THIẾT kế hệ THỐNG PHANH TRÊN XE THAM KHẢO TOYOTA COROLLA ALTIS

LỜI NÓI ĐẦU
Ô tô là một phương tiện vận tải quan trọng trong hệ thống giao thông đường bộ. 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 “THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE THAM
KHẢO TOYOTA COROLLA ALTIS. Sau 12 tuần nghiên cứu thiết kế dưới sự hướng dẫn,
chỉ bảo nhiệt tình của thầy Nguyễn Văn Hiệp và toàn thể các thầy trong bộ môn ôtô đã giúp
em hoàn thành được đồ án của mình. Mặc dù vậy cũng không tránh khỏi những thiếu sót em
mong các thầy giúp em tìm ra những thiếu sót đó để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Hiệp cùng toàn thể các thầy trong bộ
môn đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Vui

1


MỤC LỤC

2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH
1.1. Công dụng,yêu cầu và phân loại hệ thống phanh
1.1.1.Công dụng
Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe, 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 (tức là
tăng được tốc độ trung bình của xe).
1.1.2. Yêu cầu
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh
ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm;
- 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;
- Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao và phải có hai dòng độc lập đối với phanh chính;
- Phân bố mô men phanh phải hợp lý dể đảm bảo tận dụng tối đa trọng lượng bám tại các
bánh xe và không xảy ra hiện tượng trượt lết khi phanh;
- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh;
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt;
- 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;
1.1.3. Phân loại
a. Theo công dụng:
•

Hệ thống phanh chính (phanh chân);
•

Hệ thống phanh dừng (phanh tay);

•

Hệ thống phanh dự phòng;

•

Hệ thống phanh rà hay chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ) sử dụng
trên các xe cỡ lớn và trên các dốc dài;
3


b. Theo kết cấu của cơ cấu phanh:
•

Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc;

•

Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa;

c. 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 thủy lực-khí nén;

•

Hệ thống phanh điện hiện đây đang là xu thế của thời đại;

d. Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh:

Theo khả năng điều chỉnh mô men phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh
với bộ điều hòa lực phanh
e. Theo trợ lực
•
•
f.

Hệ thống phanh có trợ lực
Hệ thống phanh không có trợ lực

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).
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh
Cấu tạo Chung của hệ thống phanh trên ô tô được mô tả trên hình 1.1

Hình 1.1. Cấu tạo chung hệ thống phanh
Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính:
- Cơ cấu phanh:
4


Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi
phanh ô tô.
- Dẫn động phanh:
Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyêch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến
cơ cấu phanh. Tùy theo dạng dẫn động: cơ khí, thủy lực, khí nén hay kết hợp mà trong dẫn
động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau. Ví dụ nếu đẫn động cơ khí thì dẫn động
phanh bao gồm bàn đạp và các thanh đòn cơ khí. Nếu là dẫn động thủy lực thì dẫn động
phan bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các
ống dẫn.
1.3. Cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh là bộ phận sinh ra mô men phanh và chuyển động năng của ô tô thành
dạng năng lượng khác (thường chuyển thành nhiệt năng).
Trên ô tô chủ yếu sử dụng ma sát để tạo cơ cấu phanh và các loại cơ cấu phanh thường dùng
trên ô tô là cơ cấu phanh tang trống, cơ cấu phanh đĩa và cơ cấu phanh dải.
1.3.1. Cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu được dùng khá phổ biến trên ô tô. Trong cơ cấu dạng tang trống sử dụng các
guốc phanh cố định và được phanh với mặt trụ của tang trống quay cùng bánh xe. Như vậy
quá trình phanh được thực hiện nhờ ma sát bề mặt tang trống và các má phanh.
Cơ cấu phanh tang trống được phân loại theo phương pháp bố trí và điều khiển các
guốc phanh thành các dạng với các tên gọi:
- Guốc phanh đặt đối xứng qua đường tâm trục (a)
- Guốc phanh đặt đối xứng với tâm quay (b)
- Guốc phanh đặt bơi (c)

- Guốc phanh tự cường hóa một chiều quay (d)
- Guốc phanh tự cường hóa hai chiều quay (e)
Các dạng này còn có thể phân biệt được thành các cơ cấu sử dụng với các lực điều
khiển guốc phanh từ hệ thống dẫn động khí nén (a), thủy lực (a, b, c, d, e) hoặc cơ khí (a, d).

