Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU

3

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH
TRÊN Ô TÔ DU LỊCH........................................................................... 5
1.1.Yêu cầu đối với hệ thống phanh……………..………………… 5
1.2.Phân loại………………………………………………..……..... 6
1.3.Cấu tạo chung của hệ thống phanh…………………………….. 6
1.3.1.Sơ đồ bố trí chung………………………………………. 6
1.3.2.Các phần tử chính trong hệ thống phanh………………... 9
1.4.Hệ thống phanh trên ô tô du lịch………………………………..17
1.4.1.Giới thiệu chung về ô tô du lịch………………………… 17
1.4.2.Hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch… 19
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU CÁC HỆ THỐNG PHANH 2
THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ DU LỊCH…………….... 0
2.1. Cấu tạo hệ thống phanh sử dụng trên ô tô du lịch…………….. 21
2.2. Phân tích kết cấu các phần tử chính trong hệ thống phanh dùng
trên ô tô du lịch………………………………………………..…… 23
2.2.1. Xylanh chính hai tầng……………………………….......23
2.2.2. Bộ trợ lực chân không………………………………….. 26
2.2.3. Kết cấu bộ điều hòa lực phanh…………………………. 29
2.2.4. Cơ cấu phanh tang trống……………………………….. 34
2.2.5. Cơ cấu phanh đĩa……………………………………….. 3
8

CHƯƠNG 3: ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH PHANH Ô TÔ..........42
3.1. Các giả thiết…………………………………………………... 42

KẾT LUẬN………………………………………………………….......66
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………...67

LỜI NÓI ĐẦU
Ngành công nghiệp ô tô hiện nay đóng vai trò quan trọng trong sự
phát triển của một đất nước. Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận
chuyển hàng hóa và hành khách, phát triển kinh tế xã hội đất nước. Từ lúc
ra đời cho đến nay ô tô đã được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như giao
thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, công nghiệp, du lịch...
2


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Đất nước ta hiện nay đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại
hóa, các ngành công nghiệp nặng luôn từng bước phát triển. Trong đó,
ngành công nghiệp ô tô luôn được chú trọng và trở thành một mũi nhọn của
nền kinh tế và tỷ lệ nội địa hóa cũng ngày càng cao. Tuy nhiên, công
nghiệp ô tô Việt Nam đang trong những bước đầu hình thành và phát triển
nên mới chỉ dừng lại ở việc nhập khẩu tổng thành, lắp ráp các mẫu xe sẵn
có, chế tạo một số chi tiết đơn giản và sửa chữa. Do đó, một vấn đề lớn đặt
ra trong giai đoạn này là tìm hiểu và nắm vững kết cấu của từng cụm hệ
thống trên các xe hiện đại, phục vụ quá trình khai thác sử dụng đạt hiệu quả
cao nhất, từ đó có thể từng bước làm chủ công nghệ.
An toàn chuyển động của xe là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá
chất lượng xe, nó được đánh giá bằng nhiều tiêu chí trong đó có hệ thống
phanh. Hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất của xe ô
tô, bởi vì nó đảm bảo cho xe chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng
cao được năng suất vận chuyển. Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm
đó, em đã thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khai thác hệ

phổ biến trên xe du lịch, quan điểm thiết kế và xu hướng phát triển, từ đó
rút ra được phương pháp khai thác, bảo dưỡng sửa chữa phù hợp.
Chương 1 của đồ án sẽ trình bày yêu cầu và cách phân loại hệ thống
phanh, xác định loại hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch.
1.1. Yêu cầu đối với hệ thống phanh.
Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất ở bất kỳ chế độ chuyển động
nào, ngay cả khi dừng xe tại chỗ, đảm bảo thoát nhiệt tốt.
- Có độ tin cậy làm việc cao để ôtô chuyển động an toàn.
- Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh phải nhỏ và đảm bảo
phanh xe êm dịu trong mọi trường hợp.
- Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện và có tính tuỳ động.
- Đảm bảo sự phân bố mômen phanh trên các bánh xe theo quan hệ
sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào.
- Các chi tiết phải có trọng lượng nhỏ, tuổi thọ cao, dễ sử dụng và
chăm sóc, bảo dưỡng bảo quản, thời gian bảo dưỡng sửa chữa ngắn.
- Đối với phanh dừng phải đảm bảo giữ xe đứng yên ngay cả khi trên
dốc có độ dốc 16% trong thời gian dài.

5


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Trên đây là các yêu cầu cơ bản, tuy nhiên với mỗi loại xe cụ thể, hệ
thống phanh lại có các đặc điểm riêng về mặt kết cấu nhằm đáp ứng các
yêu cầu khác nhau mà loại xe đó đặt ra.
1.2 Phân loại.
Với những công dụng và yêu cầu của hệ thống phanh như trên thì
trên ô tô thường dùng những loại hệ thống phanh sau:

nén và kết hợp thủy – khí.
a. Sơ đồ bố trí phanh thủy lực.

