1

MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu 3

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 5
TRANG BỊ TRÊN ÔTÔ
1.1. Công dụng và yêu cầu 5
1.1.1. Công dụng 5
1.1.2. Yêu cầu 5
1.2. Lực phanh 7
1.3. Chế độ phanh 10
1.4. Hệ thống phanh trên ôtô 11
1.4.1. Dẫn động phanh 11
1.4.2. Cơ cấu phanh 25
Chương 2. HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ HYUNDAI 38
15 TẤN – THÙNG BEN
2.1. Hệ thống phanh trên ôtô hyundai 15 tấn- 38
thùng ben
2.1.1. Sơ đồ hệ thống 38
2.1.2. Nguyên lý hoạt động
39

3.1.1. Khái niệm mô phỏng 67
3.1.2. Các phần mềm hổ trợ mô phỏng 67
3.2. Minh hoạt quy trình mô phỏng 67
3.2.1. Thiết kế và mô phỏng trên phần mềm 67
Solidworks
3.2.2. Sử lý ảnh trên Ulead GIF Animator 5.0 full 72
3.2.3. Trình diễn Macromedia Flash MX 2004 72
3.3. Mô phỏng hoạt động hệ thống 74
3.3.1. Một số bộ phận đặc trưng 74
3.3.2. Mô phỏng hoạt động hệ thống phanh 75
3.4. Giới thiệu giao diện mô phỏng 75
Chương 4. NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ƯU NHƯC ĐIỂM 79
HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ HYUNDAI 15 TẤN
THÙNG BEN.
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
3 LỜI NÓI ĐẦU

Giao thông giữ vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế và đời sống xã hội.

Mặc dù đã hết sức cố gắn song vì khả năng còn nhiều hạn chế, thời gian
thực hiện có hạn nên đồ án của em không thể tránh khỏi những sai sót. Rất
mong được sự giúp đỡ và góp ý của quý thầy cô và các bạn. Nhân đây em xin
cảm ơn các thầy cô trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em trong suốt thời gian qua.
Đặc biệt, em được thầy hướng dẫn ThS. Mai Sơn Hải và ThS. Huỳnh Trọng
Chương tận tình giúp đỡ, chỉ dẫn và tạo điều kiện thuận lợi về tài liệu nghiên
cứu cũng như tinh thần rất nhiều.

Nha Trang, tháng 11 năm 2007.
Sinh viên thực hiện.
Nguyễn Quốc Trung

5 6

- Phải đảm bảo phanh giảm tốc độ ôtô trong mọi điều kiện sử dụng, lực
phanh trên bàn đạp phải tỷ lệ thuận với hành trình bàn đạp, có khả năng rà
phanh khi cần thiết. Hiệu quả phanh cao phải kèm theo sự phanh êm dòu để đảm
bảo phanh chuyển động với gia tốc chậm dần biến đổi đều giữ ổn đònh chuyển
động của ôtô.
- Tối thiểu trên ôtô phải có hai hệ thống phanh là: phanh chính (phanh
chân) và phanh dự phòng (phanh tay). Hai hệ thống phải sẳn sàng làm việc khi
cần thiết. Dẫn động phanh chân và phanh tay làm việc độc lập không ảnh hưởng
đến nhau. Phanh tay có thể thay thế phanh chân khi phanh có sự cố. Phanh tay
dùng để giữ nguyên vò trí ôtô trên đường bằng cũng như trên đường dốc nghiêng
theo thiết kế ban đầu.
- Lực điều khiển không quá lớn và điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng kể cả
điều khiển bằng chân hoặc bằng tay.
- Hệ thống phanh cần có độ nhạy cao, hiệu quả phanh không thay đổi
nhiều lần giữa các lần phanh. Độ chậm trong tác động phải nhỏ, và phải có thể
làm việc nhanh chóng tạo hiệu quả phanh ôtô ngay sau khi vừa mới thôi phanh.
- Khi phanh lực phanh sinh ra giữa các bánh ôtô trên một cầu phải bằng
nhau, nếu có sai lệch thì phải nhỏ trong phạm vi cho phép, khi thử phanh trên
đường phải giữ đúng quỹ đạo chuyển động mong muốn theo điều khiển.
- Các hệ thống điều khiển có bộ trợ lực phanh, khi hư hỏng bộ trợ lực, hệ