5


Hình 1.2. Cơ cấu phanh tang trống
a. Đối xứng qua trục; b. Đối xứng qua tâm; c. Dạng hơi; d,e. Tự cường hóa
a) Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục
Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua
đường trục, được sử dụng trên dẫn động phanh thủy lực và khí nén.
* Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực
Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với xilanh dẫn động phanh thủy lực trên hình 1.3.Cơ
cấu phanh được bố trí trên cầu sau ô tô con và tải nhỏ, có xilanh thủy lực 11 điều khiển ép
guốc phanh vào trống phanh.

Hình 1.3. Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực
1,5. Guốc phanh; 2. Xy lanh; 3. Trống phanh; 4. Lò xo hồi vị; 6,8. Má phanh nhả
7. Ốc xoay cam; 9. Cam lệch tâm; 10. Lò xo; 11. Cam lệch tâm
12. Chốt cố định; 13. Bu lông; 14. Đai ốc
Cấu tạo cơ bản bao gồm:
Phần quay của cơ cấu phanh là tang trống được bắt với moay ơ bánh xe.
6


Phần cố định là mâm phanh được bắt trên dầm cầu. Các tấm ma sát được tán hoặc dán
với guốc phanh. Trên mâm phanh bố trí 2 chốt cố định để lắp ráp với lỗ tựa quay của guốc
phanh.Chốt có bạc lệch tâm để thay đổi vị trí điểm tựa guốc phanh và là cơ cấu điều chỉnh

khe hở phía dưới giữa má phanh và trống phanh. Đầu trên của hai guốc phanh được kéo bởi
lò xo hồi vị guốc phanh, tách má phanh khỏi tang trống và ép pit tông trong xilanh bánh xe
về vị trí không phanh.
Khe hở phía trên của má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng 2 cam lệch tâm.
Hai guốc phanh được đặt đối xứng qua đường trục đi qua tâm bánh xe.
Xilanh bánh xe là xilanh kép có thân chung và hai pit tông bố trí đối xứng. Xilanh được
bắt chặt với mâm phanh, pit tông bên trong tựa vào đầu guốc phanh nhờ chốt tựa. Pit tông
nằm trong xilanh được bao kín bởi vành cao su 10 và tạo nên không gian chứa dầu phanh.
Dầu phanh có áp suất được cấp vào thông qua đai ốc dẫn dầu. Trên xilanh bố trí ốc xả khí
nhằm xả không khí lọt vào hệ thống thủy lực khi cần.
Nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục được mô tả qua 3
trạng thái: không phanh, phanh, nhả phanh.
Ở trạng thái không phanh, dưới tác dụng của lò xo hồi vị, má phanh và tang trống tồn
tại khe hở nhỏ 0,3 ÷ 0,4 mm, đảm bảo tách hai phần quay và cố định của cơ cấu phanh, các
bánh xe được quay trơn.
Khi phanh, dầu có áp suất sẽ được đưa đến xilanh bánh xe (xilanh thủy lực). Khi áp lực
dầu trong xilanh lớn hơn lực kéo của lò xo hồi vị, đẩy đầu trên của các guốc phanh về hai
phía. Các guốc phanh chuyển động quay quanh điểm tựa dưới (chốt phanh), ép má phanh sát
vào trống phanh, phát sinh ma sát giữa hai phần: quay (tang trống) và cố định (guốc phanh),
tốc độ tang trống giảm dần, hình thành sự phanh ô tô trên đường.
Khi xe tiến, chiều quay của tang trống ngược chiều kim đồng hồ, guốc phanh bên trái
đặt các lực đẩy của xilanh bánh xe cùng chiều quay được gọi là “guốc siết”, ngược lại, guốc
phanh bên phải là “guốc nhả”. Má phanh bên guốc siết chịu áp lực lớn hơn bên guốc nhả, do
vậy được chế tạo dài hơn, nhằm mục đích tạo nên sự hao mòn hai má phanh như nhau trong
quá trình sử dụng.
Khi nhả phanh, áp suất dầu trong xilanh giảm, lò xo hồi vị kéo các guốc phanh ép vào
pit tông, guốc phanh và má phanh tách khỏi trống phanh. Lực ma sát không tồn tại, bánh xe
lại được lăn trơn.
Trong quá trình phanh, tang trống và má phanh bị nóng lên bởi lực ma sát, gây hao
mòn các tấm ma sát và bề mặt trụ của tang trống. Sự nóng lên quá mức có thể dẫn tới suy

