Tìm hiểu hệ thống phanh đoàn xe sơ mi rơ mooc

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh,
chúng em đã được học hỏi và lĩnh hội nhiều kiến thức quý báu từ quý thầy cô, để làm
nền tảng cho việc nghiên cứu và tiếp cận thêm nhiều tài liệu mới một cách có hiệu
quả. Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, nhóm xin gửi đến các thầy cơ trong Khoa Cơ Khí
Động Lực – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã cùng với
những tri thức tâm huyết của mình đã truyền dạy cho nhóm trong suốt khoảng thời
gian học tập vừa qua.
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, chúng em xin chân thành cảm ơn
thầy Trần Đình Q đã ln đồng hành giúp đỡ, chỉ dạy cho chúng em trong thời gian
thực hiện đồ án.
Thời gian làm đề tài tốt nghiệp vừa qua thực sự là khoảng thời gian giúp chúng
em ôn tập và củng cố lại các kiến thức các kiến thức đã được các thầy cơ truyền đạt,
bên cạnh đó tích lũy thêm các kiến thức mới.
Trong quá trình làm đề tài, do hạn chế trong kinh nghiệm và trình độ chun
mơn, thời gian thực hiện có thể có những sai sót là khơng thể tránh khỏi nên nhóm rất
mong sẽ nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy và các bạn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện
Phan Thanh Sơn
Nguyễn Hòa Tân

1

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
SMRM: sơ mi rơ-mooc
ECU: electonic control unit

2


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Các loại xe đầu kéo
Hình 1.2. Các loại sơ mi rơ-mooc
Hình 1.3. Khớp nối xe đầu kéo và sơ mi rơ-mooc
Hình 2.1. Sơ đồ hệ thống phanh đầu kéo và sơ mi rơ-mooc
Hình 2.2. Các loại máy nén khí
Hình 2.3. Máy nén khí ở chế độ “khơng tải”
Hình 2.4. Máy nén hoạt động ở kì nạp
Hình 2.5. Máy nén hoạt động ở kì nén
Hình 2.6. Cấu tạo bộ điều áp
Hình 2.7. Bình chứa khí nén
Hình 2.8. Van xả và van an tồn
Hình 2.9. Ngun lý hoạt động của van an tồn

Hình 2.10. Van phân phối
Hình 2.11. Bầu phanh và địn xoay
Hình 2.12. Cơ cấu phanh
Hình 2.13. Bầu lọc
Hình 2.14. Van một chiều
Hình 2.15. Đồng hồ áp suất bình chứa
Hình 2.16. Đồng hồ áp lực phanh
Hình 2.17. Van xả nhanh
Hình 2.18. Cấu tạo van xả nhanh
Hình 2.19. Van rơ-le
Hình 2.20. Cấu tạo van rơ-le
Hình 2.21. Van giới hạn áp suất phanh trước
Hình 3.1. Van điều khiển phanh tay
Hình 3.2. Van điều khiển phanh tay khi nhả phanh
Hình 3.3. Van điều khiển phanh tay khi cung cấp khí
3


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Hình 3.4. Hoạt động của bầu phanh kép
Hình 3.6. Cách tháo bầu phanh kép
Hình 4.1. Khớp nối
Hình 4.2. Van phanh tay rơ-mooc
Hình 4.3. Cấu tạo van phanh tay rơ-mooc
Hình 4.4. Van kiểm tra hai chiều
Hình 4.7. Van bảo vệ xe kéo

Hình 4.8. Cấu tạo van bảo vệ xe kéo
Hình 4.9. Van cung cấp rơ-mooc
Hình 4.10. Cấu tạo van cung cấp rơ-mooc
Hình 4.11. Hệ thống bảo vệ rơ-mooc
Hình 4.17. Van rơ-le khẩn cấp
Hình 5.1. Tổng phanh kép
Hình 5.2. Cấu tạo tổng phanh kép
Hình 5.3. Van điều biến
Hình 6.1. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hệ số bám dọc, hệ số bám ngang theo độ trượt
Hình 6.2. Sự thay đổi hệ số bám dọc và hệ số bám ngang theo của bánh xe khi phanh
Hình 6.3. Sự thay đổi các thơng số , p và khi phanh có hệ thống ABS
Hình 6.4. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của phanh ABS
Hình 6.5. Sơ đồ mối quan hệ các yếu tố trong hệ thống phanh ABS
Hình 7.1. Sơ đồ phanh ABS khí nén trên xe đầu kéo
Hình 7.2. Cảm biến tốc độ xe
Hình 7.3. Nguyên lý hoạt động của cảm biến tốc độ
Hình 7.4. Van chấp hành ở trạng thái tăng áp
Hình 7.5. Van chấp hành ở trạng thái giảm áp
Hình 7.6. Van chấp hành ở trạng thái giữ áp
Hình 8.1. Sơ đồ phanh ABS khí nén trên rơ-mooc
Hình 9.1. Đồn xe SMRM International
Hình 9.2. Sơ đồ hệ thống phanh ABS khí nén trên xe International
Hình 9.3. Máy nén khí
4


