh răng hình kéo giúp cho các
bánh răng luôn luôn được kít chặt để loại bỏ tiếng kêu.

Động cơ 1.0L (I3) Ecoboost (Giảm 25% chi tiết & linh kiện) giảm trọng
lượng của động cơ. Thân máy được đúc bằng hợp kim gang. Giúp giảm 50%
thời gian cần thiết để làm nóng động cơ (động cơ nóng nhanh hơn ) -Tăng khả
năng tiết kiệm nhiên liệu.
•

Sử dụng công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp: Nhiên liệu được phun
trực tiếp vào trong buồng đốt với áp suất cao kết hợp với lượng không
khí được nén vào buồng đốt từ Turbo tăng áp. Giúp cho quá trình đốt


cháy hỗn hợp nhiên liệu nhanh và hiệu quả. Tạo công suất cao đồng
thời tiết kiệm nhiên liệu.
•

Sử dụng công nghệ Turbo tăng áp tốc độ cao : Turbo tăng áp sử
dụng vật liệu siêu bền đạt tốc độ cao tới 250.000 v/p – Giúp không khí
được nén vào buồng đốt nhiều hơn, mạnh hơn. Tạo công suất cao và
mômen xoắn lớn – Giúp xe tăng tốc nhanh, mạnh và cảm giác không
có độ trễ.

•

Sử dụng công nghệ Van biến thiên Ti-VCT : Tự động điều chỉnh góc
trục CAM nạp và trục CAM xả biến thiên theo tốc độ của động cơ.
Giúp tiết kiệm nhiên liệu và cải thiện công suất và mômen xoắn của
động cơ (Tiêu chuẩn khí thải: EURO 4)

Tất cả các phiên bản của Ford Ecosport 2018 mới sử dụng công nghệ
“Active Grille Shutter” cánh hút gió phía trước tự động điều chỉnh đóng, mở để
giúp động cơ đạt được nhiệt độ làm việc trong thời gian nhanh nhất. Giúp tiết
kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải ra môi trường.
Ford Ecosport mới được trang bị hộp số tự động thủy lực 6 cấp. Thay thế cho
hộp số 6 cấp ly hợp kép hiện tại.
•

Hộp số thủy lực (biến mô) – Chất lượng chuyển số nhanh, chính xác,
mượt mà, êm ái khi tăng tốc và tiết kiệm nhiên liệu

•

Ecosport 1.5L MT (Ambiente) trang bị hộp số sàn 5 cấp có đèn nhắc
chuyển số

•

Hộp số tự động trên Ecosport mới có chức năng OVERDRIVE (khi sử
dụng chức năng này hộp số chỉ tự động chuyển từ số 1 đến số 5 .

1.1.2. Hệ thống truyền lực
- Ly hợp:


Bộ ly hợp kép (hay còn gọi là bộ côn kép) lắp trên xe Ford EcoSport là ly hợp khô. Bộ ly
hợp thứ nhất (màu vàng trên hình vẽ) nhận tín hiệu điều khiển từ máy tính để điều khiển
chuyển số giữa các số 2, 4, 6. Bộ ly hợp thứ 2 (màu xanh trên hình vẽ) điều khiển các số 1, 3,
5 và số lùi.

Khi nhấn nút khởi động và chuyển cần số về vị trí D, máy tính điều khiển ly hợp kiểm
soát dãy số lẻ. Lúc này, số 1 nhận nhiệm vụ và số 2 đã chuẩn bị sẵn sàng.
Khi bạn đạp ga tăng tốc, tốc độ vòng tua máy tăng lên. Máy tính điện tử nhận tín hiệu
từ các cảm biến lắp trên trục khuỷu động cơ báo hiệu xe đang tăng tốc. Khi xe tăng tốc đến
một tốc độ nhất định, máy tính sẽ điều khiển bộ ly hợp số lẻ nhả số 1 và kích hoạt bộ ly hợp
thứ 2 đóng và số 2 sẵn sàng nhận nhiệm vụ. Khi tiếp tục tăng tốc độ của xe, quá trình sang số
sẽ diễn ra tương tự từ số 1 cho đến số 6.
Việc chuyển số của xe Ford EcoSport hoàn toàn tự động do máy tính điều khiển. Cho
nên, quá trình chuyển số chính xác và nhanh hơn. Đồng thời, dải số của xe được chia nhỏ lên
tới 6 số. Điều này giúp cho xe Ford EcoSport chuyển động êm ái, không bị rung giật ngay cả
khi bạn tăng tốc xe đột ngột.
- Hộp số:
Ford Ecosport mới được trang bị hộp số tự động thủy lực (biến mô) 6 cấp. Thay thế
cho hộp số 6 cấp ly hợp kép ( Power shift) hiện tại.

