BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
HÀ NỘI
NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên : Nguyễn Tử Tâm
Lớp : Ô tô B Khóa: 50
Ngành : Ô tô và xe chuyên dùng
1. Đề tài thiết kế: Thiết kế hệ thống phanh thủy khí cho xe tải 8
tấn
2. Các số liệu ban đầu:
Tham khảo số liệu của xe tải Huyndai 8 tấn 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
• Chương I: Tổng quan về hệ thống phanh;
• Chương II: Lựa chọn phương án thiết kế;
• Chương III: Tính toán hệ thống phanh;
• Chương IV: Quy trình công nghệ gia công chi tiết.
1
4. Các bản vẽ và đồ thị (ghi rõ tên và kích thước các bản vẽ):
• 1 bản vẽ A
0
: Sơ đồ hệ thống phanh thủy khí;
• 1 bản vẽ A

(ký, ghi rõ họ tên)
2
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ 1
MỤC LỤC 3
LỜI NÓI ĐẦU 4
CHƯƠNG I 6
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 6
I. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH 6
1.1 CÔNG DỤNG 6
1.2 YÊU CẦU 7
1.3 PHÂN LOẠI 7
II. KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH 8
2.1 CÁC HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 8
2.2 KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH 9
CHƯƠNG II 33
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 33
I. CƠ CẤU PHANH 33
II. DẪN ĐỘNG PHANH 35
2.3. DẪN ĐỘNG PHANH BẰNG KHÍ NÉN 36
2.4 DẪN ĐỘNG PHANH BẰNG THỦY KHÍ KẾT HỢP 37
III. BỘ ĐIỀU HÒA LỰC PHANH 38
3.1. ĐIỀU HOÀ LỰC PHANH BẰNG VAN HẠN CHẾ ÁP SUẤT 38
3.2. BỘ ĐIỀU HOÀ THEO TẢI KIỂU PÍT TÔNG - VI SAI 40
3.3. BỘ ĐIỀU HOÀ ÁP SUẤT DẠNG TIA 42
CHƯƠNG III 44
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH 44
I. GIỚI THIỆU VỀ XE HUYNDAI THAM KHẢO 44
II.THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH 47
2.1. TÍNH TOÁN CƠ CẤU PHANH 47

10
÷
15 % do hư hỏng máy móc, trục trặc về kĩ thuật và 20
÷
30 % do
đường sá quá xấu.
Trong nguyên nhân do hư hỏng máy móc, trục trặc về kĩ thuật thì tỉ lệ tai
nạn do các cụm của ô tô gây nên được thống kê như sau:
Phanh chân : 52, 2
÷
74, 4 %
Phanh Tay : 4, 9
÷
16, 1 %
Lái : 4, 9
÷
19, 2 %
Ánh sáng : 2, 3
÷
8, 7 %
Bánh Xe : 2, 5
÷
10 %
Các hư hỏng khác : 2
÷
18, 2 %
Từ các số liệu trên thấy rằng, tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỉ lệ lớn
nhất trong các tai nạn do kĩ thuật gây nên. Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống
phanh càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống
phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.

- 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;
1.3 PHÂN LOẠI
 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;
 Theo kết cấu của cơ cấu phanh:
• Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc;
• Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa;
7
 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;

khiển đặt trên đường xả khí của động cơ.
2.2 KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH
Kết cấu chung của hệ thống phanh trên ô tô được mô tả trên hình 1.1
9
Hình 1.1: Hệ thống phanh trên ô tô
Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần
chính:
- Cơ cấu phanh: 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 khuyếch 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.
2.2.1 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. Cơ cấu phanh tang trống
Trong cơ cấu phanh tang trống thì chúng ta có nhiều loại khác nhau:
a. Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục

10
Hình 1.2: Cơ cấu phanh guốc
xungxưngxứng qua trục
Cơ cấu phanh đối xứng qua trục (có nghĩa gồm hai guốc phanh bố trí đối

loại đối xứng qua tâm thường có dẫn động bằng thủy lực và được bố trí ở cầu
trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ.
c. Cơ cấu phanh guốc loại bơi
12
Hình 1.4 Cơ cấu phanh guốc loại 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 1.4.b).
Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi: loại hai mặt tựa tác dụng đơn (hình
1.4.a); loại hai mặt tựa tác dụng kép (hình 1.4.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:
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.
d. Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa:
13
Hình 1.5 Cơ cấu phanh guốc loại tự cuờng
hoahoahoaahoaahoá
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

Hình 1.7.a Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định.
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 pít tông, mà một
15
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.
b. Loại giá đỡ di động (hình 1.7.b):
Hình 1.7.b Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động.
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 pít tông tì vào một má phanh. Má phanh ở phía
đối diện được gá trực tiếp lên giá đỡ.
3. Cơ cấu phanh dừng
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.
- 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.
16
Hình 1.8: Sơ đồ bố trí chung của cơ cấu phanh dừng
2.2.2 Dẫn động phanh
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).

Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống dẫn động thủy lực
1
2
3
4
Khi không phanh nữa người lái không tác dụng voà bàn đạp các lò xo hồi
vị của bàn đạp, của viston làm cho piston trở về vị trí cũ, lò xo hồi vị kéo
guốc phanh vào vị trí cũ.
- Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng
1
3
5
4
2
6
II
I
Hình 1.12: Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng.
I: Đường ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe trước; II: Đường ống dẫn dầu
phanh đén các bánh xe sau1- Bàn đạp; 2-Tổng phanh; 3-Bộ phận chia dòng;
4,6-Van; 5- Cơ cấu xy lanh bánh xe
a) Sơ đồ nguyên lý b) Cấu tạo cua xy lanh
Hình 1.13: Xy lanh chinh hai piston
Cấu tạo: Cơ cấu gồm có pít tông chính 1 được nối với bàn đạp, và pít tông
trung gian 2 được đặt tự do ở phía giữa của xilanh, pít tông 2 chia không gian
xi lanh thành hai khoang riêng biệt để nối với các dòng dẫn động phanh, mỗi
dòng được cung cấp dầu bởi 1 bầu chứa riêng.
20
Nguyên lý làm việc: Khi phanh người lái đạp vào bàn đạp làm cho pít tông
chính 1 sẽ dịch chuyển về phía trái tạo nên áp suất cao ở khoang I, qua pít

thời gian chậm tác dụng của cơ cấu phanh ở xa, người ta có thể bố trí các van
gia tốc.
Máy nén khí sử dụng trong hệ thống dẫn động phanh trên các ô tô tải
thường là máy nén dạng pít tông có 2 xi lanh. Máy nén khí được thiết kế với
năng suất sao cho có thể nạp nhanh nhất tất cả các bình khí trên ô tô sau khi
khởi động động cơ. Trong khi ô tô hoạt động, nếu hệ thống đã được cung cấp
đủ khí nén thì máy nén tạm thời ngưng cung cấp khí và chuyển sang chế độ
không tải nhờ van điều khiển tự động.
Van điều áp 3 đồng thời là van an toàn có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất
làm việc trong hệ thống trong phạm vi giới hạn nhất định.
Bộ tách nước có tác dụng tách hơi nước lẫn trong không khí và ngưng tụ
lại thành nước rồi xả ra ngoài, tránh không cho hơi nước lọt vào các bộ phận
trong hệ thống phanh và làm gỉ chúng.
Tổng van (van phân phối) trong dẫn động phanh khí có nhiệm vụ điều
khiển quá trình cấp khí nén từ bình khí tới các bầu phanh tại các bánh xe. Yêu
cầu cơ bản đối với tổng van khí là tính chép hình, nghĩa là áp suất phanh tại
các bánh xe phải tỉ lệ với lực tác dụng lên bàn đạp, đồng thời ứng với mỗi vị
trí của bàn đạp điều khiển áp suất phanh phải có một giá trị xác định tương
ứng.
Van bảo vệ 2 ngả có nhiệm vụ phân phối khí nén từ máy nén khí theo 2
mạch dẫn động tương ứng. Trong trường hợp một trong các mạch có hư hỏng
thì các van có nhiệm vụ ngắt mạch hư hỏng ra khỏi hệ thống đảm bảo cho sự
làm việc bình thường của mạch còn lại.
23
Hình 1.17: Sơ đồ van bảo vệ 2 ngả
1-Thân van; 2-Piston trung tâm; 3-Van một chiều; 4-Piston chặn; 5-Lò xo
của piston chặn; 6- Lò xo của piston trung tâm;7- Lò xo của van một chiều;
I-Cửa dòng khí từ bình khí nén;II- Cửa dòng khí đến bình khí nén;
III-Cửa dòng khí nén tới bình chứa
Nguyên lý làm việc:

Bình khí
Bình
chứa
dầu
Máy nén khí
Xi lanh
chính
Bình
chứa
dầu
Xi lanh bánh
xe
Xi lanh
chính
Trống
phanh
Trống
phanh
Guốc
phanh
Guốc
phanh
Bánh xe trước Bánh xe
sasau
Đường khí
Đường
dầu
Xi lanh bánh
xe