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Hình 9.4. Bầu lọc
Hình 9.5. Bình khí nén
Hình 9.6. Bầu phanh trước
Hình 9.7. Bầu phanh giữa
Hình 9.8. Bầu phanh sau
Hình 9.9. Cảm biến tốc độ xe
Hình 9.10. Van phanh tay
Hình 9.11. Van rờ-le xả nhanh
Hình 9.12. Van rờ-le đầu kéo
Hình 9.13. Van chấp hành ABS trước
Hình 9.14. Van chấp hành ABS sau
Hình 10.1. Chèn bánh xe trước khi thao tác
Hình 10.2. Đánh dấu vị trí trước khi phanh
Hình 10.3. Đo hành trình phanh và góc địn xoay
Hình 10.4. Chèn bánh xe
Hình 10.5. Đảm bảo hệ thống đủ áp suất
Hình 10.6. Điều chỉnh địn xoay

MỤC LỤC
Phần A: ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………………………...………..1
1. Tính cấp thiết của đề tài………………………………………………………..1
2. Mục tiêu đề tài……………………………………………………………..……1
3. Giới hạn đề tài…………………………………………………………….……..1
Phần B: HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CƠ BẢN TRÊN ĐOÀN XE SMRM.…3
Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐOÀN XE SMRM…………………………...……3
Chương 2: NHỮNG CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CƠ
BẢN………………………………………………………………………………...…..6
2.1. Máy nén và bộ điều áp………………………………………….…………..7
2.1.1. Máy nén………………………………………………………...………7

2.1.2. Bộ điều áp……………………………………………………………..10
2.2. Bình chứa và van xả…………………………………………….…………11

5


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

2.2.1. Bình chứa……………………………………………….…………… 11
2.2.2. Van xả………………………………………………………................11
2.2.3. Van an toàn………………………………………………...…………12
2.3. Van phân phối……………………………………………………………..12
2.4. Bầu phanh và đòn xoay…………………………...………………………14
2.5. Cơ cấu phanh………………………………………………..…………….15
2.6. Bầu lọc…………………………………………………….……………….16
2.7. Van một chiều………………………………………..……………………17
2.8. Đồng hồ áp suất, đồng hồ áp lực phanh……………………….…………17
2.8.1. Đồng hồ áp suất bình chứa………………………...………………...17
2.8.2. Đồng hồ áp lực phanh………………………………………………..18
2.9. Dụng cụ cảnh báo áp suất…………………………………..…………… 18
2.10. Các cụm van chia hơi thường dùng………………………….…………19
2.10.1. Van xả nhanh……………………………………………...………...19
2.10.2. Van rờ-le…………………………………………………..…………20
2.10.3. Van giới hạn áp suất phanh trước…………………………………22
Chương 3: HỆ THỐNG PHANH TAY………………………………………….24
3.1.CÔNG DỤNG………………………………………………………………24
3.2. CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG PHANH TAY…......................……24

3.2.1. Van điều khiển phanh tay………………………………......………..24
3.2.2. Cụm chi tiết của cơ cấu phanh tay……………………………......…26
3.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH TAY……....27
3.4. NHỮNG LƯU Ý VỀ HỆ THỐNG PHANH TAY………………………28
Chương 4: HỆ THỐNG PHANH KHÍ TRÊN RƠ-MOOC……………………30
4.1. GIỚI THIỆU ………………………………………………………….......30
4.2. CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG RƠ-MOOC………………………..30
4.2.1.Khớp nối………………………………………………………….……30
4.2.2.Đường ống điều khiển…………………………………………...……31
4.2.3. Van phanh tay rơ-mooc……………………………………..……….32
4.2.4.Van kiểm tra hai chiều………………………………………..………33
4.2.5. Hệ thống bảo vệ đầu kéo…………………………………….……….35
4.2.6.Van rờ-le khẩn cấp…………………………………………...……….45
4.3. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH RƠMOOC………………………………………………………………………………..46

6


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

4.3.1. Nạp khí cho hệ thống rơ-mooc……………………………...……....46
4.3.2. Hoạt động của phanh tay hoặc phanh chân.........................………..47
4.3.3. Phanh khẩn cấp……………………………………………....………49
4.3.4. Đường cung cấp bị bể…………………….…………………………..49
4.3.5. Đường điều khiển bị bể………………………………………………49
4.3.6. Mất áp suất bình chứa……………….………………………………51
4.3.7. Phanh tay rơ-mooc……………………………….…………………..52

Chương 5: HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN KÉP…………………………….…..55
5.1. GIỚI THIỆU CHUNG……………………………………………………55
5.2. CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN KÉP…………55
5.2.1. Tổng phanh kép (bàn đạp phanh đôi)………………………………55
5.2.2. Van điều biến…………………………………………………………57
5.3. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN KẾT
HỢP…………………………………………………………………………….59
5.3.1. Hệ thống phanh khí nén kết hợp…………………………………….59
5.3.2. Hệ thống phanh khí nén kết hợp có phanh tay……...........................60
5.3.3. Hệ thống phanh khí nén kết hợp sử dụng phanh tay có van điều
biến……………………………………………………………………………………61
5.3.4. Hệ thống phanh khí nén đầu kéo và rơ-moóc có gắn phanh tay…….62
Phần C: HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CĨ HỖ TRỢ ABS……………………64
Chương 1: CƠ SỞ CHUNG CỦA HỆ THỐNG.ABS………………….…….…64
1.1. Đặc tính trượt của bánh xe……………………………………………….64
1.2. Mục tiêu của cơ cấu ABS…………………………………………………67
1.3. Thành phần của hệ thống ABS…………………………………………...69
1.4. Quá trình hoạt động của hệ thống phanh ABS…………………….……70
Chương 2: HỆ THỐNG PHANH ABS KHÍ NÉN TRÊN XE ĐẦU KÉO….....72
2.1. Các bộ phận chính trong hệ thống phanh ABS khí nén…………..…..72
2.1.1. Cảm biến tốc độ bánh xe…………………….……….………………..72
2.1.2. Bộ điều khiển ABS……………………………………………………..74
2..1.3. Van chấp hành ABS………………………………………………..…75
Phần D: HỆ THỐNG PHANH ABS KHÍ NÉN TRÊN XE INTERNATIONAl…79
Chương 1: CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG……………………………………....79
1.1. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG PHANH TRÊN DÒNG XE ĐẦU KÉO
INTERNATIONAL………………………………………………………………….79
1.2. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE………………………………...80
1.3. CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG ABS KHÍ NÉN TRÊN XE ĐẦU KÉO
INTERNATIONAL…………………………………………………………...81