•

Hộp số thủy lực (biến mô) - Chất lượng chuyển số nhanh, chính xác, mượt

mà, êm ái khi tăng tốc và tiết kiệm nhiên liệu
•

Ecosport 1.5L MT (Ambiente) trang bị hộp số sàn 5 cấp (có đèn nhắc

chuyển số)


- Truyền lực chính và vi sai
+ Đa số các hãng xe ford ecosport sử dụng dẫn động cầu trước , do tiết kiệm được chi phí sản
xuất. Sản xuất và thiết kế một chiếc xe dẫn động cầu trước đơn giản hơn cầu sau rất nhiều. Xe

dẫn động cầu trước có ít chi tiết và dễ lắp ráp hơn xe cầu sau. Dẫn động cầu trước cũng nhẹ
hơn xe cầu sau do việc loại bỏ các bộ truyền động và trục truyền động phải có trên xe cầu sau.
+ Ford EcoSport 2018 còn có thêm một phiên bản mạnh mẽ mang trên ''Storm'', phiên bản này
sử dụng hệ dẫn động bốn bánh 4WD giúp người lái có thể chinh phục những con đường xấu
với khả năng off-road nhẹ. Ford EcoSport phiên bản Storm 2018 được lấy cảm hứng thiết kế
từ chiếc bán tải F-150 Raptor. Xe được trang bị hệ dẫn động 4 bánh (AWD) tương tự như trên
Ford Escape với hệ thống kiểm soát lực kéo bốn bánh có khả năng tự điều chỉnh mô-ment
xoắn được truyền giữa bánh trước và bánh sau khi cần thiết. Bộ cảm biến sẽ tự động phát hiện
bánh xe nào cần thêm sức mạnh và truyền tải mô-men xoắn tới bánh đó chỉ trong 0,1 giây.

1.1.3. Hệ thống lái
An toàn của người lái luôn là mối quan tâm hàng đầu của Ford. Bên cạnh những trang bị an
toàn trên xe, Ford cũng trang bị những tính năng an toàn hỗ trợ tối đa cho người lái trên mọi
nẻo đường.

Hệ thống lái xe an toàn của Ford


Hệ thống khởi hành ngang dốc
Lái xe vượt qua một con dốc có thể trở thành thử thách đối với cả các tài xế lão luyện.
Đặc biệt là khi có xe khác dừng lại cách cản sau xe bạn chỉ vài centimet. Hệ thống Hỗ trợ
Khởi hành Ngang dốc sẽ gạt bỏ mọi lo ngại về việc trôi xe, dù ở khoảng cách nhỏ hẹp nhất.
Hệ thống hoạt động dựa trên cảm biến gia tốc sẽ làm nhiệm vụ đo độ nghiêng của dốc.
Khi xe đang ở vị trí dễ bị trôi đi thì lập tức hệ thống Hỗ trợ Khởi hành Ngang dốc sẽ tự động
kích hoạt. Thậm chí khi bạn nhấc chân ra khỏi phanh để đặt lên chân ga, hệ thống sẽ giữ
phanh trong khoảng thời gian 3 giây, vừa đủ để giúp bạn đạp lên chân ga và tiến lên.
Công nghệ trợ lực lái điện (EPAS) của ford ecosport:
Công nghệ trợ lực lái điện (EPAS) hiện nay có lẽ không còn xa lạ với số đông người
yêu công nghệ ô tô. Đến nay, các hãng xe đã ứng dụng thêm rất nhiều công nghệ tiên tiến vào
hệ thống này, giúp cho Trợ lực lái điện trở thành một trong các công nghệ không thể thiếu trên

những chiếc xe hơi cao cấp. Đó là những chiếc xe của Toyota, Ford, hay các hãng xe sang
BMW, Mercedes, Audi...
Lấy ví dụ tại Việt Nam, các dòng xe bình dân của Ford như Ford Ranger, Ford Focus,
Ford Fiesta, Ford Ecosport đều đã được trang bị hệ thống lái trợ lực điện tiên tiến. Đây được
coi là một trong những tính năng được khách hàng yêu thích nhất.