7


giảm hệ số ma sát và làm giảm hiệu quả phanh lâu dài, biến dạng các chi tiết bao kín bằng
cao su, do vậy cơ cấu phanh cần thiết được thoát nhiệt tốt. Sự mòn tấm ma sát và tang trống
dẫn tới tăng khe hở má phanh, tang trống, khi phanh có thể làm tăng độ trễ tác dụng. Do vậy,
các cơ cấu phanh đều bố trí các kết cấu điều chỉnh khe hở trên guốc phanh. Công việc điều
chỉnh lại khe hở trong cơ cấu phanh cần tiến hành theo định kỳ.
* Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh khí nén

Hình 1.4. Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh khí nén
1.Chốt guốc phanh;2.giá cố định;3.mâm phanh;4.ecu hãm;5.miếng đệm;6.bộ phận
kẹp;7.guốc phanh;8.lò xo hồi vị má phanh;9.má phanh;10,12.con lăn đầu guốc
phanh;11.cam quay
Cơ cấu phanh được bố trí trên cầu trước ô tô tải vừa và nặng, với dẫn động phanh bằng khí
nén, có xilanh khí nén điều khiển cam xoay ép guốc phanh vào trống phanh. Phần quay của
cơ cấu phanh là tang trống. Phần cố định bao gồm mâm phanh được bắt cố định trên dầm
cầu.
Trên hai guốc phanh có tán các tấm ma sát (má phanh). Để tăng khả năng tiếp xúc mỗi bên
guốc phanh bố trí hai tấm ma sát với kích thước dày bằng nhau 6 ÷ 10 mm. Trên mâm phanh
có hai chốt để lắp đầu dưới của hai guốc phanh.Hai chốt cố định này có bố trí trục lệch tâm
để điều chỉnh khe hở phía dưới giữa má phanh và trống phanh. Đầu trên của hai guốc phanh
được lò xo hồi vị kéo áp sát vào cam, thông qua con lăn. Cam quay và trục được chế tạo
liền, với các biên dạng Cycloit hoặc Acsimet. Khi cam quay dịch chuyển quanh tâm trục, các
8


đầu guốc phanh bị đẩy, ép má phanh sát vào tang trống. Khe hở ban đầu phía trên của má
phanh và trống phanh được thiết lập bằng vị trí của cam. Cấu trúc hai guốc phanh được bố
trí đối xứng qua trục đối xứng của cơ cấu phanh.

Khi phanh, xilanh khí nén đẩy đòn quay, dẫn động quay trục và cam quay ngược chiều
kim đồng hồ. Con lăn tựa lên biên dạng cam đẩy guốc phanh về hai phía, ép má phanh sát
vào trống phanh để thực hiện quá trình phanh.
Khi nhả phanh, đòn trục cam sẽ xoay cam trở về vị trí ban đầu, dưới tác dụng của lò xo
hồi vị, kéo các guốc phanh ép chặt vào cam, tách má phanh ra khỏi trống phanh. Sự tác động
của cam lên các guốc phanh với các chuyển vị như nhau, má phanh bị mòn gần như đều
nhau, do vậy các má phanh trên cả hai guốc phanh của cơ cấu có kích thước bằng nhau.
Cơ cấu phanh bố trí đối xứng qua trục được bố trí phổ biến trên cơ cấu phanh của cầu
trước và cầu sau cho ô tô con, ô tô tải với hệ thống phanh thủy lực và khí nén.
b) Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm
Trên một số ô tô con, ô tô tải và ô tô buýt nhỏ bố trí cơ cấu phanh đối xứng qua tâm
trục quay bánh xe. Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh bố trí hai chốt
guốc phanh, hai xilanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và đối xứng với nhau
qua tâm.

Hình 1.5. Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm
9


1- Ống nối; 2- Vít xả khí; 3- Xi lanh bánh xe; 4- Má phanh; 5- Phớt làm kín
6- Pitston; 7- Lò xo guốc phanh; 8- Tấm chặn
Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và có bạc lệch tâm để
điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trống phanh. Đầu còn lại của guốc phanh
luôn tỳ vào pit tông của xilanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh. Khe hở phía trên giữa má
phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cam.
Khi phanh, dầu có áp suất sẽ được đưa đến các xilanh bánh xe qua ốc 4, áp lực dầu tác động
lên các pit tông thắng lực kéo của lò xo hồi vị sẽ đẩy pit tông cùng với đầu trên của guốc
phanh, ép các má phanh vào trống phanh thực hiện quá trình phanh. Khi nhả phanh, áp suất
dầu trong xilanh giảm, lò xo hồi vị guốc phanh kéo các guốc ép chặt vào pit tông, tách má
phanh ra khỏi trống phanh.

Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm chỉ dùng với xilanh thủy lực và được bố trí ở cầu
trước của ô tô con hoặc tải nhỏ. Kết cấu bố trí sao cho với chuyển động tiến, cả hai guốc
phanh đều là guốc siết, khi lùi trở thành hai guốc nhả.Như vậy hiệu quả phanh khi tiến lớn,
còn khi lùi nhỏ.Tuy nhiên thời gian lùi ô tô rất ít và tốc độ rất chậm nên không cần hiệu quả
phanh cao.
c) Cơ cấu phanh tang trống dạng 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 (hình 1.6.b).
Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi: loại hai mặt tựa tác dụng đơn (hình 1. 6.a); loại hai mặt
tựa tác dụng kép (hình 1.6.b).
- 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 pít tông. 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:

10


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.

a

Hình 1.6 Cơ cấu phanh guốc loại bơi.
d. Cơ cấu phanh guốc loại 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

1.5.a); cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép (hình 1.5.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

11


bánh xe. Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải
nhỏ đến trung bình.

Hình 1.7 Cơ cấu phanh guốc loại tự cuờng hoá
e) Các chi tiết cơ bản của cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh tang trống có số lượng chi tiết nhiều trọng lượng lớn và thường được bố
trí trong lòng bánh xe ô tô. Một số chi tiết quan trọng trong cơ cấu phanh tang trống gồm:
tang trống, guốc phanh và má phanh, xilanh bánh xe, cùng với các cụm điều chỉnh khe hở
má phanh tang trống.
* Tang trống phanh
Tang trống phanh là một chi tiết luôn quay cùng bánh xe, chịu lực ép của các guốc
phanh từ trong ra, bởi vậy tang trống phải có bề mặt ma sát với má phanh, độ bền cao, ít bị
biến dạng, cân bằng tốt, dễ truyền nhiệt. Vật liệu chế tạo tang trống thường được chế tạo từ
gang, trên ô tô con có thể được chế tạo từ hai vật liệu cơ bản: hợp kim nhôm với ống lót
bằng gang. Tang trống có chiều dày khá lớn, bề mặt bên trong tạo nên hình trụ tròn xoay có
độ bóng đảm bảo khả năng tạo ma sát cao. Tang trống liên kết trên moay ơ nhờ các bu lông

ghép chắc hoặc vít định vị đồng tâm với trục quay bánh xe.

12


Hình 1.8. Tang trống phanh
* Guốc phanh và má phanh

Hình 1.9. Guốc phanh
a. Guốc hàn, má phanh tán; b. Guốc đúc, đinh tán đặc; c.Guốc hàn má phanh dán
Guốc phanh và má phanh liên kết với nhau nhờ dán hoặc tán. Má phanh được chế tạo
từ vật liệu chịu mài mòn, có hệ số ma sát ổn định trước sự biến động nhiệt độ của má phanh,
hệ số ma sát giữa má phanh với gang có thể đạt được đến 0,4. Guốc phanh đúc được chế tạo
cho cơ cấu phanh ô tô tải vừa và lớn.Cấu trúc tiết diện thường gặp là dạng chữ T. Các guốc
phanh yêu cầu độ cứng vững cao có tiết diện chữ П.
Guốc phanh dạng hàn, chế tạo từ các lá thép dày từ 3 ÷ 5 mm, có cấu trúc gồm: bề mặt
cong tròn và xương tăng cứng. Guốc phanh dạng hàn được dùng cho ô tô con. Trên ô tô tải,
13


guốc phanh liên kết với má phanh bằng đinh tán hợp kim nhôm mềm. Đinh tán cần nằm sâu
cách xa bề mặt ma sát của má phanh. Khi má phanh bị mòn, đinh tán không được cọ sát vào
bề mặt trụ của tang trống. Trên ô tô con, má phanh dán với guốc phanh bằng chất keo dính
đặc biệt, có khả năng bám chắc trên bề mặt guốc phanh khi chịu lực.
* Xilanh bánh xe

