1
MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2
CHƢƠNG I :TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 4
1.1Công dụng, yêu cầu và phân loại. 4
1.2 Đặc điểm kết cấu, ưu nhược điểm của một số cụm trong hệ thống phanh 5
CHƢƠNG II:LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 13
2.1 Sơ đồ tổng thể hệ thống phanh khí nén 13
2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động của các cụm trong hệ thống 14
CHƢƠNG III 34
MỘT SỐ HƢ HỎNG VÀ CÁCH CHẨN ĐOÁN 34
CHƢƠNG V: 60
TỔNG KẾT 60
5.1. Hướng dẫn sử dụng 60
5.2. Những hư hỏng thường gặp trong quá trình sử dụng 61
5.3.Kiểm tra bảo dưỡng sửa chữa tháo lắp hệ thống phanh khí nén 63
5.4. Điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp 65
5.5. Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh 65
Bách Khoa Hà Nội. Sau hơn khi thực hiện với sự cố gắng, nỗ lực của bản
thân em và với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn em đã hoàn thành
nhiệm vụ của mình. Tuy nhiên với những hiểu biết và kinh nghiệm còn hạn

3
chế nên không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được các thầy chỉ bảo
thêm để em ngày càng trở nên hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn ô tô và xe chuyên
dùng và đặc biệt là thầy giáo đã tận tình chỉ bảo giúp đỡ và tạo điều kiện
tốt nhất có thể để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình!

Hà Nội, ngày 16 tháng 06 năm 2015
Sinh viên thực hiện
4


- Phanh phụ ( phanh tay): dùng để đỗ xe khi người lái rời khỏi buồng lái và
dùng làm phanh dự phòng.
- Phanh bổ trợ ( phanh bằng động cơ, thủy lực hay điện từ): dùng để tiêu
hao bớt một phần động năng của ôtô khi cần tiến hành phanh lâu dài ( phanh
trên dốc …).
b) Theo kết cấu cơ cấu phanh:
- Cơ cấu phanh tang trống.
- Cơ cấu phanh dạng phanh đĩa.
- Cơ cấu phanh dạng phanh dải.
c) Theo dẫn động phanh:
- Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí.
- Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén.
- Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực.
- Hệ thống phanh dẫn động liên hợp : cơ khí, thủy lực , khí nén, …
- Hệ thống phanh dẫn động có trợ lực.
- Hệ thống phanh dẫn động điện từ.
d) Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh:
- Phanh có trang bị bộ điều hòa lực phanh.
- Phanh có trang bị ABS.
1.2 Đặc điểm kết cấu, ƣu nhƣợc điểm của một số cụm trong hệ thống
phanh
1.2.1 Cơ cấu phanh:
a) Cơ cấu phanh tang trống:
Cơ cấu phanh tang trống được phân loại theo phương pháp bố trí và điều
khiển các guốc phanh thành các dạng:
- Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục, được sử dụng cho phanh
dẫn động thủy lực và khí nén. Đối với dẫn động thủy lực, cơ cấu phanh
thường được bố trí trên cầu trước và cầu sau ôtô con và tải nhỏ, có xi lanh
thủy lực điều khiển ép guốc phanh vào trống phanh. Đối với dẫn động khí


 Cam Cycloit:cho phép dịch chuyển của các guốc phanh khi cam
làm việc nhỏ hơn nên được dùng phổ biến.
*Ưu điểm:
- Mô men phanh lớn do diện tích tiếp xúc giữa má phanh, trống phanh
lớn.
- Cơ cấu phanh được che kín trong quá trình làm việc.
- Má phanh lâu mòn hơn.
- Giá thành rẻ.
*Nhược điểm:
- Thoát nhiệt kém (ảnh hưởng đến hệ số ma sát).
- Trọng lượng lớn ( ảnh hưởng đến độ êm dịu của xe).
- Kém ổn định hơn, khi tiến và lùi hiệu quả phanh không đều.
b) Cơ cấu phanh đĩa

8
Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa được chia thành loại có giá đỡ xi lanh cố định
và loại có giá đỡ xi lanh di động. Hình 1.3: Cơ cấu phanh đĩa
Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa gồm:
- Đĩa phanh được lắp và quay cùng với moay ơ của bánh xe,
- Giá đỡ xi lanh đồng thời là xi lanh điều khiển, trên đó bố trí các đường
dẫn dầu áp suất cao, bên trong xi lanh có các piston.
- Hai má phanh phẳng đặt ở hai bên đĩa phanh và được tiếp nhận lực điều
khiển bởi các piston trong xi lanh bánh xe.
*Ưu điểm:
- Cơ cấu phanh đĩa cho phép mô men phanh ổn định khi hệ số ma sát
thay đổi, điều này giúp cho bánh xe bị phanh làm việc ổn định, nhất là ở nhiệt
độ cao.