Cấu tạo hệ thống trợ lực lái điện EPAS
Hệ thống lái điện EPAS vẫn giữ nguyên những bộ phận cơ bản, đó là trụ lái, các bánh
răng và thanh răng như xe khác. Phần điện là phần trợ lực. Nghĩa là giả sử vì một lý do gì đó
mà hệ thống trợ lực hư hỏng hoặc mất nguồn điện, người lái vẫn có thể đánh lái được, nhưng
nặng hơn rất nhiều.
Các bộ phận chính và chức năng trên EPAS:
+ Máy tính trung tâm: Tiếp nhận và xử lý các thông số từ các cảm biến gửi về. Chương trình
cài đặt sẵn trong máy tính bao hàm nhiều đặc tính như: tốc độ xe, góc lái, đặc tính vòng quay
tĩnh, vòng quay động, trạng thái nguy hiểm, giảm chấn hệ thống lái, chẩn đoán...
+ Mô tơ điện: Tạo mô men quay. Được điều khiển bởi máy tính trung tâm.
+ Dây đai và bi truyền động: hệ truyền động này nhận mô men quay từ mô tơ điện, tác động
vào thanh răng khiến thanh răng chuyển động tịnh tiến sang trái/phải.
+ Cảm biến chuyển động ở thanh răng.
+ Cảm biến tốc độ bánh xe: Đặt ở bốn bánh xe.
Nguyên lý hoạt động cơ bản:
Máy tính điều khiển trung tâm tiếp nhận và phân tích hai nguồn tín hiệu để tính toán
sinh ra lực hỗ trợ đánh lái. Đó là:
+ Vị trí thanh răng lái: Cảm biến (số 3) đặt ở thước lái. Khi xoay vô lăng, thanh răng sẽ
chuyển động tịnh tiến sang trái/phải trong thước lái. Khi cảm biến phát hiện thanh răng bắt
đầu chuyển động sẽ gửi tín hiệu tới máy tính, máy tính lập tức ra lệnh mô tơ điện hoạt động,


tạo mô men trợ lực để đánh lái nhẹ hơn. Vậy là hệ thống dùng nguồn điện một chiều từ máy

phát và chỉ hoạt động khi lái xe xoay vô lăng.
+ Tốc độ bánh xe: Máy tính nhận tín hiệu từ các cảm biến bánh xe, dựa vào tốc độ của bánh
xe mà hệ thống tính toán sinh ra lực hỗ trợ lái. Khi tốc độ xe thấp, trợ lực nhiều hơn, đánh lái
rất nhẹ nhàng. Khi tốc độ càng cao, lực hỗ trợ lái càng nhỏ đi để người lái có cảm giác vô
lăng hơn. Tức là lực sinh ra hỗ trợ đánh lái tỉ lệ nghịch với tốc độ xe.
Ưu điểm của hệ thống:
Nhẹ nhàng, chính xác. Hệ thống phản ứng cực nhanh với việc đánh lái của lái xe. Đó
là lý do vì sao tất cả xe đua hiện đại đều dùng công nghệ EPAS. Chỉ có hệ thống này mới đủ
nhanh nhạy với những khúc cua gấp ở tốc độ cao.
Không phụ thuộc vào động cơ:
Hệ thống lái điện của Ford chỉ dùng dòng điện một chiều từ máy phát, không phụ
thuộc vào động cơ, nên ngay cả khi xe đứng yên bạn vẫn có thể xoay vô lăng nhẹ nhàng.
Chính điều này giúp cải thiện tiêu hao nhiên liệu tới 5%.
Và cũng vì dùng điện nên lực sinh ra hỗ trợ đánh lái cũng ổn định hơn. Ở hệ thống trợ
lực bằng thuỷ lực, lực hỗ trợ sẽ phụ thuộc cả vào vòng tua động cơ. Vòng tua thấp dẫn đến
bơm trợ lực sinh ra áp suất dầu thấp, trợ lực yếu và ngược lại. Ở EPAS không còn nhược điểm
này.
Bù lệch lái thông minh: Hệ thống lái liên tục tự điều chỉnh, bù thêm lực lái để giữ cho
xe ổn định khi chạy trên mặt đường không bằng phẳng hoặc có gió tạt ngang thân xe.
Hệ thống có thể tự điều chỉnh, chống rung lắc chủ động giúp giảm ảnh hưởng từ lốp
xe,mặt đường tác động ngược lên vô lăng, giúp vô lăng êm ái, dễ điều khiển hơn.
Xe ô tô trang bị EPAS có thể tích hợp thêm rất nhiều chức năng thông minh khác.
Điển hình là tự động duy trì làn đường (có trên xe Ford Ranger Wildtrak, Ford Ecosport), tự
động lùi (Ford Focus, Ford Ecosport), hoặc cao hơn nữa là xe tự lái.
Hệ thống hoạt động bằng các cảm biến, máy tính, mô tơ điện nên việc chẩn đoán sửa
chữa bằng máy chẩn đoán dễ dàng. Có đèn cảnh báo trên đồng hồ táp lô để lái xe tự nhận biết
hư hỏng.
Hệ thống không dùng gioăng phớt, không có áp suất cao nên ít hỏng hóc vặt, chi phí
sửa chữa hoặc thay thế thấp.
Hệ thống độc lập, nhỏ gọn. Dễ dàng nâng cấp phần mềm tối ưu hơn mà không phải