1.4. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TRÊN XE……………………………...….88

7


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Chương 2: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA, TRIỆU CHỨNG HƯ HỎNG VÀ
CHUẨN ĐOÁN……………………………………………………………………....90
A- BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH…………………….90
1. Kiểm tra và điều chỉnh phanh……………………………………………...90
1.1. Kiểm tra cam phanh…………………………………………………...90
1.2. Các bước điều chỉnh cam phanh S với địn xoay…………………….93
2. QUY TRÌNH KIỂM TRA TRONG HÃNG………………………………………
94
2.1. CƠ CẤU LOẠI ĐƠN………………………………………………….94
2.1.1 . Kiểm tra xe ở chế độ an toàn……………………………………94
2.1.2. Kiểm tra máy nén và dụng cụ cảnh báo………………………...95
2.1.3. Kiểm tra lỗ hở…………………………………………………….95
2.1.4. Kiểm tra phanh…………………………………………………...96
2.1.5. Điều chỉnh phanh…………………………………………………96
2.2 . CƠ CẤU LOẠI ĐƠI…………………………………………………..96
2.2.1. Kiểm tra xe ở chế độ an tồn…………………………………….96
2.2.2 . Kiểm tra máy nén và dụng cụ cảnh báo……………………….96
2.2.3 . Kiểm tra hệ thống khẩn cấp đầu kéo và rơ-mooc……………..97
2.2.4 . Kiểm tra bảo vệ đầu kéo………………………………………...97
2.2.5. Kiểm tra lỗ hở ……………………………………………………98

2.2.6. Kiểm tra phanh …………………………………………………..98
2.2.7. Điều chỉnh phanh………………………………………………....98
3. CHUẨN ĐOÁN CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC
PHỤC…………………………………………………………………………………99
3.1. Những hư hỏng cơ bản của hệ thống phanh khí………………………99
3.1.1. Phanh không tới…………………………………………...……….99
3.1.2. Thực hiện nhanh quá chậm……………………………………….99
3.1.3. Phanh nhả quá chậm……………………………………………... 99
3.1.4. Không thực hiện được phanh……………………………………. 99
3.1.5. Phanh không nhả ………………………………………………...100
3.1.6. Phanh đột ngột…………………………………………………...100
3.1.7. Phanh không đồng bộ ………………………………….………..100
3.1.8. Rị khí khi nhả phanh ……………………………….…………..100
3.1.9. Rị khi khi đạp phanh …………………………………….……..100
3.1.10. Áp suất khí tăng lên trên mức bình thường…………………..101
3.1.11. Áp suất khí giảm nhanh khi dừng xe và nhả phanh …………101
3.1.12. Áp suất khí giảm nhanh khi dừng xe và đạp phanh …………101

8


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

3.1.13. Máy nén bị khóa thường xuyên hoặc thỉnh thoảng…………..101
3.1.14. Van an tồn về vị trí mở ……………………………………….102
3.1.15. Dầu và nước trong hệ thống bình chứa……………………….102
3.2. NHỮNG HƯ HỎNG CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG RƠ-MOOC………102

3.2.1 . Phanh không tốt…………………………………………………102
3.2.2. Thực hiện nhanh quá chậm…………………………………….. 102
3.2.3. Nhả phanh quá chậm…………………………………………….103
3.2.4. Phanh không thực hiện được……………………………………103
3.2.5. Phanh không nhả………………………………………………...103
3.2.6. Phanh đột ngột hoặc thất thường……………………………….103
3.2.7. Phanh khơng đồng bộ……………………………………………103
3.2.8. Áp suất khí khơng dâng lên mức bình thường…………………104
3.2.9. Áp suất dâng lên mức bình thường quá chậm…………………104
4. KHUYẾN CÁO104
4.1. Kiểm tra trên đường (lời khuyên dành cho tài xế)………………….104
4.2. Lời khuyên dành cho người sửa chữa………………………………..105
B – BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG ABS……………………..106
1. Bảo dưỡng……………………………………………………………..........106
1.1. Điện trở cảm biến ABS thích hợp…………………………………….106
1.2. Van chấp hành ABS (Kiểm tra định kỳ)……………………………..106
1.3. Điện trở van chấp hành ABS………………………………………….107
2. Chuẩn đoán………………………………………………………………...107
Phần E: KẾT LUẬN…………………………….………………………………... 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………….112

9


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Phần A: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, vận tải hàng hóa bằng đường bộ ở Việt Nam đang là hình thức vận chuyển
phổ biến nhất. Nó có những đóng góp to lớn trong việc lưu thơng hàng hóa và dịch vụ tạo
điều kiện cho giao thương phát triển. Dịch vụ vận chuyển hàng hóa là một trong những mắt
xích quan trọng nằm trong chuỗi cung ứng của dịch vụ Logistics đã và đang trở thành một
trong những ngành đóng vai trị quan trọng trong sự phát triển kinh tế xã hội. Trong đó,
khơng thể khơng kể đến sự đóng góp của các đồn xe sơ mi rơ-mooc trong ngành vận tải
đường bộ.