Hình 1.10. Xylanh bánh xe
a. Xy lanh kép đối xứng;

b. Xi lanh đơn;

c. Xy lanh kép dạng bậc

Xilanh bánh xe nằm trong cơ cấu phanh tang trống với dẫn động phanh thủy lực.
Xilanh bánh xe là cơ cấu thừa hành của hệ thống dẫn động điều khiển. Khi phanh áp lực chất
lỏng (dầu phanh) tại xilanh tác dụng lên pit tông, đẩy pit tông và guốc phanh dịch chuyển,
thực hiện quá trình phanh tang trống.
Xilanh có các dạng chính: đơn và kép. Dạng xilanh đơn sử dụng với cơ cấu phanh đối
xứng qua tâm trục với một pit tông: lực điều khiển từ hệ thống dẫn động tác dụng riêng biệt
lên một guốc phanh. Như vậy mỗi cơ cấu phanh bố trí hai xilanh cho hai guốc phanh.
Xilanh kép có thể là dạng trụ đối xứng hoặc dạng trụ có bậc. Xilanh kép có hai pit tông
làm việc đối xứng với đường dầu dẫn vào giữa hai đỉnh pit tông và một đường xả không khí
khi cần thiết. Hai pit tông luôn được cách nhau để tạo không gian dẫn dầu vào khi phanh.
Không gian này có thể hình thành bởi kết cấu đỉnh pit tông hoặc lò xo ngăn cách. Trong
xilanh bố trí các pit tông. Bao kín giữa pit tông với xilanh nhờ phớt tròn kín hay phớt vành
khăn, nằm trong rãnh pit tông.
14


Để tạo nên lực điều khiển lên các guốc phanh khác nhau trên một số cơ cấu phanh sử
dụng xilanh kép dạng trụ có bậc.Với guốc siết sử dụng đường kính trụ nhỏ, nhằm san đều
lực điều khiển và giảm sự sai lệch độ mòn của các má phanh cùng kích thước. Cặp xilanh pit
tông cần làm việc với độ kín khít cao, do vậy bề mặt của xilanh và pit tông được gia công
trơn bóng và được làm sạch cẩn thận trước khi lắp. Trên xilanh bố trí ốc xả không khí.Ốc xả
không khí chỉ mở, khi cần xả không khí có lẫn trong hệ thống thủy lực điều khiển, còn lại ốc
thường xuyên được siết chặt tránh rò rỉ dầu phanh. Xilanh thường được chế tạo từ gang, pit
tông được chế tạo từ hợp kim nhôm. Lực điều khiển tác dụng lên đầu guốc phanh được thực
hiện thông qua chốt trụ.
* Cam quay
Cam quay nằm trong cơ cấu phanh tang trống với dẫn động phanh khí nén. Khi phanh,

áp lực khí nén nhờ bầu phanh đẩy cam quay, guốc phanh dịch chuyển, thực hiện quá trình
phanh tang trống. Ở trạng thái lắp ráp, cam và guốc phanh ép sát nhau, khe hở má phanh và
tang trống lớn hơn quy định.
Khi chưa phanh, vị trí ban đầu của cam được điều chỉnh cho bánh xe lăn trơn, guốc
phanh tựa lên bề mặt cam có khoảng cách nhỏ nhất định giữa má phanh và tang trống. Ở
trạng thái phanh, cam được điều khiển quay tiếp với khoảng dịch chuyển Δ của đầu guốc
phanh, và khắc phục hết khe hở má phanh và tang trống.Cam tựa lên guốc với các lực tác
dụng P. Hai lực P đặt cách nhau một khoảng 2d, bằng đường kính vòng tròn cơ sở của biên
dạng cam.
Biên dạng cam Acsimet chế tạo đơn giản, nhưng khoảng cách 2d lớn và ảnh hưởng tới
hiệu quả phanh, nhờ vít điều chỉnh thông qua cơ cấu điều chỉnh.
* Điều chỉnh bằng tay với hệ thống phanh thủy lực
+ Điều chỉnh thông qua cơ cấu cam
Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cam lệch tâm,
biên dạng cam luôn tỳ vào mặt cong của guốc phanh. Khi quay ốc xoay cam, guốc phanh
dịch chuyển theo, thay đổi khe hở trên. Khe hở phía dưới được điều chỉnh nhờ bạc lệch tâm
bố trí trên chốt. Bạc lệch tâm được ăn khớp trong bằng mặt vát với chốt và quay cùng chốt
khi điều chỉnh. Khi quay chốt, bạc lệch tâm quay theo và mang phần dưới guốc phanh dịch
chuyển làm thay đổi khe hở dưới giữa má phanh và trống phanh. Một cơ cấu phanh khí nén
cũng sử dụng cam lệch tâm điều chỉnh khe hở phía dưới guốc phanh.
+ Điều chỉnh vị trí chốt đẩy giữa xilanh và guốc phanh
15