can thiệp đến cơ khí.

1.1.4. Hệ thống phanh
Hệ thống phanh trên EcoSport sử dụng loại đĩa cho 2 bánh trước và tang trống cho
2 bánh sau. Tuy nhiên nhờ sử dụng bánh lớn 205/60 và có hệ thống chống bó cứng phanh
ABS nên trong quá trình sử dụng hệ thống phanh làm việc rất ổn định và cho cảm giác tin cậy

1.1.5. Hệ thống vận hành


- Hệ thống treo trên xe:
+ Hệ thống treo trước: Hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép
và ống giảm chấn.
+ Hệ thống treo Sau: Loại nhíp với ống giảm chấn
- Lốp xe: gồm 4 lốp và 1 lốp dự phòng. (Vành đúc hợp kim), Cỡ lốp: 265/
70R15.
- Phần chịu lực là khung vỏ xe.
1.1.6. Hệ thống điện
- Điện áp mạng: 12 V.
- Máy phát: 12V- 7A.
- Động cơ khởi động: 12V- 2,0KW.
- Ắc quy: 12V- 65Ah.
- Hệ thống đèn chiếu sáng và đèn báo hiệu bao gồm: Đèn pha, đèn si
nhan, đèn phanh, đèn sương mù, đèn soi biển số, đèn trần trong xe, đèn báo áp
suất dầu, đèn báo nạp ắc quy, đèn báo mức xăng thấp...
- Hệ thống thông gió, sưởi ấm, điều hoà nhiệt độ, bộ gạt nước, rửa kính…
- Hệ thống âm thanh gồm có dàn CD 1 đĩa cho xe 4x2 và dàn CD 6 đĩa
cho xe 4x4, và dàn loa. Ford ECOSPORT mang lại sự thư giãn qua âm nhạc trên
đường xa.
1.1.7. Thiết bị phụ

Về tiện nghi, Ford EcoSport mới trang bị hệ thống SYNC 3 với màn hình cảm
ứng 8.0’’ cải tiến. Với SYNC 3, người lái có thể dùng khẩu lệnh gọi và nói chuyện điện thoại,
và điều khiển các tiện nghi giải trí khác trong khi vẫn giữ tay trên vô lăng và tập trung điều
khiển xe. SYNC 3 trên Ford Ecosport Mới có thể kết nối GPS với các điện thoại có hệ điều
hành hỗ trợ Car Play.
Điểm nhấn không thể bỏ qua trên EcoSport mới là công nghệ MyKey của Ford cho
phép người lái cá nhân hoá một số tính năng của xe, như thiết lập cảnh báo tốc độ tối đa, cảnh
báo nhiên liệu, cảnh báo đeo dây an toàn, và âm thanh tối đa. Bằng cách lập trình các phím
riêng biệt, EcoSport mới còn có khả năng xác định được ai đang lái xe, và sẽ tự động thay đổi
cài đặt phù hợp với từng người.