đó bất kì một đường ống dẫn dầu nào đến xi lanh bánh xe bị rò rỉ thì dầu trong
hệ thống bị mất áp suất và tất cả các bánh xe bị mất phanh. Hình 1.4 Dẫn động một dòng
1
2
3
4

10
a
b
1: Bàn đạp phanh 3: Đường ống dẫn
2: Xilanh chính 4: Cơ cấu phanh

+ Dẫn động hai dòng:
Dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính có hai đường dầu
độc lập dầu đến các bánh xe của ôtô. Để có hai đường dầu 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. Hình 1.5 Dẫn động hai dòng
Hình 1.6 Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén
1: Máy nén khí; 2: bầu lọc khí; 3: bình chứa khí
4: van phân phối; 5: bàn đạp phanh; 6: Cơ cấu phanh

*Ưu điểm: lực điều khiển trên bàn đạp phanh nhỏ, áp suất trong đường ống
không cao, và cho phép dẫn động dài tới các cơ cấu phanh
*Nhược điểm: kích thước các kết cấu lớn, phức tạp.
Vì vậy,chỉ thích hợp cho xe tải vừa và lớn.Và với hệ thống dẫn động khí nén
với loại 2 dòng,ngoài những ưu điểm dẫn động phanh khí nén một dòng thì
loại dẫn động hai dòng đảm bảo độ an toàn và tin cậy cao hơn vì một trong
hai dòng khí nén bị rò rỉ thì ta vẫn có thể sử dụng dòng khí nén còn lại nên
đảm bảo an toàn khi xe lưu thông, phù hợp với các loại xe tải cỡ lớn hoặc xe
buýt.

12 d) Hệ thống phanh dẫn động thủy lực-khí nén
Để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động trên người ta sử dụng hệ thống
dẫn động phối hợp giữa thủy lực và khí nén. Loại dẫn động này thường được
áp dụng các xe ôtô tải trung bình và ôtô tải lớn.


phanh
Guốc
phanh
Guốc
phanh
Bánh xe trƣớc
Bánh xe sau
Đường khí
Đƣờng dầu
Xi lanh bánh xe

13
Dẫn động liên hợp khắc phục được cả hai nhược điểm của hai dẫn động trên,
nhưng giá thành của các cụm chi tiết rất đắt, không phù hợp với điều kiện sử
dụng của người Việt Nam đối với xe tải chở hàng hóa.
CHƢƠNG II:
CƠ CẤU PHANH KHÍ
Đề tài yêu cầu thiết kế hệ thống phanh ôtô tải . Do ôtô tải có khối lượng
lớn cần lực điều khiển phanh lớn, mômen phanh ở bánh xe lớn, giá thành các
chi tiết không quá cao và xe tải nên có khoảng không bố trí rộng. Từ những
ưu nhược điểm phân tích ở trên và các đặc điểm của xe tải em quyết định
chọn thiết kế hệ thống phanh khí nén sử dụng cơ cấu phanh tang trống.
2.1 Sơ đồ tổng thể hệ thống phanh khí nén Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống dẫn động phanh nén

1. Máy nén khí 10.Bàn đạp phanh 17.Van bảo vệ
2. Van điều áp 11.Tổng van 18.19. Bình chứakhí
3. Lọc tách nước 12. Van hạn chế áp suất 20.Van điều khiển


Hình 2.2 : Máy nén khí 2 piston

*Máy nén khí
Máy nén khí có nhiệm vụ cung cấp ổn định không khí sạch có áp suất cho
hệ thống. Cấu tạo của máy nén khí gần giống với động cơ đốt trong. Các chi
tiết cơ bản gồm: một trục khuỷu 3 đặt trên ổ bi đỡ 13. Trên trục khuỷu bố trí
thanh truyền 5 nối với pittông 6 bằng chốt 7. Phần đỉnh các pittông đặt các
xecmăng làm kín. Trong nắp máy đặt các van nạp 15 và van xả 11 (dạng van
một chiều). trục khuỷu máy nén được dẫn động từ động cơ bằng đai thang qua
bánh đai 2.
Máy nén khí được bôi trơn nhờ đường dầu chích từ đường dầu chính của
động cơ và được làm mát nhờ một đường nước từ động cơ đưa tới thân xilanh
và nắp máy.

*Bộ tự động điều chỉnh áp suất
Bộ phận tự động điều chỉnh áp suất được bố trí cạnh máy nén cùng với cơ
cấu giảm áp thực hiện nhiệm vụ duy trì áp suất khí nén ở một giá trị nhất
định.

