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
2.2. Kết cấu và nguyên lý hoạt động của các 40
bộ phận đặc trưng

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.
Ôtô là một trong những phương tiện giao thông phổ biến nhất nước ta, số lượng,
chủng loại cũng như tốc độ chuyển động của ôtô trên đường ngày càng tăng cao.
Và chất lượng đường giao thông cũng không ngừng được nâng cao để đáp ứng
nhu cầu vận chuyển khối lượng lớn hàng hóa và hành khách.

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 - 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
thống phanh vẫn được điều khiển và có tác dụng lên ôtô.
- Đảm bảo độ tin cậy sử dụng của ôtô trong cả hệ thống và các chi tiết
trong hệ thống, nhất là các chi tiết bao kín bằng vật liệu cao su, nhựa tổng hợp.
- Các cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt, không truyền nhiệt ra các khu vực
làm ảnh hưởng tới sự làm việc của các cơ cấu xung quanh (lốp xe, moa). Phải
dễ dàng điều chỉnh, thay thế các chi tiết khi hư hỏng.


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 - là bán kính làm việc của bánh xe.
Tùy thuộc vào lực tác động lên bàn đạp phanh của người điều khiển mà
lực phanh
 
P
P có thể điều chỉnh từ giá trò
 
0 max và khi
 
.maxp p
P P tương
ứng với trường hợp phanh khẩn cấp. Nhưng lực phanh
 
P
P ở mỗi bánh của ôtô


 
Trong đó:
P

- lực bám của bánh xe với mặt đường.
b
Z - Phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe.

- Hệ số bám của bánh xe với mặt đường.
Như vậy, khi ôtô đang di chuyển người điều khiển tác động lực phanh
 
P
P sẽ làm cho tốc độ ôtô thay đổi chậm dần hoặc dừng lại, xuất hiện gia tốc
chậm dần sinh ra môment quán tính tác dụng lên bánh xe. Vì vậy, khi phanh ở
mỗi bánh xe sẽ có các môment sau:
f
M - Môment cản lăn, có chiều ngược chiều với chuyển động.
jb
M - Môment quán tính, có chiều cùng chiều với chuyển động.
Vì vậy, lực phanh tổng cộng
 
P
P

tại mỗi bánh xe phải thỏa mãn :

P f Jb f Jb
p p
bx bx

quét. Đây là vùng diện tích của đóa phanh hay tang trống bò quét hay bò cọ sát
bởi gối phanh.
Pw
Pr

Hình 1.2. Diện tích quét của thắng đóa
Để tính toán diện tích quét của đóa phanh, ta sử dụng công thức sau:
SA = 2.Pr x

– 2[(Pr – Pw) x n]
Trong đó:
SA : Diện tích quét
Pw : Chiều rộng của bố phanh
Pr : Bán kính bố phanh tính ở cạnh ngoài
Để tính toán diện tích quét của phanh trống, ta sử dụng công thức:
S A = D x n x Sw 10
Sw
D

Hình 1.3. Diện tích quét của phanh tang trống
Trong đó:

người điều khiển còn có thể sử dụng động cơ và hộp số để hãm tốc độ chuyển
động của ôtô và xem động cơ với hộp số của ôtô như một hệ thống phanh phụ.
Phương pháp phanh ôtô bằng động cơ được thực hiện khi không cắt ly hợp để sử
dụng môment của động cơ với hệ thống truyền lực, lực phanh trên các bánh xe
là do môment phanh của ma sát trong hệ thống truyền lực và ở các bánh xe sinh
ra.

1.4. Hệ thống phanh trên ô tô
1.4.1. Dẫn động phanh
Dẫn động phanh trên ô tô hiện nay chủ yếu có hai loại sau:
- Hệ thống phanh tay.
+ Dẫn động bằng cơ khí.
+ Dẫn động bằng khí nén.
- Hệ thống phanh chân.
+ Dẫn động thủy lực.
+ Dẫn động khí nén.
+ Dẫn động hỗn hợp.
1.4.1.1. Hệ thống phanh tay
Hệ thống phanh tay hay còn gọi là phanh đậu xe, được vận hành bằng cơ
khí, có công dụng giữ cho xe đứng yên mỗi khi đậu xe, dù xe đang đậu ở những
nơi độ dốc khác nhau. Những nơi có độ ma sát giữa vỏ xe và mặt đường kém,
phanh đậu xe sẽ giữ không cho bánh xe quay. Cơ cấu phanh tay phải có khóa cài 12
Cần điều chỉnh
Quả đào hãm

