SỬ DỤNG PHẦN MỀM SOLIDWORK THIẾT KẾ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG THỦY LỰC TRỢ LỰC KHÍ NÉN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH
VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

ĐỒ ÁN MƠN HỌC

THIẾT KẾ CƠ KHÍ TRONG CƠNG NGHỆ Ơ TƠ
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

SỬ DỤNG PHẦN MỀM SOLIDWORK THIẾT KẾ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG THỦY LỰC TRỢ
LỰC KHÍ NÉN  
SINH VIÊN THỰC HIỆN: PHẠM THÀNH LỘC + NGUYỄN PHÚC HỬU

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS.NGUYỄN PHỤ THƯỢNG LƯU


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG PHANH

1.

GIỚI THIỆU VỆ HỆ THỐNG PHANH

•

Phanh tăng bua - hay cịn gọi là phanh tang trống và phanh đĩa.

•

Phanh tang trống được sử dụng rộng rãi trên ơ tơ có trọng tải lớn như xe tải, xe khách, xe chuyên dùng…nó cũng được bố trí trên cầu sau của một số dịng xe du lịch của các
hang như TOYOTA, HYUNDAI, HONDA, KIA, MAZDA…;

•

Phanh đĩa cũng được sử dụng rộng rãnh trên các dòng xe du lịch hiện nay.


2.

PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH

Hệ thống phanh được phân loại như sau:

o

Hệ thống phanh chính (hay cịn là phanh chân) được sử dụng trên ô tô để làm
giảm tốc độ của ơ tơ theo mong muốn của người lái, nó được trang bị trên tất cả các
bánh xe ở cầu trước và sau của ô tô.

o

Hệ thống phanh dừng (hay còn gọi là phanh tay) được sử dụng để giữ cho ơ tơ ở trạng thái
đứng n. Nó thường được vận hành bằng tay, do đó nó cịn được gọi là phanh tay. Chức
năng chính của loại hệ thống phanh này là giữ cho ô tô ở trạng thái đứng yên khi dừng xe
trên đường bằng hoặc đèo dốc.


3.

Kết cấu của cơ cấu phanh

•Cơ cấu phanh tang trống (còn gọi là phanh tăng bua)  bao gồm hai cụm má phanh (bố thắng) được gắn cố

định định trên cầu xe, các má phanh được dẫn động bởi các xylanh phanh bánh xe (heo con) hoặc bằng các
đòn dẫn cơ khí, một trống phanh (tăng bua) chụp bên ngồi cụm má phanh, trên trống phanh có các lỗ để gắn
lên trục quay bánh xe.

•Thường được bố trí trên các dịng xe có trọng tải lớn như xe tải, xe khách, xe chun dùng, ngồi ra nó cũng
được bố trí trên cầu sau của các dòng xe như TOYOTA Fortuner, Hilux, Land Cruiser; FORD Everest,
Escape; HONDA CRV, City; NISSAN X-trail, Navara; CHEVROLET Colorado…


Cơ cấu guốc
phanh gồm
guốc dẫn và
guốc kéo


Cơ cấu phanh đĩa: bao gồm một đĩa thép được gắn cố định bằng bu long trên moay ơ trục bánh xe, một giá
đỡ (hay còn gọi là caliper hay cùm phanh) và các má phanh (bố thắng).

•

Giá đỡ được gắn trên vỏ cầu nên nó sẽ cố định, trong khi đó đĩa phanh sẽ quay
cùng với bánh xe. Trên giá đỡ có bố trí các xy lanh thủy lực và các má phanh.
Khi người lái đạp phanh, piston sẽ di chuyển làm cho các má phanh ép sát vào
đĩa phanh để thực hiện quá trình phanh. Một hệ thống phanh sử dụng cơ cấu
phanh đĩa luôn đi kèm với hệ thống dẫn động phanh bằng thủy lực.

•

Hiện nay, giá đỡ cơ cấu phanh đĩa thường được chia làm hai
loại: loại cố định có các piston được bố trí hai phía (hai
mặt) so với đĩa phanh và loại di động có các piston được bố
trí một phía so với đĩa phanh. Loại giá đỡ di động được sử
dụng phổ biến hơn cả do kết cấu gọn nhẹ của nó.