Đồn xe SMRM có ưu điểm là vận chuyển được những hàng hóa có kích
thước và khối lượng lớn, cơng suất vận chuyển cao, chi phí vận chuyển thấp, ít
tiêu hao nhiên liệu, giảm lượng khí thải, góp phần giảm ùn tắc giao thơng và
giảm ơ nhiễm mơi trường. Tuy nhiên với kích thước đồ sộ và thường xuyên di
chuyển ở tốc độ cao khiến cho khá nhiều người e ngại về tính an tồn trong giao
thông của loại xe này. Thêm nữa, trong những năm gần đây đã xảy ra nhiều vụ
tai nạn nghiêm trọng gây ra bởi các đoàn xe trọng tải lớn với nguyên nhân
thường được báo cáo là do mất phanh, vậy hiện tượng mất phanh là gì? Và hệ
thống phanh khí nén có thật sự an tồn? Từ những lý do trên chúng em đã quyết
định chọn đề tài:” Tìm hiểu hệ thống phanh đoàn xe sơ mi rơ-mooc” để làm đồ án
tốt nghiệp của mình.
2. Mục tiêu đề tài
- Nghiên cứu khái quát về cấu tạo, công dụng và nguyên lý hoạt động của các
hệ thống phanh khí nén trên đoàn xe SMRM.
- Giới thiệu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS trên xe đầu
kéo.
- Giới thiệu về hệ thống phanh khí nén có ABS trên một dòng xe cụ thể.
- Giới thiệu về phương pháp chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa các hư hỏng
trên hệ thống phanh khí nén và hệ thống ABS trên đoàn xe SMRM.
3. Giới hạn đề tài
- Chưa làm rõ được nguyên lý làm việc của ECU lên ABS.

- Do là một đề tài nghiên cứu lý thuyết nên chúng em chỉ có thể đi khảo sát thực tế
chứ chưa thể làm ra một mơ hình cụ thể để phục vụ dạy học.
10


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Phần B: HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CƠ BẢN TRÊN ĐỒN XE SMRM
Chương 1
GIỚI THIỆU VỀ ĐỒN XE SMRM
Hiện nay, tình hình kinh tế đang ngày một phát triển mạnh mẽ, từ đó nhu cầu sử dụng
các mặt hàng đang tăng cao và kéo theo đó là tình hình vận chuyển cũng địi hỏi phải có các
phương tiện vận tải đủ lớn để đáp ứng được số lượng hàng hóa cho người dùng. Từ đó mà
đồn xe SMRM đã được ra đời.
Đồn xe SMRM có kết cấu hai thân gồm xe đầu kéo liên kết với sơ mi rơ-mooc

(SMRM) qua khớp yên ngựa (fifth wheel hitch).
Xe đầu kéo chính là sản phẩm được sử dụng để vận chuyển nhiều hàng hóa, các vật
phẩm có kích thước to và trọng lượng nặng như các container, các loại xe thùng, các đoàn xe
lớn,.. Xe đầu kéo là sản phẩm có phần đầu khá to và nặng, có chứa phần đầu kéo 2 đến 3 trục

11


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

hoặc nhiều hơn tùy theo nhu cầu của khách hàng cần sử dụng. Phần đi của xe có phần kết
nối với các đồ vật cần kéo thông qua SMRM.
Xe đầu kéo hiện nay rất đa dạng nhiều chủng loại với nhiều hãng xe nổi tiếng. Chúng
thường được phân loại theo số trục chủ động như 4x2, 4x4, 6x6 và 6x4.

Hình 1.1

Khi di chuyển trên đường phố Việt Nam thật khơng khó để bắt gặp được một
chiếc xe đầu kéo, sản phẩm xe đầu kéo có rất nhiều ưu điểm nổi bật và rất có ích cho
đời sống của con người. Hiện nay xe đầu kéo đã trở thành một phần không thể thiếu
trong cơng tác vận chuyển hàng hóa.
Xe đầu kéo hoạt động một cách độc lập giúp cho việc lái xe và việc lên xuống
hàng hóa khơng cịn gặp nhiều khó khăn, thơng thường đối với những xe tải khác thì
việc dỡ hàng hóa cũng trở nên khó khăn hơn vì đầu xe không thể tách rời, làm tốn khá
nhiều thời gian. Nhưng đối với xe đầu kéo thì việc đó đã trở nên dễ dàng hơn rất
nhiều.
Đối với một xe đầu kéo hồn tồn có thể kéo các loại rơ mooc khác nhau, từ đó có thể
giúp bạn kéo được nhiều loại hàng hóa giúp cơng việc tăng được tính hiệu quả. Về rơ mooc
thì là một loại phương tiện có kết cấu mà một phần đáng kể của trọng lượng tồn bộ đặt lên ơ
tơ đầu kéo. Dưới đây là một số loại SMRM chuyên chở hàng phổ biến ở nước ta.