Hình 1.4. Phanh tay lắp trên trục thứ cấp hộp số
1. Nút ấn; 2. Tay điều khiển; 3. Đóa tónh; 4. Chốt; 5. Lò xo;
6. Tang trống; 7. Vít điều khiển; 8. Guốc phanh. 13
Đóa tónh (3) của phanh được bắt chặt vào cacte hộp số. Trên đóa tónh lắp
hai guốc phanh (8) đối xứng nhau sao cho má phanh gần sát mặt tang trống
phanh (6), lắp trên trục thứ cấp của hộp số. Đầu dưới của má phanh tỳ lên đầu
hình côn của chốt điều chỉnh (7), đầu trên tỳ vào mặt một cụm đẩy guốc phanh
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

a. Phanh thủy lực (phanh dầu )
Là hệ thống phanh dựa vào tính chất không chòu nén của chất lỏng để dẫn
động. Hệ thống phanh thủy lực thường gặp trên ôtô con, ôtô tải nhẹ (tổng trọng
lượng không quá 12 tấn) và có thể chia ra:
Phanh thủy lực đơn giản: bàn đạp, xylanh chính, xylanh con, cơ cấu phanh.
Phanh thủy lực có trợ lực bàn đạp phanh, các dạng trợ lực là: trợ lực chân
không, trợ lực điện từ, trợ lực khí nén, trợ lực thủy lực. 15
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

cho các piston (8) cũng bò kéo vào đẩy dầu qua van hồi dầu trở về xylanh chính
và bệ chứa, các má phanh rời khỏi mặt tiếp xúc nên mặt trong của tang trống
không còn tác dụng phanh.
Ưu nhược điểm của hệ thống phanh thủy lực
Ưu điểm: Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các
bánh xe hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu. Có hiệu suất phanh cao, độ nhạy
tốt, kết cấu đơn giản nên được sử dụng rộng rãi cho nhiều loại ôtô.
Nhược điểm: Không thể làm tỷ số truyền lớn được vì thế nếu hệ thống
phanh thủy lực không có trợ lực chỉ dùng cho các ôtô có trọng lượng nhỏ, lực tác
dụng lên bàn đạp phanh lớn. Khi bò hư hỏng, rò rỉ dầu hoặc vỡ đường ống thì cả
hệ thống không làm việc được. Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp.
b. Phanh khí nén ( phanh hơi )
Hệ thống phanh khí nén sử dụng năng lượng của khí nén để tiến hành
phanh, người điều khiển không cần mất nhiều lực để tác động phanh mà chỉ cần
đủ lực thắng lò xo ở tổng van khí nén để điều khiển cung cấp khí nén hoặc làm
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 Ưu điểm: Lực tác dụng lên bàn đạp bé, vì vậy mà phanh khí nén thường
được trang bò cho ôtô có tải trọng lớn, có khả năng điều chỉnh hệ thống phanh
rơmoóc. Hệ thống phanh khí nén có thể cơ khí hóa quá trình điều khiển ôtô và
có thể sử dụng không khí nén cho các bộ phận làm việc như hệ thống treo loại
khí.
Nhược điểm: Số lượng các cụm chi tiết khá nhiều, kích thước chung lớn
và giá thành cao, độ nhạy nhỏ.
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

ngăn với không gian I nhưng lại thông với không gian III . Lúc này độ chân
không ở hai không gian II và III là như nhau và bằng độ chân không trên đường
ống hút của động cơ. Do không có độ chêch lệch áp suất trên hai mặt của màng
(3) nên lực lò xo đẩy màng (3) sang trái. 20

I
II
III
1
2
3
4
5
6
7
9
8
Nối với
ống nạp
Nối với
xylanh chính


21

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

đẩy piston không khí P
2

lui, khí nén phía sau P
2
theo ống dẫn (5) vào hộp van điều khiển đi qua các lỗ ở
màng (2) thoát ra ngoài theo lỗ (4). Đồng thời R
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

4
. Xylanh chân không
được chia thành 4 khoang: I, II, III và IV. Khoang III thông với khoang I, thông
tiếp đến vùng phía dưới màng M và với bơm chân không. Khoang IV thông với
khoang II qua ống rỗng của ty đẩy với vùng phía bên trên màng M.
Nguyên lý hoạt động 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

V
3
và màng M đi xuống, van không khí V
2
đóng. Lúc này khoang dưới và
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)

điều chỉnh áp lực phanh. Hầu hết bộ điều khiển là thiết bò điện tử.
Bộ điều khiển thủy lực, thực hiện các lệch do bộ điều khiển trung tâm gởi
đến.
Nguyên lý điều chỉnh.
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