•Hệ thống phanh dẫn động cơ khí (hay cịn gọi là dẫn động

bằng dây cáp) thường được sử dụng trên các dòng xe đời cũ.
Hiện nay, kiểu dẫn động phanh này chỉ được sử dụng cho hệ
thống phanh dừng, đây là yêu cầu bắt buộc đối với hệ thống
phanh dừng để đảm bảo độ tin cậy và độ an toàn của hệ thống
phanh dừng. Lý do hệ thống phanh dẫn động cơ khí ít được sử
dụng là do kết cấu phức tạp của nó, việc bố trí các điểm nối
dây cáp tới cơ cấu phanh tại bánh xe rất khó khăn và phức tạp.
Để khắc phục tình trạng đó, các nhà sản xuất đã thiết kế ra hệ
thống phanh dẫn động thủy lực.


Hệ thống phanh dẫn động thủy lực

Đây là loại dẫn động phanh được sử dụng phổ biến và rộng rãi nhất hiện nay trên các dòng xe du lịch của
các nhà sản xuất như TOYOTA, HONDA, KIA, MAZDA, HYUNDAI… Nó hoạt động dựa theo định luật
Pascal, kết cấu của nó được giải thích như hình dưới đây:

Hệ thống phanh dẫn động khí nén chủ yếu được bố trí trên các dịng xe
tải nặng, xe đầu kéo, sơ mi rơ mc…do yêu cầu của loại dẫn động
phanh này là phải có một máy nén khí được bố trí trên xe.

Hệ thống phanh dẫn động kể hợp thủy lực- khí nén: Loại dẫn động
phanh này thường chỉ bố trí trên các dịng xe tải nặng và xe chuyên
dùng.

Hệ thống phanh dẫn động thủy lực thường đi kèm với một bộ trợ lực
phanh chân không (bầu trợ lực phanh) để làm giảm sự mệt mỏi cho
người lái đồng thời đảm bảo hiệu quả phanh luôn ổn định.


Các loại hệ thống phanh hiện đại



Phanh điện từ( Magnetic Brakes): Đây là một dạng của hệ thống phanh, từ trường được sinh ra bởi
các nam châm vĩnh cửu được sử dụng để thực hiện phanh bánh xe.



Phanh dừng dẫn động điện- điều kiện từ( Electronic Parking Brake): hệ thống phanh dừng này thực
chất chỉ thay đổi phương pháp dẫn động cơ khí (cáp) bằng dẫn động điện và được điều khiển điện tử.



Phanh điện(Electrical Brake) Đây là loại hệ thống phanh sử dụng trên xe điện, sự phanh được thực
hiện bằng chính các mơ tơ điện dẫn động bánh xe.




Hệ thống phanh điện từ(Electronic Braking System)

Việc điều khiển các chi tiết của hệ thống phanh bằng điện tử giúp làm giảm thời gian chậm tác dụng của hệ
thống phanh. Do đó, nó giảm quãng đường phanh một cách đáng kể, từ đó tránh được các tai nạn khơng
mong muốn. Hệ thống phanh được trang bị tính năng chống bó cứng má phanh ABS sẽ giúp việc lái xe ổn
định hơn, giảm thiểu tình trạng mất kiểm sốt khi phanh.

Dầu phanh

Dầu phanh là một loại chất lỏng đạt tiêu chuẩn nhất định được sử dụng bên trong hệ thống phanh để thực
hiện dẫn động phanh. Hệ thống phanh trong quá trình hoạt động sinh ra một lượng nhiệt rất lớn, do đó dầu
phanh phải có khả năng chịu nhiệt độ cao và khơng bị đóng băng trong các điều kiện vận hành.


II.
1.

SƠ ĐỒ VỀ HỆ THỐNG PHANH
Sơ đồ và cấu tạo phanh ơ tơ

Sơ đồ thống phanh ơ tơ gồm có các bộ phận sau đây:

1.

Bàn đạp phanh

2. Bộ trợ lực phanh

3. Xi lanh chính

4. Van điều hịa lực phanh

5. Phanh đĩa

6. Phanh đỗ/ Phanh tay

(1) Phanh đĩa

(2) Phanh trống


2.