Hình 1.2. Sơ đồ phanh thủy lực
1. Bàn đạp phanh; 2. Xylanh chính; 3 và 5. Xylanh công tác;
4 và 6. Guốc phanh; 7. Lò xo hồi vị; 8. Chốt tựa; 9. Đường ống dầu.
Lực đạp phanh của người lái thông qua các cần liên động sẽ đẩy
pittông trong xylanh chính (xylanh sinh áp) cung cấp dầu tới các xylanh
công tác ở cơ cấu phanh (xylanh sinh lực) tạo ra lực ép lên các pittông tác
dụng lên guốc phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe.

7


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

b. Sơ đồ bố trí phanh khí nén.
Lực đạp phanh của người lái thực chất chỉ dẫn động mở van phân
phối của hệ thống, nối thông bình chứa với bầu phanh (bầu sinh lực). Áp
suất khí nén tác dụng lên màng (hoặc pittông) của bầu phanh tạo lực đẩy
qua các liên kết dẫn động cơ khí tới cơ cấu phanh sinh ra lực phanh ở các
bánh xe.

Hình 1.3. Sơ đồ phanh khí nén
1. Máy nén khí; 2. Van phân phối; 3. Đường ống; 4. Khớp nối; 5. Van gia
tốc; 6 và 9. Bình khí nén; 7. Cơ cấu phanh; 8. Bầu phanh

8



dầu cung cấp cho toàn hệ thống.

Hình 1.5. Cấu tạo của xi lanh chính
A - lỗ nạp dầu; B - lỗ bù dầu;
1 - bàn đạp; 2 - đai ốc hãm; 3 - ty đẩy; 4 - nắp; 5 - tấm chắn dầu; 6 - van
một chiều kép; 7 - lò xo hồi vị; 8 - cốc lò xo; 9 - phớt dầu; 10 - tấm chắn
hình sao; 11 - pittông; 12 - vòng chặn; 13 - vòng hãm; 14 - vỏ cao su chắn
bụi.
Trên hình 1.5 là cấu tạo của xylanh chính loại đơn, gồm có vỏ
xylanh được chia làm hai khoang: khoang dưới là khoang làm việc có tiết
diện dạng hình tròn, khoang trên là khoang chứa dầu. Hai khoang này được
thông với nhau bởi hai lỗ A và B gọi là lỗ nạp dầu và lỗ bù dầu. Trong
khoang làm việc của xylanh có lắp pittông 11, ở mặt đầu của pittông 11 nơi
tiếp xúc với đế của phớt làm kín có làm 6 lỗ nhỏ và được che kín bởi tấm
chắn hình sao sáu cạnh bằng thép lá rất mỏng. ở cửa ra của xylanh chính
10


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

người ta bố trí van một chiều kép. Lò xo 7 vừa có tác dụng hồi vị cho
pittông 11 vừa có tác dụng giữ van một chiều kép để tạo một áp suất dư của
dầu trong đường ống từ sau xylanh chính đến các xylanh bánh xe. Pittông
được giữ trong xylanh bởi vòng chặn 12 và vòng hãm 13. Ty đẩy 3 có thể
điều chỉnh được độ dài liên kết một đầu với pittông bằng khớp cầu và một
đầu với bàn đạp 1 bằng khớp bản lề.
* Xylanh công tác.
Xylanh công tác có nhiệm vụ tạo ra lực ép lên các guốc phanh trong
cơ cấu phanh, gồm hai loại: loại tác dụng kép, có hai pittông trong một xi
lanh (hình 1.6.a) và loại tác dụng đơn, có một pittông trong xi lanh (hình

trở về khoang trước pittông. Khi áp suất dầu phía sau xylanh chính cân
bằng với lực căng lò xo tác dụng lên van một chiều thì van bắt đầu đóng
lại, tạo một áp suất dư phía sau xylanh chính. Khi pittông đã trở về vị trí

12


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

ban đầu lỗ bù dầu thông với khoang trước của pittông duy trì áp suất của
khoang này cân bằng với áp suất khí quyển.
b. Cơ cấu phanh.
* Phanh tang trống.
Dựa vào vào phương pháp bố trí chốt tựa và tạo lực ép guốc phanh,
cơ cấu phanh tang trống có thể chia ra làm 4 loại với các đặc điểm như sau:

Hình 1.8. Các sơ đồ bố trí phanh tang trống
- Phanh tang trống chốt tựa cùng phía lực đẩy bằng nhau (hình
1.8.a): guốc phanh bên phải xuất hiện lực tự siết khi tang phanh quay theo
chiều kim đồng hồ và ngược lại, hiệu quả phanh với cả hai chiều quay là
như nhau, nhưng do ô tô chuyển động tiến là chủ yếu nên má phanh phía
trước có xu hướng mòn nhanh hơn.
- Phanh tang trống chốt tựa cùng phía dịch chuyển bằng nhau (hình
1.8.b): hiệu quả phanh khi xe tiến và khi xe lùi là như nhau, không phát
sinh các lực phụ tác dụng lên ổ trục bánh xe (cơ cấu phanh được cân bằng).