Không gian hàng ghế sau trên Ford EcoSport 2018.
Bên cạnh đó, hệ thống camera và cảm biến có khả năng cảnh báo vật cản bằng âm
thanh và hình ảnh sẽ hỗ trợ người lái khi di chuyển và lùi đỗ xe ở những vị trí chật hẹp một
cách an toàn. EcoSport mới còn được trang bị tính năng Auto Start Stop – tự động khởi động
động cơ trên các phiên bản cao cấp.
Khoang hành lý phía sau thiết kế rộng rãi với dung tích 348 lít, thậm chí có thể mở ra
một không gian lên tới 1.145 lít khi hàng ghế sau được gập xuống.


CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH
TRÊN Ô TÔ FORD ECOSPORT
2.1. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG PHANH
2.1.1. Công dụng, yêu cầu của hệ thống phanh
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc
đến một tốc độ nào đấy. Ngoài ra hệ thống phanh cũng đảm bảo giữ cố định xe
trong thời gian dừng xe, đặc biệt là khi dừng xe ở đoạn đường dốc. Đối với ô tô,
hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng nhất, bởi vì nó đảm bảo

cho ô tô chuyển động an toàn ở tốc độ cao, cho phép lái xe điều chỉnh được tốc
độ chuyển động hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm, nhờ vậy mà nâng
cao được năng suất vận chuyển và an toàn cho người và hàng hóa trong quá
trình vận hành xe.
Với những công dụng như trên, hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu
sau: Quãng đường phanh là ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy
hiểm. Muốn có quãng đường phanh ngắn nhất cần đảm bảo gia tốc chậm dần
cực đại. Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi
phanh. Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay cần điều
khiển không lớn. Dẫn động phanh có độ nhạy cao. Đảm bảo việc phân bố
mômen phanh trên các bánh xe hợp lý để sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám
khi phanh ở những cường độ khác nhau. Đảm bảo tránh hiện tượng trượt lết của
bánh xe trên đường. Vì trượt lết trên mặt đường sẽ gây ra mòn lốp và làm mất
khả năng dẫn hướng chuyển động của xe. Không có hiện tượng tự xiết khi phanh.
Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt. Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực
phanh trên bánh xe. Có khả năng phanh khi dừng trong thời gian dài.


2.1.2. Hệ thống phanh chính
Hệ thống phanh chính dùng để điều giảm tốc độ của ô tô hoặc giúp ô tô ngừng
chuyển động hoàn toàn.
a. Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ nguyên lý của một hệ thống phanh thủy lực điển hình được tình bày
trên hình 2.1:

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý chung hệ thống phanh
1. Bàn đạp phanh; 2. Bộ trợ lực chân không; 3. Xy lanh chính;
4. Cơ cấu phanh trước; 5. Cơ cấu phanh sau
b. Nguyên lý hoạt động
- Khi không phanh: Lò xo hồi vị kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh, dầu

áp suất thấp nằm chờ trên đường ống.
- Khi người lái tác động lực vào bàn đạp, qua thanh đẩy sẽ tác động vào
pít tông nằm trong xi lanh, ép dầu trong xi lanh đi đến các đường ống dẫn. Chất
lỏng với áp suất cao sẽ tác dụng vào các pít tông ở xi lanh bánh xe và pít tông ở
cụm má phanh. Hai pít tông này thắng lực lò xo đẩy các guốc phanh ép sát vào
trống phanh thực hiện phanh, hay ép sát má phanh vào đĩa phanh thực hiện quá
trình phanh.