16
Đường khí vào 25 nối với bình chứa khí, cửa trên nối với cơ cấu giảm áp.
Khi áp suất trong bình chứa khí lớn hơn giá trị định mức, lực tác dụng lên van
bi 24 lớn hơn lực lò xo trên, van bi 24 mở đưa khí tới cơ cấu giảm áp đồng
thời van bi 23 đóng cửa khí ra ngoài môi trường. Dưới tác dụng của áp suất
khí nén cơ cấu giảm áp mở thông cửa nạp và cửa xạ của máy nén ( máy nén
khí lúc này làm việc không tải).
b) Bộ lọc hơi và làm khô
Hình 2.3 :Bộ lọc hơi và làm khô


*Cụm bàn đạp:
Càng kéo 4 có cơ cấu hoạt động kiểu đòn bẩy với điểm tựa tại chốt hãm 2
nằm trên nắp trên 7. Điểm thấp nhất của càng kéo bị hạn chế bởi vít điều

18
chỉnh 3, đầu kia là chốt quay 6. Vít 3 tỳ vào nắp 7 để hạn chế hành trình tự do
của chốt quay khi nhả phanh.Con lăn 6 quay quanh điểm tựa và dịch chuyển
theo chiều quay của càng kéo khi phanh, ép cốc 1, đẩy pittong trên 25, pittong
dưới 15 làm thay đổi vị trí các cụm van trên, dưới của van phân phối.
*Cụm van điều khiển dòng phanh sau:
Nhiệm vụ chính là đóng mở dòng phanh dẫn ra cầu sau. Cụm van này bao
gồm: nắp van phanh 7 và các chi tiết nằm trong thân khoang trên. Pittong trên
25 được giữ và dịch chuyển trong thân khoang trên bởi các lò xo hồi vị 11.
Mặt dưới của pittong 25 có chân đế pittong. Đế dịch chuyển cùng với pittong
25, van 12 ép sát vào. Lò xo hồi vị 13 quanh ống dẫn hướng van trên luôn có
xu hướng ép van 12 đóng đường cung cấp khí nén từ A sang B, đồng thời mở
đường dẫn khí cửa B qua cạnh dọc ty đẩy 20 thông ra khí quyển R. 19

Hình 14: Van phân phối hai dòng
1. Cốc nén; 2.Chốt hãm; 3.Vít chỉnh; 4. Càng kéo; 5.Nắp che; 6. Chốt quay
7. Nắp trên; 8. Ống trượt; 9.Tấm gá; 10.Vít cấy; 11.Lò xo hồi vị pittông trên;
12.Van trên; 13.Lò xo hồi vị van trên; 14.Thân trên; 15.Pittông van dưới;
16.Pittông gia tốc; 17.Thân dưới; 18.Lò xo hồi vị pittông dưới; 19.Van dưới;
20.Ty đẩy ba cạnh; 21.Lò xo hồi vị van dưới; 22.Bạc dẫn hướng van dưới;
23.Đệm kín; 24.Vờng phớt pittông lớn; 25.Pittông van trên; 26.Đệm đàn hồi;
27.Bích chặn;
A ,C.Từ bình khí đến; B. Đầu ra đến cầu sau; D. Ra cầu trước,R khí quyển.

3
11

20
Cụm van điều khiển dòng phanh trước bao gồm:pittong gia tốc 16, pittong
15 nằm dưới pittong gia tốc . Pittong được ép lên trên nhờ lò xo hồi vị 18.
Mặt dưới của pittong 15 là đế pittong của cụm van dưới.
Khi không phanh van 19 đóng đường cấp khí nén từ C sang D, đồng thời
mở đường thông ra khí quyển. Lò xo hồi vị 21 tỳ lên đế đỡ bạc dẫn hướng 8,
luôn có xu hướng ép van 19 đóng đường cấp khí từ C sang D.
*Nguyên lý làm việc
-Khi không phanh các lò xo hồi vị 11, 13, 18, 21, giữ cho các van 12 và van
19 ở trạng thái đóng, không cung cấp khí từ A, C sang B, D đồng thời thông
đường B,D với khí quyển qua đường dọc theo khe hở của trục, bac dẫn hướng
và ty đẩy ba cạnh.
-Khi phanh bàn đạp phanh quay quanh chốt cố định , ép chốt quay 6 tỳ lên
cốc ép 1 đi xuống. Khi khắc phục xong khe hở tự do, bích chặn 27 ép phần tử
đàn hồi 26, đẩy pittong van trên 25 và lò xo11 đi xuống. Ban đầu mặt van 12
tiếp xúc với đế van thân trên 14 đóng đường thông B ra khí quyển.Lúc đế
pittong 25 tiếp tục đi xuống mở van 12 thông đường A với B cấp khí nén đi
tới các bầu phanh cầu sau.
Đồng thời khí nén sau van trên còn qua lỗ từ B xuống mặt trên pittong gia
tốc 16 sinh lực đẩy pittong dưới 15 đi xuống .Bên cạnh đó, cùng với lực bàn
đạp truyền đến vít cấy sẽ khắc phục khe hở và đẩy ty đẩy ba cạnh 20 đi
xuống, ép pittong van dưới 15 đi xuống (cộng lực đẩy nhanh quá trình cấp khí
cửa D). Lúc đầu, mặt van 19 tỳ lên đế van thân dưới 17 đóng đường thông D
ra khí quyển.Khi đế pittong15 đi xuống sẽ tách van 19 và thông đường từ C
sang D cấp khí nén đến các bầu phanh cầu trước.
Khí nén sau van trên cũng tác dụng lên mặt dưới của pittong 25 sinh lực
ngược chiều với lực bàn đạp gây cảm giác nặng cho người lái.