M ,trên moa bánh xe sẽ chòu tác
dụng bởi môment phanh


P
M ,tại nơi tiếp xúc của bánh xe với mặt đường sẽ
chòu tác dụng bởi phản lực tiếp tuyến


P
P
và chiều của phản lực ngược với
chiều chuyển động của ôtô. Phản lực tiếp tuyến


P
P
được gọi là lực phanh, tính
theo biểu thức sau:
p
p
bx
M
P
r


Với
bx
r

.
p
P P Z


  8

Như vậy lực phanh lớn nhất


.max
p
P , phải được tính theo biểu thức sau: .max
.
p b
P P Z



tại mỗi bánh xe phải thỏa mãn :

P f Jb f Jb
p p
bx bx
M M M M M
P P
r r

  
  

Khi tác dụng phanh, bố phanh nóng lên. Lượng nhiệt năng được xác đònh
bằng cách thay đổi vận tốc và trọng lượng ôtô. Tổng số nhiệt độ tăng lên trong
bố phanh và guốc phanh được xác đònh bằng vùng diện tích tiếp xúc của bố
phanh với bề mặt đóa phanh hay tang trống, nhiệt độ môi trường và lưu lượng
dòng khí thổi qua. Quan trọng nhất là vùng diện tích tiếp xúc của bố phanh vì nó
ảnh hưởng tới độ hấp thụ nhiệt năng. Nếu chúng ta giảm diện tích tiếp xúc của
bố phanh xuống một nửa, sẽ làm tăng nhiệt độ lên gấp đôi ở phần bố phanh còn
lại. Giữa bố phanh và đóa phanh dễ đạt được mối tiếp xúc tốt vì tiếp xúc mặt đóa
phanh, còn ở phanh tang trống thì khó hơn, vì tang trống có mặt cong, độ cong 9
Sw
D

Hình 1.3. Diện tích quét của phanh tang trống
Trong đó:
D : Đường kính phanh trống
Sw : Chiều rộng của phanh
Diện tích quét của cả hai loại phanh đóa và phanh trống đều bò hạn chế
bởi đường kính trong của bánh xe. Rõ ràng là diện tích quét liên quan đến diện
tích bề mặt bố phanh. Đây cũng là một đặc điểm quan trọng và được các nhà
chế tạo lưu ý.
1.3. Chế độ phanh
Trong thực tế quá trình phanh được phân theo các dạng sau :
Phanh cấp tốc: Là quá trình phanh với gia tốc của phanh là lớn nhất. Nếu
gia tốc phanh lớn thì thời gian và quãng đường phanh nhỏ. Ở chế độ phanh này
động năng của ôtô bò tiêu hao chủ yếu do lực phanh tạo ra (nó chiếm khoảng
90%), phần động năng còn lại sẽ bò tiêu hao do lực cản mặt đường và lực cản
không khí. Trong quá trình chuyển động của ôtô phanh cấp tốc chiếm khoảng 5 -
10% tổng số lần phanh.
Phanh chậm dần: Được sử dụng để dừng ôtô ở vò trí đònh trước hay giảm
tốc độ duy chuyển trên đường. Khi phanh chậm dần động năng ôtô được tiêu hao
bởi lực cản của mặt đường, lực cản của không khí và do lực phanh. Gia tốc
phanh trong chế độ phanh chậm dần là nhỏ hơn nhiều so với phanh cấp tốc. 11 12

kiểu cơ cấu bánh cóc để duy trì vò trí phanh của nó. Phanh tay có thể dùng chung
guốc phanh và trống phanh hoặc đóa phanh với phanh hành trình, nhưng chúng
phải tác động riêng biệt. Ngoài ra cơ cấu điều khiển của phanh tay phải không
liên hệ với hoạt động của phanh hành trình.
Thật ra, phanh tay không được thiết kế cho khả năng dừng khi xe đang
chạy, mà chỉ yêu cầu là giữ xe đứng yên khi xe đã dừng. Nếu ai cố gắng dừng
xe mà chỉ dùng phanh tay thì sẽ thấy nó không thích hợp và nguy hiểm như thế
nào. Nếu phanh tay không nhả ra hoàn toàn khi xe đang chạy sẽ dẫn đến sớm bò
mòn, bố phanh láng bóng do hiện tượng trượt bố phanh, nhưng điều nguy hiểm
hơn là nhiệt phát sinh có thể làm sôi dầu phanh dẫn đến hậu quả là phanh mất
tác dụng.
a. Kết cấu và nguyên lý hoạt động phanh tay dẫn động phanh cơ khí