Khái quát chung hệ thống phanh ô tô

Để giảm tốc độ của một xe đang chạy và dừng xe, cần thiết phải tạo ra một lực làm cho các bánh xe quay
chậm lại.
Khi người lái đạp bàn đạp phanh, cơ cấu phanh tạo ra một lực (phản lực của mặt đường) làm cho các bánh xe
dừng lại và khắc phục lực (quán tính) đang muốn giữ cho xe tiếp tục chạy, do đó làm cho xe dừng lại. Nói
khác đi, năng lượng (động năng) của các bánh xe quay được chuyển thành nhiệt do ma sát (nhiệt năng) bằng
cách tác động lên các phanh làm cho các bánh xe ngừng quay.

Người lái khơng những phải biết dừng xe mà cịn phải biết cách cho xe dừng lại theo ý định của mình. Chẳng
hạn như, các phanh phải giảm tốc độ theo mức thích hợp và dừng xe tương đối ổn định trong một đoạn đường
tương đối ngắn khi phanh khẩn cấp. Các cơ cấu chính tạo ra chức năng dừng xe này là hệ thống phanh như là
bàn đạp phanh và các lốp xe.


•

ABS (Hệ thống phanh chống chống bó cứng) 

ABS là bộ điều khiển phanh bằng máy tính để tự động tránh khoá câc lốp xe do phanh khẩn cấp. Hệ thống này làm tăng độ ổn định của xe và rút ngắn
qng đường phanh.  

Do đó các lốp khơng bị bó cứng và vơ lăng vẫn có thể xoay được ngay cả khi ấn phanh đột ngột. Vẫn điều khiển được xe và đỗ xe an toàn.


•

Hệ thống phanh ABS có EBD

"EBD" trong hệ thống ABS có EBD là chữ viết tắt của phân phối lực phanh bằng điện
tử hoặc điều khiển phân phối lực phanh của hệ thống ABS bằng điện tử.
Ngồi chức năng thơng thường của ABS, lực phanh được phân phối giữa các bánh
trước và bánh sau và các bánh bên phải và bên trái một cách phù hợp với trạng thái
của xe bằng bộ điều khiển phanh ABS bằng thuỷ lực.

•

BA (Hệ thống hỗ trợ khi phanh)

BA là một hệ thống hỗ trợ vận hành phanh khi người lái không thể đạp đủ lực lên bàn
đạp phanh. Đạp lên bàn đạp phanh đột ngột được coi là sự dừng xe khẩn cấp và hệ
thống này tự động tạo ra một lực phanh lớn hơn.


2.

Phanh tay

Phanh tay có tác dụng giúp đỗ xe trên những con đường dốc đứng. Để dừng lại xe nếu hệ thống phanh chính bị
hỏng, đó là lý do tại sao nó cịn được gọi là phanh khẩn cấp.
Gồm có hai loại:
Phanh tay cơ khí
Phanh tay điện tử

Phanh tay cơ khí được chia ra làm 2 loại như trên hình vẽ:

•

Loại cần:Chủ yếu sử dụng ở xe du lịch và xe thương mại (loại phổ biến nhất hiện nay)

•

Loại thanh kéo: Dùng ở một số xe thương mại.

 


•

Phanh tay điện tử gắn bộ chấp hành mô-tơ điện một chiều
ở 2 bánh sau. Hộp điều khiển phanh của xe sẽ xử lý các tín
hiệu nhận được từ người tài xế rồi truyền xuống mô-tơ điện
hoạt động. Nếu muốn kéo phanh tay bạn cần phải đạp phanh
chân, sau đó, kéo lẫy điều khiển phanh tay. Khi muốn nhả
phanh tay điện tử (Unlock), lái xe cần phải đạp chân phanh
sau đó nhấn lẫy điều khiển phanh tay xuống. Chức năng của
phanh là để đảm bảo an toàn khi lái xe. Vì phanh sử dụng tự
động nên có thể giúp tài xế tránh được những va chạm khi

không kéo phanh dừng/đỗ


3.