12


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Hình 1.2
Xe đầu kéo và SMRM được nối với nhau qua khớp n ngựa, ngồi ra có có hai đường
ống khí nén để dẫn động hệ thống phanh rơ-mooc và một đường dây diện để cung cấp cho hệ
thống đèn cảnh báo và đèn đuôi của rơ-mooc.

13


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Hình 1.3

Đa phần khi chúng ta vận chuyển hàng hóa theo phương thức đường thủy hoặc
đường sắt thì những thùng container chính là biện pháp an toàn nhất để giúp bảo vệ
hàng hóa, như thế xe đầu kéo chính là sản phẩm bạn nên dùng để di chuyển những
thùng container đó một cách an toàn.
Trường hợp trên đường vận chuyển xe đầu kéo có dấu hiệu hư hỏng thì bạn cũng
khơng cần phải lo lắng vì ta hồn tồn có thể thay thế một xe đầu kéo khác giúp cho
việc vận chuyển hàng hóa khơng bị ngưng trệ. Đối với một cỗ máy có trọng lượng lớn
như vậy và thường xuyên yêu cầu phải di chuyển ở tốc độ cao thì tính an tồn phải
được đặt lên hàng đầu. Trong đó hệ thống phanh mà tiêu biểu là hệ thống phanh khí
nén thường dùng trên các đoàn xe SMRM là quan trọng hơn cả. Vậy chúng ta hãy
cùng tìm hiểu về các cơ cấu và cách thức hoạt động của hệ thống phanh khí nén để
xem mức độ an tồn mà hệ thống này đem lại như thế nào nhé?

14

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Chương 2
NHỮNG CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CƠ BẢN
Sơ đồ hệ thống phanh đầu kéo và sơ mi rơ-mooc:

Hình 2.1
1. Máy nén khí

12. Bầu phanh tay cầu sau

24. Van bảo vệ đầu kéo

2. Bộ điều áp

13. Van rờ-le đầu kéo

25. Công tắc đèn dừng

3. Bầu lọc

14. Bầu phanh chân rơ-mooc

26. Van kiểm tra 2 chiều

4. Van an toàn
tay

15. Bầu phanh tay rơ-mooc

5. Bình chứa
mooc

16. Bình chứa rơ-mooc

6. Van xả
bình
7. Van kiểm tra 1 chiều
mooc
8. Bình chứa sơ cấp

28. Van cung cấp rơ-

17. Van rơ-le rơ-mooc

29. Đồng hồ báo áp suất

18. Van chia hơi phanh tay rơ-mooc
19. Đường chống hợp nhất

9. Đồng hồ áp suất
trước

21. Đường cung cấp

10. Bình chứa thứ cấp

22. Đường điều khiển

11. Bầu phanh chân cầu sau
phanh

27. Van điều khiển phanh

23. Van điều biến phanh tay

30. Van phanh tay rơ-

31. Tổng phanh
32. Bầu phanh chân cầu
33. Van xả nhanh
34. Van giới hạn áp suất

15


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

2.1. Máy nén và bộ điều áp
2.1.1. Máy nén
A) Phân loại
Máy nén khí thường được phân loại theo số xy-lanh có trong máy nén, mỗi xy-lanh

tương tự như xy-lanh động cơ. Máy nén có số xy-lanh càng nhiều thì hiệu suất nạp càng cao
và ngược lại.
Dưới đây là một số mẫu máy nén khí do hãng Bendix sản xuất.

Hình 2.2
B) Cấu tạo và công dụng

16


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Hình 2.3
Máy nén khí là nguồn cung cấp năng lượng cho hệ thống phanh khí nén. Thường được
dẫn động bởi động cơ xe, máy nén khí cung cấp áp suất khí nén cho hệ thống phanh. Máy
nén khí thường được làm mát bằng hệ thống làm mát của động cơ và được bôi trơn nhờ hệ
thống bội trơn động cơ, tuy nhiên cũng có một vài máy nén tự bơi trơn và địi hỏi phải được
thường xun kiểm tra khả năng bơi trơn. Máy nén của xe hút khơng khí đã lọc/hút tự nhiên
(ở áp suất khí quyển) từ bên ngồi (hoặc đã được tăng áp từ bộ tăng áp của động cơ nếu được
phép) và nén nó cho đến khi đạt được áp suất hệ thống. Để hoạt động, hệ thống phanh cần
một nguồn cung cấp khí nén trong phạm vi tối đa và tối thiểu đã đặt trước.
C) Nguyên lý hoạt động
Máy nén thông thường được dẫn động bằng động cơ thông qua bánh răng hoặc đai nên
khi động cơ hoạt động thì máy nén cũng hoạt động nên máy nén hoạt động liên tục. Khi áp
suất trong bình chứa nằm trong khoảng 80–135 PSI thì áp suất hệ thống đã cân bằng, lúc đó
máy nén hoạt động ở chế độ “không tải”. Một bộ điều áp được dùng để điều chỉnh áp suất
trong phạm vi tối đa và tối thiểu ở mức cho phép (80-135 PSI) bằng cách điều chỉnh thời

điểm máy nén hoạt động. Khi áp suất bình chứa đạt được tối đa trong khoảng từ 105-135 PSI,
bộ điều áp sẽ chuyển máy nén sang chế độ “không tải”.
Để máy nén hoạt động ở chế độ “không tải”, khí nén được đưa tới piston khơng tải
của máy nén, giữ cho van nạp mở. Do đó khơng khí được bơm qua lại giữa hai xy lanh thay
vì được nén. Khi áp suất trong hệ thống giảm xuống (thấp hơn 80 PSI), van nạp đóng lại, đưa
máy nén về chế độ hoạt động “có tải”. Trong suốt q trình làm việc ở chế độ “không tải”,
máy nén đã tự giải nhiệt.