Kết cấu này thường được sử dụng cho cơ cấu phanh dạng bơi, tự cường hóa. Chốt đẩy
có tác dụng liên kết giữa một đầu guốc phanh và pit tông trong xilanh bánh xe. Liên kết giữa
pit tông và chốt đẩy bằng ren. Trên pit tông bố trí một vành răng, khi xoay vành răng, pit
tông quay theo, liên kết ren giúp cho chốt bị dịch chuyển, thay đổi vị trí giữa chốt và pit
tông. Rãnh ăn khớp của đầu chốt với guốc phanh giữ chốt không xoay. Trên mâm phanh có
cửa sổ nhỏ, đủ tỳ tuốc nơ vít bẩy vành răng xoay trong quá trình điều chỉnh. Lò xo lá, kẹp

chặt trên xilanh và tỳ đàn hồi với vành răng, có tác dụng giữ nguyên trạng thái đã điều chỉnh
đúng.
* Tự động điều chỉnh khe hở trong hệ thống phanh thủy lực
Để điều chỉnh kịp thời khe hở của má phanh với tang trống khi má phanh quá mòn,
trên nhiều ô tô sử dụng cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở. Các dạng cơ cấu tự động điều
chỉnh khe hở thường gặp như sau:
+ Sử dụng lẫy gạt tự động điều chỉnh khi phanh bằng phanh chân
+ Sử dụng đòn chốn hai guốc phanh
+ Sử dụng kẹp ma sát.
1.3.2. Cơ cấu phanh đĩa
Cơ cấu phanh dạng đĩa có các dạng chính và kết cấu trên hình 1.6.Các bộ phận chính
của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:
1

2

a) loại giá đỡ cố định

3

5

4

6

b) loại giá đỡ di động

Hình 1.11 Kết cấu của cơ cấu phanh đĩa
1: giá đỡ cố định; 2: piston; 3: má phanh; 4: giá đỡ di động; 5: đĩa phanh; 6: piston.

- Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe.
- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh phanh.
16


- Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các
pittông của các xi lanh bánh xe.
Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động.
1. Loại giá đỡ cố định (hình 1.11.a):
Loại này, giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu. Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe
ở hai đĩa của đĩa phanh. Trong các xi lanh có pittông, mà một đầu của nó luôn tì vào các má
phanh. Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe.

Hình 1.11.a Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định.
2. Loại giá đỡ di động (hình 1.11.b):
Ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt
bắt cố định trên dầm cầu.Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với
một pittông tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp lên giá đỡ.

17


Hình 1.11.b Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động.
3. Một số chi tiết trong cơ cấu phanh đĩa
a. Đĩa phanh
Đĩa phanh thường được chế tạo bằng gang cầu hoặc gang xám, bề mặt làm việc được
mài phẳng, không được có vết xước.
Dạng đĩa phẳng chế tạo đơn giản hơn nhưng ít được dùng vì bề mặt ma sát ở gần ổ lăn của
moay ơ bánh xe, gây nóng ổ lăn này làm cho việc bôi trơn ổ này khó khăn hơn.
Dạng đĩa không phẳng được dùng nhiều hơn vì bề mặt ma sát được bố trí xa ổ lăn của

moay ơ bánh xe, hạn chế nung nóng ổ này và dễ dàng bố trí xi lanh công tác.
Dạng đĩa không phẳng có tạo các lỗ hướng kính được dùng phổ biến vì ngoài các ưu điểm
của đĩa không phẳng ra thì đĩa phanh được làm mát tốt hơn.
b, Má phanh
Má phanh gồm các tấm ma sát và xương má phanh. Tấm ma sát dầy khoảng 9 đến 10
mm, xương má phanh là thép tấm, dày khoảng 2 đến 3 mm. Chúng được tán vào nhau và
được lắp trên giá xi lanh công tác bằng rãnh hướng tâm và được định vị bằng các chốt định
vị hoặc bằng các mảnh hãm. Trên mỗi má phanh đều có chốt báo hết má phanh. Khi má
phanh mòn hết đến chiều dày từ 1 đến 4 mm thì chốt báo hết sẽ tiếp xúc với đĩa phanh và
báo hết má phanh.