13


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ


Hình 1.9. Cấu tạo cơ cấu phanh
tang trống chốt tựa cùng phía
lực đẩy bằng nhau.
1 - chụp cao su chắn bụi; 2- xi
lanh; 3 - mâm phanh; 4 - lò xo;
5 - tấm kẹp; 6 - guốc phanh; 7 má phanh;

* Phanh đĩa.
Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa được thể hiện trên hình 1.9, các bộ
phận chính bao gồm:
- Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh
xe.
- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xylanh công
tác.
- Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và
được dẫn động bởi các pittông của xylanh công tác.
Có hai loại cơ cấu phanh đĩa:
- Loại giá đỡ cố định (hình 1.10.a): Loại này, giá đỡ được bắt cố định
trên dầm cầu. Trên giá đỡ bố trí hai xylanh bánh xe ở hai phía của đĩa
phanh. Trong các xi lanh có pittông, mà một 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. Khi đạp phanh, dầu từ xi lanh chính qua ống dẫn đến các xi lanh bánh
xe đẩy pittông mang các má phanh ép vào hai phía của đĩa phanh thực hiện
phanh bánh xe.
15


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ


tốt, má phanh ít mòn và mòn đều nên ít phải điều chỉnh.
- Hiệu quả phanh cả hai chiều đều như nhau, lực chiều trục tác dụng
lên đĩa là cân bằng.
- Đĩa phanh tản nhiệt tốt nhưng lại khó giữ được sạch.
1.4. Hệ thống phanh trên ô tô du lịch.
Cấu tạo hệ thống phanh nói chung đã được trình bày ở trên. Tuy
nhiên điều kiện làm việc của mỗi loại xe phục vụ những mục đích khác
nhau là rất khác nhau, dẫn đến đặc điểm kết cấu của các cụm hệ thống trên
xe cũng mang những nét đặc trưng riêng. Do đó, để tìm hiểu về hệ thống
phanh trên ô tô du lịch, trước hết cần phải biết được công dụng cũng như
các đặc điểm và yêu cầu đối riêng với loại xe này, phần tiếp theo của đồ án
sẽ giải quyết vấn đề trên.
1.4.1. Giới thiệu chung về ô tô du lịch.
Ô tô du lịch là một loại phương tiện giao thông đường bộ có khả
năng vận chuyển một số lượng người và hàng hóa hạn chế, chủ yếu phục
vụ nhu cầu cá nhân. Ngày nay, ô tô du lịch ngày càng được sử dụng rộng
rãi, mở rộng nhiều chủng loại nhằm đáp cho từng nhóm đối tượng sử dụng
cụ thể, gồm một số loại chính như sau :
- Xe phục vụ cho các nhu cầu đi lại thông thường của cá nhân có từ
2-5 chỗ ngồi và khoang chứa đồ nhỏ như : xe sedan (hình 1.a), xe coupe
(hình 1.b), xe compi (xe hatchback) (hình 1.c), xe cabriolet (có thể mở mui)
(hình 1.d), xe thể thao (hình 1.e).
- Xe phục vụ cho các nhu cầu đi lại và vận chuyển lớn hơn như : xe
đa dụng từ 5-8 chỗ ngồi, thay đổi được bố trí khoang xe để chở người hoặc
chở hàng, có thể hoạt động trên các địa hình khó khăn (hình 1.f) ; xe bán tải

17


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

đại có thể sử dụng toàn bộ cơ cấu phanh đĩa.
Phanh dừng của xe du lịch thường được dẫn động bằng cơ khí đến
các cơ cấu phanh ở cầu sau.

19


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU CÁC HỆ THỐNG PHANH
THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ DU LỊCH
Giới thiệu chung.
Xuất phát từ những đặc điểm riêng của xe du lịch đã được trình bày
ở trên, kết cấu của hệ thống phanh có những đặc trưng sau:
- Chỉ sử dụng hệ thống phanh chính dẫn động thủy lực.
- Hệ thống dẫn động phải được chia dòng để đảm bảo độ tin cậy.
- Hiệu quả phanh cao đồng thời phải đảm bảo phanh êm dịu.
- Không bị trượt lết các bánh xe hay lệch hướng chuyển động khi
phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng, giảm bớt công việc kiểm tra điều chỉnh cho
người lái.
- Áp dụng nhiều công nghệ điều khiển điện tử hỗ trợ quá trình phanh
xe.