Dẫn động bằng cơ khí được lắp trên trục thứ cấp hộp số.
Kết cấu.
1
2 3
4
5
6

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. Vò 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 vò trí ban đầu. Vít điều chỉnh (10) dùng để điều chỉnh khe hở
giữa má phanh và tang trống.
Dây cáp
Thanh nối
Cam điều chỉnh
Cần dẫn động

Hình 1.5 Phanh tay ôtô ZA3 – 53A.
b. Kết cấu và nguyên lý hoạt động của phanh tay dẫn động phanh khí nén
Kết cấu 14

Xylanh con các bánh xe
Bầu phanh

Phanh thủy lực có điều chỉnh lực phanh cho bánh xe, các bộ điều chỉnh
thường dùng là: bộ điều chỉnh lực phanh đơn giản, bộ điều chỉnh lực phanh tự
động chống trượt lết (ABS).
Sơ đồ hệ thống
1
3
4
6
7
12
11
25
9
8
10

Hình 1.7. Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực
1. Bàn đạp phanh; 2. Cán đẩy; 3. Piston chính; 4. Xylanh chính;
5. Van cao áp; 6. Đường ống; 7. Xylanh con; 8. Piston con;
9. Guốc phanh; 10. Chốt; 11. Tang trống; 12. Lò xo.
Nguyên lý hoạt động
Tác dụng của phanh là dựa trên cơ sở lực ma sát. Khi chưa đạp bàn đạp,
các guốc phanh (9) được lò xo (12) kéo vào nên mặt ma sát (mặt ngoài) của
chúng tách rời khỏi mặt trong của tang trống (11) nên bánh xe được quay tự do
trên moa.
Khi đạp chân lên bàn đạp (1), cán đẩy (2) sẽ đẩy piston (3) chuyển dòch
sang phải làm tăng áp suất dầu đẩy mở van cao áp (5) đưa dầu vào đường ống
(6) để tới xylanh ở các bánh xe. Lúc này do áp suất dầu trong các xylanh con (7)
tăng lên tạo lực đẩy hai piston con (8) chạy sang hai bên đẩy guốc phanh (9)
quay quanh các chốt (12) để các má phanh tỳ ép và hãm chặt tang trống (11).

thoát khí nén ở các bộ phận làm việc. Nhờ thế mà phanh khi điều khiển sẽ nhẹ
hơn. Phanh khí nén thường được sử dụng trên ôtô có tải trọng trung bình và lớn.
Sơ đồ hệ thống 17

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Hình 1.8. Sơ đồ hệ thống phanh hơi
1. Máy nén khí; 2. Bộ điều chỉnh áp suất; 3. Đồng hồ áp; 4,5. Bình
khí nén; 6. Bầu phanh; 7. Cam banh; 8. Van điều khiển; 9. Bàn
đạp phanh; 10. Ống mềm; 11. Guốc phanh.
Máy nén khí (1) chính là máy bơm được dẫn động bởi động cơ sẽ bơm khí

c. Phanh thủy khí
Sơ đồ hệ thống
1
2 3 4 5
6
7
8
910
11

Hình 1.9. Sơ đồ hệ thống phanh thủy khí
1. Máy nén khí; 2. Van áp suất; 3. Đồng hồ đo áp suất; 4. Bình nén khí;
5. Bình chứa dầu; 6. Bàn đạp phanh; 7. Bầu phanh; 8. Ống mềm;
9. Xylanh con; 10. Guốc phanh; 11. Tang trống.
Nguyên lý hoạt động
Hệ thống phanh thủy khí là sự kết hợp của hệ thống phanh dầu và hệ
thống phanh khí, nhằm vận dụng các ưu điểm của hai hệ thống này.
Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh thủy khí theo sơ đồ trên như sau:
Khí được nén ở máy nén khí (1) được dẫn động cung cấp khí nén đến bình chứa 19