18


c, Cơ cấu báo mòn hết má phanh

Hình 1.12: Cơ cấu báo mòn hết má phanh.
d, Xi lanh công tác
Cụm xi lanh công tác của cơ cấu phanh đĩa gồm xi lanh được chế tạo liền với giá đỡ
hoặc chế tạo rời, pít tông, phớt làm kín và vành chắn bụi. Phía trên xi lanh có lỗ xả không
khí trong hệ thống dẫn động.

19


Hình 1.13: Xy lanh công tác.
e, Cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh
Cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh thường sử dụng sự
biến dạng của vành khăn làm kín dầu.
Khi pít tông dịch chuyển, ma sát giữa gioăng làm kín (vành khăn) và pít tông lớn nên

vành khăn bị biến dạng trong rãnh của vành khăn. Khi thôi phanh, vành khăn kéo pít tông về
vị trí ban đầu và hết biến dạng. Nếu khe hở giữa má phanh và đĩa phanh lớn, vành khăn bị
biến dạng hết mức và pít tông dịch trượt so với vành khăn. Khi thôi phanh, pít tông chỉ trở
về bằng độ biến dạng của vành khăn nên pít tông có vị trí mới so với xi lanh, đảm bảo khe
hở giữa má phanh và đĩa phanh luôn không đổi.

Hình 1.14: Cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở má phanh.
1.3.3. Cơ cấu phanh dừng (phanh tay)
Phanh dừng được dùng để dừng (đỗ xe) trên đường dốc hoặc đường bằng. Nói chung
hệ thống phanh này được sử dụng trong trường hợp ôtô đứng yên, không di chuyển trên các
loại đường khác nhau.
Về cấu tạo phanh dừng cũng có hai bộ phận chính đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh.
Cơ cấu phanh có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sau hoặc bố
trí trên trục ra của hộp số.
20


Dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng hầu hết là dẫn động cơ khí được bố trí và
hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay, vì vậy còn gọi là
phanh tay.

Hình 1.15: Sơ đồ bố trí chung của cơ cấu phanh dừng

21


1. Phanh trên trục truyền
Phanh tay lắp trên trục thứ cấp hộp số

Hình 1.16. Phanh trên trục truyền

1. Nút ấn; 2. Tay điều khiển; 3.Đĩa tĩnh; 4.Cốt;
5.Lò xo; 6. Tang trống; 7. Vít điều khiển; 8. Guốc phanh
Đĩa tĩnh (3) của phanh được bắt chặt vào cacte hộp số. Trên đĩa tĩnh lắp hai guốc phanh
(8) đối xứng nhau sao cho má phanh gần sát mặt tang trống phanh (6), lắp trên trục thứ cấp
của hộp số. Đầu dưới của má phanh tỳ lên đầu hình côn của chốt điều chỉnh (7), đầu trên tỳ
vào mặt một cụm đẩy guốc phanh gồm một chốt (4) và hai viên bi cầu. Chốt đẩy guốc phanh
thông qua hệ thống tay đòn được nối với tay điều khiển (2).
Nguyên lý hoạt động.
Muốn hãm xe chỉ cần kéo tay điều khiển (2) về phía sau qua hệ thống tay đòn kéo chốt
(4) ra phía sau đẩy đầu trên của guốc phanh hãm cứng trục truyền động. Vị trí hãm của tay
điều khiển được khóa chặt nhờ cơ cấu con cóc chèn vào vành răng của bộ khóa. Muốn nhả
phanh tay chỉ cần ấn ngón tay vào nút (1) để nhả cơ cấu con cóc rồi đẩy tay điều khiển (2) về
phía trước. Lò xo (5) sẽ kéo guốc phanh trở lại vị trí ban đầu. Vít điều chỉnh dùng để điều
chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống.
2. Phanh tay có cơ cấu phanh ở các bánh xe sau
22