17


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Máy nén phải có khả năng nâng áp suất trong bình chứa từ 50 lên 90 PSI trong vịng 3
phút. Nếu khơng thể làm được điều đó, máy nén cần được sửa chữa. Nguyên nhân có thể do
bầu lọc bị nghẹt hoặc đai bị trượt. Nếu không phải do hai nguyên nhân trên, chúng ta cần
kiểm tra máy nén.
Một điều quan trọng cần lưu ý là, khơng khí đưa vào được giữ càng sạch càng tốt.
Trước tiên, khơng khí đi qua bầu lọc để giữ lại bụi bẩn. Bầu lọc phải được làm sạch thường
xuyên. Tuy nhiên, bầu lọc sẽ hạn chế dịng khí đi vào máy nén, giảm hiệu quả của máy nén.
Do đo, một vài loại xe có lỗ nạp của máy nén được gắn vào cổ góp đường ống nạp và lấy
khơng khí đã được lọc từ bộ lọc của động cơ.
Máy nén loại piston hoạt động cùng nguyên tắc với kỳ nạp và kỳ nén của động cơ:
Kỳ nạp: Piston đi xuống tạo ra chân không trong xy lanh làm cho van nạp mở. Van nạp
mở sẽ làm cho khơng khí chạy qua van nạp vào xy lanh.
Hình 2.4
Kỳ nén: Piston đi lên nén khơng khí trong xy lanh. Áp suất khơng khí tăng lên sẽ khơng

thể thốt ngược trở lại van nạp (do khí nén đã đóng van nạp). Khi piston gần
đi hết hành trình, khơng khí ở trạng thái có áp sẽ nâng van thốt và đi vào
đường thốt hướng đến bình chứa.

2.1.2. Bộ điều áp

Hình 2.5

A) Cấu tạo và cơng dụng

Hình 2.6
Hoạt động cùng với cơ cấu “không tải”, tự động điều chỉnh áp suất
trong hệ thống cung cấp khí nằm trong giới hạn áp suất lớn nhất và nhỏ
nhất. Máy nén quay liên tục khi động cơ quay nhưng máy nén còn được
điều khiển bởi bộ điều áp bằng việc kích hoạt hệ thống “không tải” của
máy nén để dừng hoặc bắt đầu nén khí khi áp suất bình chứa đạt giá trị lớn
nhất hoặc nhỏ nhất.
Bộ điều áp được dùng để điều chỉnh áp suất trong phạm vi tối đa và
tối thiểu ở mức cho phép (80-135 PSI) bằng cách điều chỉnh thời điểm máy nén hoạt động.

18


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

B) Nguyên lý hoạt động
Áp suất bình chứa đi vào bộ điều áp qua lỗ bình chứa, tác động lên piston và van

nạp/xả. Khi áp suất khí tăng lên, piston và van di chuyển đi lên nén lò xo giới hạn áp suất.
Khi áp suất bình chứa đạt giới hạn lớn nhất của máy nén thì bộ điều áp bắt đầu chế độ ngắt.
Chốt xả đè lên van xả/nạp, đóng đường xả và mở đường nạp. Sau đó khí bình chứa chạy xung
quanh van nạp thông qua đường ống trong piston ra ngồi lỗ khơng tải đi tới cơ cấu khơng tải
của máy nén. Khí cũng chạy xung quanh piston, piston có đường kính lớn hơn ở phần đầu,
kết quả là lực thêm vào từ đường kính trên sẽ
làm cho van nạp mở lớn nhất.
Khi áp suất bình chứa rơi xuống giá
trị nhỏ nhất và bộ điều áp bắt đầu chế độ
kích hoạt. Lực tác dụng bởi áp suất khí trên
piston sẽ giảm xuống để lò xo giới hạn áp
suất đi xuống. Van nạp sẽ đóng lại và van xả mở ra. Khí từ đường khơng tải sẽ thốt ngược
trở lại piston thống qua chốt xả và đi ra ngoài lỗ xả.
2.2. Bình chứa và van xả
2.2.1. Bình chứa
Bình chứa (hoặc thùng chứa) là nơi dự trữ khí đã được nén. Số lượng và kích thước
của bình chứa phụ thuộc vào số lượng và kích thước của bầu phanh, cùng
Hìnhvới
2.7 kết cấu của
phanh tay. Hầu hết các loại xe đều trang bị từ hai bình chứa trở lên. Do đó thể tích khơng khí
dự trữ sẽ lớn hơn. Bình chứa đầu tiên sau máy nén đóng vai trị như là bình cung cấp hay
bình ướt. Những bình chứa khác được hiểu như là bình sơ cấp, thứ cấp hay bình khơ.
Khi khí đã bị nén, nó bắt đầu nóng lên. Khí nóng này được làm mát ở trong bình
chứa, do đó sẽ gây ra hiện tượng ngưng tụ. Sự ngưng tụ xảy ra trong bình chứa chính là hơi
nước ngưng tụ khi đi vào cùng với khơng khí sau khi bị nén. Nếu dầu bị rò rỉ qua xec-măng
của máy nén và hịa trộn với hơi ẩm này thì sẽ tạo ra cặn dầu và được tích lũy ở dưới đáy
bình chứa. Nếu cứ để tiếp tục tích lũy, cặn dầu (gồm nước và dầu) sẽ đi vào hệ thống phanh
và gây ra những tác hại với van và những bộ phận khác.
2.2.2. Van xả
Bình chứa được trang bị van xả để xả hơi ẩm và cặn dầu tích lũy trong hệ thống. Để

hạn chế lượng nước tích trữ trong bình chứa, phải xả tất cả các bình chứa hàng ngày.