- Khi thôi phanh người lái thôi tác động lên bàn đạp phanh, lò xo hồi vị sẽ
ép dầu từ xi lanh bánh xe, và xi lanh phanh đĩa về xi lanh chính.
- Sự làm việc của dẫn động thủy lực dựa trên quy luật thủy tĩnh. Áp suất
trong sơ đồ dẫn động được truyền đến các xi lanh phanh bánh xe là như nhau,
khi đó lực đẩy lên guốc phanh sẽ phụ thuộc vào pít tông xi lanh công tác. Khi
tăng lực tác dụng lên bàn đạp phanh, và tất nhiên là tăng lực tác dụng lên pít
tông xi lanh chính, áp suất trong dẫn động và lực đẩy lên má phanh sẽ tăng lên.
Do vậy dẫn động phanh thủy lực đảm bảo được sự làm việc đồng thời của cơ
cấu phanh, bảo đảm sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bàn đạp và lực đẩy lên guốc
phanh hay má phanh ở cơ cấu phanh đĩa.
c. Ưu, nhược điểm của hệ thống phanh thủy lực
* Ưu điểm
- Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe
hoặc giữa các má theo yêu cầu.
- 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 làm tỷ số truyền lớn hơn được vì thế phanh dầu không có
cường hóa chỉ dùng cho ô tô có trọng lượng toàn bộ nhỏ, lực tác dụng lên bàn

đạp lớn.
- Khi có chỗ nào bị hư hỏng thì cả hệ thống phanh đều không làm việc
được.
- Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp.


2.1.3. Hệ thống phanh dừng
phanh dừng dùng để cố định xe trên đường khi dừng xe trong thời gian tùy ý
hoặc giữ xe đứng yên trên dốc hoặc để phanh xe trong trường hợp khẩn cấp khi hệ
thống phanh chân bị hỏng.
a. Sơ đồ nguyên lý

Hình 2.2: phanh dừng ( phanh tay)
b. Nguyên lý hoạt động
Khi điều khiển phanh dừng thông qua hệ thống dẫn động, cáp phanh kéo
một đầu của đòn khuỷu quay quanh liên kết bản lề với phía trên của guốc phanh
bên trái. Thông qua thanh chống mà lực kéo ở đầu dây cáp sẽ chuyển thành lực
đẩy từ chốt bản lề của đòn khuỷu vào guốc phanh bên trái và lực đẩy từ thanh
kéo vào điểm tựa của nó trên guốc phanh bên phải. Do đó hai guốc phanh được
bung ra ôm sát trống phanh thực hiện phanh bánh xe. Muốn nhả phanh tay chỉ
cần ấn ngón tay vào nút để nhả cơ cấu con cóc rồi đẩy tay điều khiển về phía
trước. Lò xo sẽ kéo guốc phanh trở lại vị trí ban đầu.


2.2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH CHÍNH Ô TÔ FORD
ECOSPORT
2.2.1. Cơ cấu phanh bánh trước
Cơ cấu phanh bánh trước ô tô Ford ECOSPORT là cơ cấu phanh đĩa,
có lắp đặt xy lanh công tác. Trong kiểu này, xi lanh công tác được lắp di động
trên hai chốt dẫn hướng có bạc lót bằng cao su, nhờ vậy cơ cấu xi lanh còn có

thể dịch chuyển sang hai bên.
1- Sơ đồ cấu tạo như hình vẽ

Hình 2.4: Cơ cấu phanh bánh trước
a. Trước khi vận hành; b. Trong khi vận hành
1. Càng phanh đĩa; 2. Má phanh đĩa; 3. Rôto phanh đĩa; 4. Pít tông;5. Dầu.

Hình 2.5: Hoạt động của phanh đĩa
a. Phanh được tác động; b. Phanh được nhả
1. pít tông; 2.Má phanh đĩa; 3. Rôto phanh đĩa; 4. Càng phanh đĩa.


2- Nguyên lý hoạt động
Khi đạp phanh (có thêm trợ lực chân không) sẽ tạo áp suất dầu từ xi lanh
tổng phanh tới van điều chỉnh lực phanh và tác động lên pít tông xi lanh bánh
xe. Nhờ lực nén của pít tông, má phanh trong sẽ được ép vào đĩa. Lực tác dụng
lên đáy xi lanh sẽ gây tác dụng kéo giá đỡ xi lanh dịch chuyển, kéo má phanh
ngoài cũng ép vào đĩa. Cả hai má phanh cùng ép, hãm xe dừng lại. Khi nhả bàn
đạp phanh, không còn áp lực lên pít tông nữa, lúc đó vòng cao su hồi vị sẽ kéo
pít tông về vị trí ban đầu, nhả má phanh ra, giữ khe hở tối thiểu quy định (tự
điều chỉnh khe hở má phanh).

Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý của cơ cấu phanh đĩa.
Má phanh có lắp cữ báo mòn, khi má phanh mòn sát cốt cữ này cọ vào đĩa
phát tiếng kêu ken két báo hiệu phải thay má phanh.

Hình 2.7: Cữ báo mòn
3- Ưu điểm, nhược điểm

So với phanh tang trống phanh đĩa có:
a. Ưu điểm
- Làm mát tốt: Phanh đĩa có khả năng làm mát tốt hơn bởi dòng không khí
đi qua bề mặt vật liệu ma sát dễ hơn. Đĩa quay và bố trí phanh được lắp đặt
thông thoáng nên tản nhiệt rất nhanh.
- Tiếp nhận trực tiếp đủ áp suất phanh: Lực ma sát của phanh đĩa tỷ lệ
thuận với áp suất thủy lực từ xi lanh chính. Trong phanh tang trống do đặc tính
tự tăng thêm áp lực phanh nên các má phanh tác động không đều.
- Hiệu lực phanh vẫn tốt trong trường hợp ướt đẫm nước nên hiệu lực
phanh vẫn tốt khi xe chạy dưới mưa. Ngoài ra, các chất gây hại bị loại khỏi bề
mặt đĩa dễ dàng. Nước, dầu hay khí từ vật liệu ma sát dễ dàng thoát ra ngoài,
giúp phanh hoạt động tốt hơn. Những chất bẩn như bụi, bùn đất khi bám vào bề
mặt, gặp má phanh sẽ bị gạt vào các lỗ thông gió. Sau một thời gian, chúng nặng
dần và rơi ra ngoài.
- Bảo trì đơn giản hơn phanh tang trống. Do kết cấu có ít các chi tiết tác
động nên công tác bảo dưỡng sửa chữa đơn giản hơn so với phanh tang trống.
b. Nhược điểm
Nhược điểm lớn nhất của phanh đĩa là để hở lên các chất bẩn, có thể bám
vào, gây ăn mòn cơ học hoặc hóa học nhanh nên phải thường xuyên bảo dưỡng.
Nếu bị ăn mòn nhiều, đĩa phanh quá mỏng sẽ khiến quá trình tản nhiệt diễn ra
chậm và phanh có thể bị gãy.
2.2.2. Cơ cấu phanh bánh sau
1- Sơ đồ cấu tạo
Cơ cấu phanh sau sử dụng loại một xi lanh con có hai pít tông. Cơ cấu
phanh bánh sau là cơ cấu phanh loại tang trống kiểu tự tăng cường với cơ cấu tự
điều chỉnh khe hở guốc phanh và tang trống. Các guốc phanh được đặt trên các
chốt lệch tâm. Trên guốc phanh có dán các má phanh và được ép vào các pít
tông trong xi lanh bánh xe nhờ lò xo hồi vị guốc.

Hình 2.8: Cơ cấu phanh bánh sau
2- Nguyên lý hoạt động
Khi người lái xe đạp bàn đạp phanh, thông qua cơ cấu dẫn động, đầu của
guốc phanh tì vào xi lanh phanh chuyển động gần về phía tang phanh. Khi các
bề mặt tấm ma sát của guốc phanh sát vào mặt của tang phanh, lực ma sát suất
hiện. Nếu bánh xe chuyển động thì lực ma sát này sinh ra mô men chống lại
chiều chuyển động của bánh xe, như vậy quá trình phanh thực hiện.
Khi người lái xe nhả bàn đạp phanh, dưới tác dụng của các lò xo hồi vị,
các bề mặt ma sát của guốc phanh được tách ra khỏi bề mặt của tang phanh, giữa
má phanh và tang phanh không có lực ma sát do vậy không cản trở chuyển động
của bánh xe, quá trình phanh không xảy ra.
Tang phanh: Được đúc bằng gang, dạng tang trống (được gọi là phanh
tang trống), bề mặt trong có hệ số ma sát cao và có khả năng thoát nhiệt tốt.
Tang phanh có lỗ để lồng qua đầu trục và lỗ để bắt với moay ơ bánh xe. Trên
tang phanh có các gờ để tăng độ cứng vững và khả năng thoát nhiệt.
3- Ưu điểm, nhược điểm
a. Ưu điểm
Hiệu quả phanh của cơ cấu phanh tạo ra sẽ là như nhau khi xe tiến và xe
lùi.