Hình 1.17. Phanh tay tại cơ cấu phanh bánh sau
1.Guốc phanh; 2.Vành răng; 3.Đòn quay; 4.Thanh chống
Cơ cấu phanh được bố trí thêm các đòn quay 3 và thanh chống 4 nối giữa cáp kéo và
guốc phanh 2. Khi kéo phanh tay, cáp dẫn chuyển động theo chiều mũi tên. Lúc đầu đòn
quay 3 quay quanh điểm D, dịch chuyển thanh chống 4, ép guốc phanh trái vào tang trống,
tạo thành điểm tựa cố định. Đầu nối B tiếp tục di chuyển, điểm D quay và ép guốc phanh
phải vào tang trống. Do đó, hai guốc phanh ép sát vào tang trống thực hiện phanh bánh xe.
Trên các cơ cấu phanh đĩa bố trí ở cầu sau, sử dụng các kết cấu đẩy khóa pit tông trong
xilanh bánh xe. Các dạng kết cấu liên hợp giữa phanh tay và phanh chân hiện nay rất đa
dạng.
1.4. Dẫn động phanh
1.4.1. Dẫn động phanh chính bằng cơ khí

Hệ thống phanh dẫn động cơ khí có ưu điểm kết cấu đơn giản nhưng không tạo được
mômen phanh lớn do hạn chế lực điều khiển của người lái, thường chỉ sử dụng ở cơ cấu
phanh dừng (phanh tay).
1.4.2. Dẫn động phanh chính bằng thủy lực
Dẫn động phanh bằng thủy lực tức là dùng chất lỏng để tạo và truyền áp suất đến các
xi lanh công tác của cơ cấu phanh để tạo lực ép má phanh vào trống\đĩa phanh.
Dẫn động bằng thủy lực có đặc điểm là độ nhạy cao, kết cấu đơn giản nhưng nếu
không có cường hóa dẫn động lực người lái cần để điều khiển phanh lớn hơn so với dẫn
động bằng khí nén. Vì vậy hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực thường được sử dụng trên ôtô
du lịch hoặc ôtô tải nhỏ.
23


Ở phanh dầu lực tác dụng từ bàn đạp lên cơ cấu phanh qua chất lỏng (chất lỏng được coi như
không đàn hồi khi ép).

Hình 1.18 Sơ đồ hệ thống dẫn động thủy lực
Cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực bao gồm: bàn đạp phanh, xi
lanh chính (tổng phanh), các ống dẫn, các xi lanh công tác (xi lanh bánh xe).
Trong hệ thống phanh dẫn động phanh bằng thuỷ lực tuỳ theo sơ đồ của mạch dẫn động
người ta chia ra dẫn động một dòng và dẫn động hai dòng.
- Dẫn động một dòng (hình 1.19):
Dẫn động một dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính chỉ có một đường dầu duy
nhất dẫn đến tất cả các xi lanh công tác của các bánh xe. Dẫn động một dòng có kết cấu đơn
giản nhưng độ an toàn không cao. Vì một lý do nào đó, bất kỳ một đường ống dẫn dầu nào
đến các xi lanh bánh xe bị rò rỉ thì dầu trong hệ thống bị mất áp suất và tất cả các bánh xe
đều bị mất phanh.
Vì vậy trong thực tế người ta hay sử dụng dẫn động thuỷ lực hai dòng.

24

Hình 1.19: Dẫn động một dòng
- Dẫn động hai dòng (hình 1.20):

a

b

Hình 1.20 Dẫn động hai dòng.

Dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính có hai đường dầu độc lập
dẫn đến các bánh xe của ôtô. Để có hai đầu ra độc lập người ta có thể sử dụng một xi lanh
chính đơn kết hợp với một bộ chia dòng hoặc sử dụng xi lanh chính kép (loại "tăng đem").
Có nhiều phương án bố trí hai dòng độc lập đến các bánh xe, ở đây giới thiệu hai phương án
tiêu biểu thường được sử dụng hơn cả, đó là sơ đồ trên hình 1.20.a và 1.20.b.
Ở sơ đồ hình 1.20.a thì một dòng được dẫn động ra hai bánh xe cầu trước còn một
dòng được dẫn động ra hai bánh xe cầu sau. Với cách bố trí này một trong hai dòng bị rò rỉ
dòng còn lại vẫn có tác dụng. Ví dụ trên hình vẽ khi dòng dầu ra cầu trước bị rò rỉ thì dòng
dẫn ra cầu sau vẫn có tác dụng và lực phanh vẫn xuất hiện ở hai bánh sau khi phanh.
Ở sơ đồ hình 1.20.b thì một dòng được dẫn tới một bánh xe phía trước và một bánh
xe phía sau so le nhau, còn một dòng được dẫn tới hai bánh xe so le còn lại. Trong trường
hợp này khi một dòng bị rò rỉ thì dòng còn lại vẫn có tác dụng và lực phanh vẫn sinh ra ở hai
bánh xe so le trước và sau.
25