20


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ


Nói chung, độ tin cậy của hệ thống dẫn động thủy lực là tương đối
cao nên hai sơ đồ a và b thường được chọn sử dụng do có kết cấu đơn giản,
tuy nhiên hiệu quả phanh sẽ giảm đi đáng kể nếu một trong hai dòng bị
hỏng. Các sơ đồ c, d, e có kết cấu phức tạp, chỉ sử dụng cho các xe có điều
kiện hoạt động đặc biệt, yêu cầu độ tin cậy cao, hiệu quả phanh giảm đi ít
nếu xảy ra hư hỏng (Hệ thống trong hình 2.1 sử dụng sơ đồ c).
- Bộ trợ lực chân không được lắp liền cụm với xylanh chính, lấy
nguồn chân không từ cổ hút động cơ.
- Bộ điều hòa lực phanh lấy tín hiệu điều khiển là khoảng cách giữa
khung xe và cầu sau để thay đổi áp suất dầu tới các cơ cấu phanh sau.
- Cơ cấu phanh trước kiểu đĩa, thường là giá đỡ di động, có thể có
một hoặc nhiều xylanh công tác.

22


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

- Cơ cấu phanh sau kiểu tang trống chốt tựa cùng phía lực đẩy bằng
nhau. Trên một số xe đã sử dụng cơ cấu phanh đĩa cho cả phía sau.
* Hệ thống phanh dừng: Do khoảng cách ngắn, lực doãng cơ cấu
phanh không lớn nên thường sử dụng dẫn động cơ khí tới hai cơ cấu phanh
của cầu sau . Hiện nay có một số xe trang bị phanh dừng điều khiển điện.
Dẫn động phanh thủy lực có ưu điểm: phanh êm dịu, dễ bố trí, độ
nhạy cao (do dầu không bị nén). Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỉ số
truyền của dẫn động dầu không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên
cơ cấu phanh. Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp.
2.2. Phân tích kết cấu các phần tử chính trong hệ thống phanh dùng
trên ô tô du lịch.
2.2.1. Xylanh chính hai tầng.


Thân xylanh được đúc bằng gang, trên thân có gia công các lỗ bù, lỗ
thông qua, đồng thời đây cũng là chi tiết để gá đặt các chi tiết khác.
Piston : Mỗi buồng của xylanh chính có một piston. Mỗi piston có
một lò xo hồi vị riêng. Piston được chế tạo bằng nhôm đúc, phía đầu làm
việc có gờ cố định gioăng làm kín, trên mỗi piston có khoan tám lỗ và có
khoang chứa dầu để bù dầu trong hành trình trả. Phía đuôi piston khoang
thứ nhất có hốc để chứa dầu cần đẩy. Vị trí tương đối của piston được bảo
đảm nhờ ống lót hạn chế và vít hãm.
Vòng chặn và còng hãm: làm bằng thép, nằm trong rãnh của xylanh
với chức năng hạn chế hành trình của piston.
Đệm làm kín (cuppen): làm bằng cao su được cố định tương đối với
piston, dùng để làm kín dầu trong xylanh phanh chính.
Bát cao su: làm bằng cao su chịu dầu phanh, dịch chuyển trong
xylanh cùng với piston có tác dụng làm kín khi dầu có áp suất cao ở hành
trình nén.
Tấm van: được làm bằng thép có hình hoa thị có khả năng đàn hồi
cao dùng để bịt kín các lỗ trên piston ở hành trình nén và mở lỗ ở hành
trình trả làm cho hành trình dầu nhanh hơn.
*Nguyên lý làm việc:
Khi không phanh dưới tác dụng của các lò xo đẩy các piston về phía
bên phải, piston (21) tỳ sát vào vòng chặn (23). Vị trí của piston (13) được
thiết kế nhờ sự cân bằng của hai lò xo. Khi đó các khoang của xylanh chính
được thông với các bầu chứa dầu. Áp suất trong dẫn động phanh bằng áp
suất dư trong hệ thống.
Khi người lái đạp bàn đạp phanh, qua cơ cấu thanh đòn tác dụng lên
piston (21), đẩy piston này dịch chuyển sang trái. Khi bát cao su đi qua lỗ
điền dầu, dầu ở khoang thứ nhất bị nén và áp suất dầu bắt đầu tăng. Áp suất
dầu khoang thứ nhất tăng đẩy piston (13) dịch chuyển sang phải. Và cũng
25