b. Nhược điểm
Đây là cơ cấu phanh không cân bằng do các ổ bánh xe sẽ chịu các tải
trọng phụ phát sinh khi phanh xe.
2.2.3. Dẫn động phanh
Dẫn động của hệ thống phanh chính bao gồm bàn đạp phanh, bộ trợ lực
chân không, xi lanh phanh chính, cơ cấu tín hiệu, các đường ống dẫn và các ống
mềm nối ghép giữa xi lanh phanh chính và các xi lanh bánh xe.
1- Xi lanh phanh chính
a. Nhiêm vụ

Xi lanh phanh phanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp
phanh thành áp suất thủy lực. Xi lanh chính có hai buồng chứa hai pít tông tạo ra
áp suất thủy lực trong đường ống phanh của hai hệ thống. Sau đó, áp suất thủy
lực này tác động lên càng phanh đĩa hoặc các xi lanh phanh của phanh tang
trống.
b. Cấu tạo
- Xi lanh phanh chính là xi lanh kép (Tổng phanh), tức là trong xi lanh
phanh có hai pít tông, tương ứng với chúng là hai khoang chứa dầu riêng biệt.
- Thân xi lanh được đúc bằng gang, trên thân có gia công các lỗ bù, lỗ
thông qua, đồng thời đây cũng là chi tiết để gá đặt các chi tiết khác.
- Pít tông: Mỗi buồng của xi lanh chính có một pít tông. Mỗi pít tông có
một lò xo hồi vị riêng. pít tông được chế tạo bằng nhôm đúc, phía đầu làm việc
có gờ cố định gioăng làm kín, trên mỗi pít tông có khoan lỗ và có khoang chứa
dầu để bù dầu trong hành trình trả. Phía đuôi của pít tông khoang thứ nhất có
hốc để chứa đầu cần đẩy.
- Cúppen: Làm bằng cao su chịu dầu phanh, dịch chuyển trong xi lanh
cùng với pít tông có tác dụng làm kín khi dầu có áp suất cao ở hành trình nén.


Hình 2.9: Xi lanh phanh chính hai dòng
1. Cúppen pít tông số 1; 2. Bu lông chặn; 3. Cúppen pít tông số 2; 4. Đường
dầu đến phía trước; 5. Lò xo hồi số 2; 6. Pít tông số 2; 7. Đường dầu đến phía
sau; 8. Lò xo hồi số 1; 9. Cửa bù; 10. Cửa vào; 11. Pít tông số 1.
c. Nguyên lý hoạt động
Khi đạp bàn đạp phanh, lực đạp truyền qua cần đẩy vào xi lanh chính để
đẩy pít tông trong xi lanh này. Lực của áp suất thủy lực bên trong xi lanh chính
được truyền qua các đường ống dầu phanh đến từng xi lanh phanh.
* Các chế độ vận hành:
- Khi không tác động vào phanh: Các cúppen của pít tông số 1 và số 2
được đặt giữa cửa vào (10) và cửa bù (9) tạo ra một đường đi giữa xi lanh chính

và bình chứa. Pít tông số 2 được lò xo hồi vị số 5 đẩy sang bên phải, nhưng bu
lông chặn (2) không cho nó đi xa hơn.(Hình 2.9)
- Khi đạp bàn đạp phanh: Pít tông số 1 dịch chuyển sang bên trái và cúp
pen của pít tông này bịt kín cửa bù để chặn đường đi giữa xi lanh này và bình
chứa. Khi pít tông bị đẩy thêm, nó làm tăng áp suất thủy lực bên trong xi lanh
chính. Áp suất này tác động vào các xi lanh phanh phía sau. Vì áp suất này cũng
đẩy pít tông số 2 nên pít tông số 2 cũng hoạt động giống hệt pít tông số 1 và tác
động vào các xi lanh phanh của bánh trước.