19


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Hình 2.8
Ở những tình trạng làm việc khắc nghiệt, những bình chứa phải được xả hai hay nhiều
lần mỗi ngày. Để xả bình chứa trên xe kéo, ln bắt đầu với bình ướt. Ngoài ra, để thải sạch
toàn bộ hơi ẩm ra ngồi chúng ta cần phải để tồn bộ khí mang áp suất thốt ra ngồi.
2.2.3. Van an tồn
Một van an tồn bảo vệ bình chứa khỏi vượt áp và nổ nếu bộ điều áp
hư và không đưa máy nén về chế độ “không tải”. Van này gồm 1 viên bi có
gắn lị xo lực, van cho phép khơng khí thốt ra khỏi bình chứa vào trong
khơng khí khi áp suất bình quá lớn. Việc quyết định mở van phụ thuộc vào lực
lị xo. Van an tồn thơng thường mở ở 150 PSI. Nếu áp suất trong hệ thống
tăng lên sấp xỉ 150 PSI, áp suất sẽ nén lò xo đẩy viên bi rời khỏi bệ đỡ, đưa
khơng khí có áp suất cao thốt ra ngồi qua lỗ thốt. Khi áp suất trong bình
chứa giảm xuống sấp xỉ 135 PSI, lị xo sẽ đưa viên bi tác dụng lên bệ đỡ ngăn
lối ra của khơng khí. Khơng phải tất cả các van an tồn đều có khả năng giảm

Hình 2.9

áp bằng tay.
Nếu van an toàn phải giảm áp, máy nén và bộ điều khiển cần được điều chỉnh, kiểm
tra và sửa chữa.

2.3. Van phân phối
A) Cấu tạo và công dụng

20


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Hình 2.10
Van phân phối là dụng cụ để cung cấp khí nhằm điều khiển hệ thống phanh. Hành trình
bàn đạp phanh sẽ quyết định áp suất khí cung cấp trong các đường ống nhưng áp suất tối đa
không vượt qua áp suất bình chứa. Khi nhả bàn đạp phanh, hoạt động phanh bị ngắt.
Khi người lái chỉ đạp nửa hành trình bàn đạp, tổng phanh sẽ tự động duy trì áp suất khí
mà khơng cần người lái phải điều chỉnh áp lực bàn chân lên bàn đạp.
Khi nhả bàn đạp, khí cung cấp cho hệ thống sẽ thốt ra ngồi vào khơng khí qua lỗ xả
của van phân phối. Bàn đạp phanh khí nén có dạng một lị xo lực, do đó nó tạo ra những cảm
giác khác với cảm giác do bàn đạp phanh dầu mang lại.
B) Nguyên lý hoạt động
Đạp phanh
Khi đạp bàn đạp phanh, lực từ bàn đạp sẽ truyền xuống con đội, qua lò xo chia lực bằng
cao su và tới piston. Piston di chuyển và thân của piston mà cũng là bệ xả sẽ đóng lại. Khi bệ
xả đóng, van nạp di chuyển khỏi bệ. Áp suất từ bình chứa sau đó đi vào van nạp và ra lỗ phân
phối đi đến các bầu phanh nhằm cung cấp lực phanh đến các bánh xe.
Cân bằng
Khi áp suất trong lỗ trống bên dưới piston và áp suất phân phối đến cơ cấu phanh cân
bằng với lực lò xo trên đỉnh piston, piston dich chuyển và van nạp đóng lại. Ngăn dịng khí từ

21


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

đường cung cấp đến van. Lỗ xả vẫn đóng, ngăn việc thốt khí khỏi lỗ xả. Khi giữ chân phanh,
van sẽ đạt vị trí cân bằng. Khi áp suất khí bên dưới piston cân bằng với lực được truyền bởi
bàn đạp. Khi piston được ấn tối đa, van nạp vẫn mở và áp suất bình chứa được đưa đến bầu
phanh.
Nhả phanh
Khi nhả bàn đạp phanh, lúc này lực cơ cấu rời khỏi đỉnh piston. Lực sinh ra nhờ áp
suất ở dưới piston bắt đầu lớn lên, nâng piston và mở van xả. Khí nén ở dưới piston và trong
đường phân phối được xả thơng qua lỗ xả.
2.4. Bầu phanh và địn xoay

Hình 2.11
Bầu phanh là một khoang chứa được ngăn ra nhờ màng cao su. Khí nén đẩy tấm màng
làm cho nó căng ra, tấm màng tác dụng lên cần đẩy làm quay đòn quay. Lực được sinh ra nhờ
chuyển động của cơ cấu trên sẽ phụ thuộc vào áp suất khí nén và kích cỡ của tấm màng. Nếu
xuất hiện một lỗ thủng trên tấm màng, khí bị thốt ra ngồi, giảm hiệu quả của bầu phanh.
Nếu màng bị bể hoàn tồn, phanh sẽ khơng cịn tác dụng. Đối với xe tải, bầu phanh trước nhỏ
hơn bầu sau vì trục trước chịu tải ít hơn.
Địn quay điều chỉnh độ hở hoặc hành trình tự do khi nối thanh đẩy và trực cam S. Độ
hở này xuất hiện khi má phanh bị mịn. Nếu địn quay khơng được điều chỉnh nằm trong giới
hạn cho phép, hiệu quả của phanh giảm xuống và thời gian trễ tăng lên. Độ hở sẽ ngày càng
lớn hơn cho đến khi màng nằm sát vào thành bên. Lúc này, phanh sẽ khơng cịn hiệu quả. Có

hai loại đòn xoay hiện nay là đòn xoay điều chỉnh bằng tay và đòn xoay tự động.