(4), áp suất của khí nén trong bình được đònh theo van áp suất (2) và biểu thò qua
I
II
III
1
2
3
4
5
6
7
9
8
Nối với
ống nạp
Nối với
xylanh chính
Nối với
xylanh
con
Không
khí
P
P3
P2
P1
1
5
R1
R4
4
2
R2
3
S2
S1
P1
P2
P3
Khí nén
R3

a) Chưa tác dụng phanh b) Tác dụng phanh
Hình 1.11. Bộ trợ lực phanh khí nén thủy lực
1. Xylanh chính; 2. Màng ép; 3. Xylanh thủy lực; 4. Ống thoát; 5. Ống
dẫn khí; P2. Piston lực; P1, P3. Piston thủy lực; R1,R2,R3,R4. Lò xo.
Nguyên lý hoạt động
Khi tác động phanh, ấn bàn đạp phanh, xylanh tổng dồn dầu xuống tổng
van điều khiển. Tại đây áp suất thủy lực đẩy piston P
1
và màng (2) qua phải.
Màng (2) áp lên van S
1
làm mở van khí nén S

2
đẩy P
3
ra phía sau, dầu từ các
xylanh con đi qua lỗ giữa của cuppen và piston (3) hồi trở về xylanh chính. 22

Trường hợp bình chứa hết khí nén hệ thống phanh vẫn hoạt động được để
phanh ôtô. Tuy nhiên phải đạp chân rất mạnh lên bàn đạp phanh, áp suất thủy
lực từ xylanh chính đẩy dầu đi qua lỗ giữa của cuppen và piston (3) tới van liên
hợp xuống các xylanh con để phanh ôtô.
c. Bộ trợ lực chân không - thủy lực
Sơ đồ nguyên lý.
Xylanh cái
Ống dẫn khí
Ống chân không
V1
V2
R2
R3
M
V3
23

Có chân không nhưng chưa đạp phanh. Ở chế độ này, piston - cuppen P
3
,
van V
3
và màng M bò ép xuống do lực đẩy của lò xo R
3
, lò xo R
2
ấn van không
khí V2 đóng cách ly áp suất không khí. Độ chân không tác động thông suốt qua
bốn khoang. Cả hai mặt của piston P
1
và P
2
đều chòu tác động của chân không
nên hai piston này bò lò xo R
1
ấn tận cùng về phía bên trái.
Lúc có chân không, ấn vào bàn đạp phanh, áp suất thủy lực từ xylanh

khoang trên của màng M thông nhau, sức hút của bơm chân không hút hết
không khí trong các khoang II, IV có nghóa là lúc này cả hai mặt các piston P
1
,
P
2
đều là chân không nên lò xo R
1
đẩy P
1
và P
2
trở về vò trí cũ. V
4
mở trống lỗ
giữa của piston thủy lực P
4
, dầu phanh từ các xylanh con hồi về trở lại xylanh
chính.
Khi mất chân không, tác động phanh lúc này phanh không có trợ lực, phải
đạp thật mạnh chân vào bàn đạp phanh. Dầu phanh từ xylanh chính đi qua lỗ
giữa piston và cuppen P
4
đi xuống các xylanh con tác động càng phanh ôtô.
1.4.1.4. Bộ phận chống hãm cứng bánh xe (ABS)
Để khắc phục hiện tượng trượt lê bánh xe khi phanh nhằm tăng ma sát tónh
, trên ôtô con ngày nay thường lắp hệ thống chống hãm cứng bánh xe gọi tắt là
ABS (anti-lock brake system).
Hệ thống phanh ABS điều chỉnh áp suất dầu trong dẫn động phanh theo
gia tốc chậm dần của bánh xe và bánh xe có bố trí các cảm biến tốc độ.
Khi đạp phanh thì áp suất trong dẫn động phanh tăng lên, tức môment
phanh tăng lên làm tăng giá trò gia tốc chậm dần của bánh xe và là tăng độ trượt
của nó. Sau khi vượt qua điểm cực đại trên đường cong
( )
x f
 

thì gia tốc 25

chậm dần của bánh xe bắt đầu tăng đột ngột. Điều này báo hiệu bánh xe có thể
thể bò hãm cứng. Giai đoạn này ứng với các đường cong (0-1) trên hình1.14, giai
đoạn này gọi là pha I (pha bắt đầu tăng hay pha tăng áp suất trong dẫn động
phanh).

1
2
3
Áp suất dẫn động
phanh