-Khi một dòng phanh bị hỏng:
Van phân phối hai dòng còn cho phép làm việc khi bị hỏng một dòng phanh
bất kì, tuy nhiên hiệu quả phanh sẽ kém hơn.
Các vòng doăng làm kín 24 có nhiệm vụ tách biệt ,làm kín khoang trên và
dưới.

22
Khi dòng phanh sau bị hỏng: Giả thiết dòng khí A mất áp suất, hành trình của
bàn đạp phanh vẫn phải khắc phục hết khe hở để đóng van xả của cụm van
trên khí nén và mở van thông đường A sang B. Sau đó, vít cấy, ty đẩy ba cạnh
20 có nhiệm vụ đẩy tiếp piston 15 đi xuống, mở van nạp khí từ đường C sang
D. Nhưng do không có áp suất hỗ trợ mở cụm van dưới của dòng phanh sau
(phía trên), do vậy hành trình và lực bàn đạp yêu cầu lớn hơn.
Khi dòng phanh trước bị hỏng: nếu dòng phanh trước bị mất áp suất, quá trình
đóng mở cụm van trên vẫn thực hiện được bình thường
Khi một trong hai dòng phanh bị hỏng, vùng áp suất cao tại một dòng phanh
được ngăn cách với dòng phanh còn lại nhờ piston 16 và các phớt cao su bao
kín, đảm bảo cho dòng phanh có áp suất vẫn hoạt động.
b) Bộ điều hoà lực phanh
Bộ điều hoà lực phanh dùng để tự động điều chỉnh áp suất khí nén được
dẫn đến các bầu phanh của các sau của ôtô tải khi phanh.
Cấu tạo của bộ điều hoà lực phanh được trình bày dưới hình vẽ.
Giữa hai phần của vỏ bộ điều hòa có bố trí màng cao su 21, pittông
dưới 24 di chuyển dưới tác dụng của đòn nối 20 và ngõng trục 23, chép hình
mức độ tải trọng đặt lên cầu sau. Pittông đưới có ống tựa mặt van 19 có thể di
chuyển khi tải trọng đặt lên cầu sau thay đổi. Pittông trên 18 có bệ van cho
van 17 có thể di chuyển và kéo theo sự biến dạng của màng cao su 8. Nhờ bệ
van của pittông 18 và van 17 di chuyển tạo nên khả năng đóng mở van.
Khí nén cấp vào từ van phân phối theo cửa I , cửa II nối tới các bầu
phanh chính cầu sau. Khí nén cấp vào cửa I còn được đưa xuống mặt dưới của

17
15
14
I
II
III
6
10
8
7
9
11
13
12
16
21
2
1
3
4
5
25
24
23

24
đóng cửa thông với khí trời. Khi đó khí nén lại tiếp tục được cấp cho các bầu
phanh qua cửa II.
Khi nhả phanh, áp suất ở cửa I giảm xuống. Pittông 18 dưới áp lực của
khí nén từ cửa II tác động lên nó từ phía dưới qua màng 21 cộng thêm với lực

cạnh ổn định hướng, khi bắt đầu phanh ở tốc độ xe còn cao, hoặc khi đi trên
đường trơn. Ngoài ra van hạn chế còn giúp xả nhanh khí nén ra khỏi bầu
phanh khi nhả phanh.
Cấu tạo của van hạn chế áp suất trình bày trên hình vẽ. Bộ hạn chế sử
dụng hai pittông: pittông nhỏ 3 (nằm dưới) và pittông lớn 2 (nằm trên), được
cố định bởi hai lò xo có độ cứng khác nhau, lò xo dưới 10 đỡ pittông dưới
nhỏ, lò xo trên 1 cứng hơn đỡ pittông trên. Các chi tiết nằm trong vỏ 8. Phía
trên có đường dẫn khí I, phía dưới có cửa thoát khí III, bên cạnh là cửa II cấp
khí cho bầu phanh xe.

Hình 2.7: Van hạn chế áp suất ra cầu trước
8
7
9
10
6
5
13
12
11
14
16
15
17
18
4
3
1
2
I