Kiểm tra và bảo dưỡng phanh ô tô
Các chuyên gia về kỹ thuật ô tô cho rằng, phanh là bộ phận quan trọng bậc nhất trong việc đảm bảo an
toàn trên một chiếc xe. Nhiều trường hợp chiếc xe mất an tồn, thậm chí tai nạn xảy ra liên quan đến
những trục trặc về phanh như: Mất phanh, phanh không ăn, bó phanh,…Xe có thể thiếu dầu phanh, đĩa
phanh mịn



−

Cần kiểm tra định kỳ dầu phanh, má phanh

Dầu phanh: Thực tế, ngay cả khi hệ thống phanh chưa hỏng hóc gì, các chuyên gia vẫn khuyên lái xe
nên thường xuyên quan sát các bộ phận của xe xem có gì bất thường không, đặc biệt là dầu phanh và đĩa
phanh.


- Má phanh (hay còn gọi là bố thắng) là một bộ phận quan
trọng trong hệ thống phanh ô tô. Má phanh có nhiệm vụ tiếp
xúc với phần quay của phanh, tạo ra lực ma sát để giúp giảm
tốc độ quay của bánh xe. Má phanh phải chịu lực ma sát liên
tục nên sẽ bị mòn theo thời gian.

*Một số nguyên nhân thường gặp khiến má phanh oto nhanh xuống cấp hơn bình thường như:

•
•
•
•
•
•

Khơng vệ sinh và bảo dưỡng má phanh định kì
Đĩa phanh bị biến dạng do va chạm
Ắc suốt phanh bị gỉ sét
Bàn đạp phanh ngắn
Má phanh nở do bị lọt nước
Dầu phanh nhiễm nước

- Xi lanh phanh là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất thuỷ lực. Có tác dụng chuyển đổi lực tác động từ bàn đạp phanh thành áp suất thủy lực. Áp suất này truyền đến các
xilanh con ở các bánh xe, tác động điều khiển guốc phanh hoặc tấm má phanh ép sát vào trống hoặc đĩa phanh để hãm các bánh xe lại. Khi chi tiết này bị hư hỏng, hệ thống phanh sẽ hoạt động kém hiệu quả
hoặc có thể là mất khả năng làm xe dừng lại, gây nguy hiểm đến tính mạng của người lái xe. Vì vậy, bạn cần có những kiểm tra với xilanh chính để khắc phục sớm những hư hỏng.

-Bầu trợ lực phanh (còn gọi bầu trợ lực chân không hay bầu hơi trợ lực) là bộ phận có vai trị khuyếch đại lực đạp chân phanh. Nhờ có bầu trợ lực phanh mà người lái sẽ khơng tốn nhiều sức khi nhấn bàn
đạp phanh. Hệ thống trợ lực phanh ô tô hoạt động theo nguyên lý tận dụng sự chênh lệch giữ chân không động cơ và áp suất khí quyển.


Các Dấu Hiệu Nhận Biết Bầu Trợ Lực Phanh Bị Hỏng:

•
•
•
•

Pedal Phanh Cứng, Nặng
Bàn Đạp Phanh Cao Hơn Bình Thường
Qng Đường Phanh Dài Hơn
Tốc Độ Động Cơ Không Đều

Phanh tang trống
Với phanh tang trống cần xác định vị trí xy lanh phanh, guốc thắng… Tiếp tục, tháo trống phanh để coi lại độ
mòn guốc phanh, má phanh. Nếu đã mòn cần thay thế. Kiểm tra xi lanh phanh xem có rị rỉ dầu khơng. Nếu có
thì có thể đó là nguyên nhân phanh bị nặng. Song song đó cần kiểm tra các chi tiết như lò xo hồi vị (liên quan
tới hiện tượng bó phanh). Nếu có hư hỏng thì cần thay thế.

Ngồi ra cịn có một số lỗi hư hỏng thường gặp như: Bàn đạp bị thấp, Thiếu dầu phanh, Đĩa phanh, tang trống bị đảo, Khí lọt vào đường ống dẫn dầu, xy lanh phanh, Mất áp suất dầu phanh,
Có khơng khí lọt vào đường ống dẫn dầu phanh,…
Vì vậy chúng ta nên thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng hệ thống để tránh xảy ra sự cố gây nguy hiểm đến tính mạng con người.