22


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Khi ta đạp phanh thì khí nén được cung cấp vào đường khí vào. Khí nén tác dụng lên
màng ép lị xo và đẩy thanh đẩy là đòn xoay di chuyển. Thanh đẩy nối với đòn xoay nhờ đai
ốc và chốt. Quá trình này biến chuyển động thẳng của thanh đẩy từ bầu phanh thành chuyển
động quay của trục phanh và cam S. Lúc này bánh xe được phanh lại, lực phanh này

mạnh hay yếu tùy thuộc vào áp suất được cung cấp vào bầu phanh và kích cở
màng da phanh. Khi nhả phanh thì khí nén được thải ra ngồi, lị xo hồi vị trong bầu phanh
đẩy màng và kéo thanh về vị trí nhả phanh.
2.5. Cơ cấu phanh

Hình trên là loại cơ cấu phanh thơngHình
dụng2.12
dùng trên trục sau xe tải và trục rơ-moóc.
Cơ cấu trục trước có bầu phanh và đòn xoay nằm trên mâm phanh (hoạt động của hệ thống
lái).
Phần kim loại dùng làm má phanh được gắn chặt vào guốc phanh. Chất lượng phanh
phụ thuộc vào phần kim loại này. Má phanh phải phủ một lớp ngoài để có thể chịu được nhiệt
độ cao và ít giảm tính năng khi nhiệt độ cao.
Việc mất hoặc giảm hiệu quả phanh xảy ra khi trống phanh bị giãn nở cách xa má
phanh. Má phanh cũng giảm hiệu quả khi bị quá nhiệt. Khi ta phanh thì cam S chịu tác động

bởi địn xoay thơng qua trục cam tạo lực ép làm guốc phanh ép vào trống phanh.
2.6. Bầu lọc

23


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Hình 2.13
Bầu lọc được lắp giữa máy nén và bình ướt để loại bỏ hơi ẩm khỏi khí nén. Máy nén
cũng có thể được lắp riêng biệt với bộ sấy hút ẩm và lọc dầu hoặc có thể làm rỗng với vách
ngăn được thiết kế nhằm tách hơi ẩm khỏi khơng khí. Cả hai bầu lọc đều sử dụng khí nén để
lọc hoặc đẩy chất bẩn được tích tụ ở lõi bộ sấy. Van lọc có dây nhiệt dùng để ngăn chặn khí
nén có lẫn hơi nước bị đóng băng ở những vùng có khí hậu lạnh. Nên kiểm tra đường dây gắn
với bộ làm nóng để chắc rằng dây khơng bị lỏng.
2.7. Van một chiều

24


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT

Hình 2.14
Van một chiều là đai ốc có ren ở giữa, hai bên có đầu

vào và đầu ra. Trong đai ốc có gắn lò xo hồi vị và viên bi tràn. Viên bi bị ép vào bệ đai ốc
chặn đầu vào.
Van một chiều được gắn giữa bình chứa và máy nén nhằm ngăn dịng khí chảy ngược
từ hệ thống trở về máy nén. Nó chỉ cho phép khống khí chạy theo một chiều nhất định. Van
có kết cấu là lị xo lực. Khi áp suất tại đầu vào van vượt quá lực lị xo sẽ nâng bi khỏi bệ van.
Như vậy, khí nén sẽ chạy qua van tới lỗ xả. Khi áp suất đầu ra bắt đầu lớn hơn áp suất đầu
vào (có kể đến áp suất lị xo) van một chiều đóng lại, ngăn chặn khơng khí chạy ngược từ
bình chứa về máy nén.

2.8. Đồng hồ áp suất, đồng hồ áp lực phanh
2.8.1. Đồng hồ áp suất bình chứa
Trên những xe được trang bị hệ thống phanh khí nén, đồng hồ áp suất bình chứa nằm
ở bảng tap-lơ trong buồng lái. Nó có nhiệm vụ chỉ ra áp suất khí nén ở bình chứa sơ cấp, thứ
cấp hay khơ. Bình ướt (bình cung cấp) thường khơng có đồng hồ đo áp suất.
Áp suất hoạt động bình thường của hệ thống là 80 – 135 PSI. Đồng hồ sẽ hiển thị
những thay đổi khơng bình thường ở áp suất khí nén.
2.8.2. Đồng hồ áp lực phanh

Hình 2.15
Bên cạnh đồng hồ đo áp sưất bình chúa, cịn có đồng hồ áp lực phanh. Đồng hồ này

cũng nằm trên tap-lô và hiển thị áp suất khí nén khi đạp phanh. Đồng hồ trên có thể dùng để
xác định áp suất phanh tay hoặc phanh chân.

25