ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: KĨ THUẬT CƠ KHÍ
CHUN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỀ TÀI:

KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN, KIỂM NGHIỆM HỆ
THỐNG PHANH TRÊN XE KIA K3000S

Người hướng dẫn: TS. NGUYỄN HỒNG VIỆT
Sinh viên thực hiện: TƠ NGỌC HIẾU
Số thẻ sinh viên: 103150039
Lớp: 15C4A

Đà Nẵng, 15/12/2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. Thông tin chung:

1. Điểm đánh giá:
/10
2. Đề nghị:
Được bảo vệ đồ án/ Bổ sung thêm để bảo vệ/ Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày 15 tháng 12 năm 2019
Người hướng dẫn

Ts. Nguyễn Hoàng Việt


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
V. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên: Tô Ngọc Hiếu
2. Lớp: 15C4A

Số thẻ SV: 103150039

3. Tên đề tài: Khảo sát và tính tốn, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Kia K3000s
4. Người phản biện:

Học hàm/ học vị:


Tổng điểm đánh giá: theo thang 100
Quy về thang 10 (lấy đến 1 số lẻ)

Điểm Điểm
tối đa trừ

Điểm
còn lại

80
15
25
10
10
10
10
20
15
5

1. Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
2. Ý kiến khác:
……………………………………………………………………………………
3. Đề nghị:
Được bảo vệ đồ án/ Bổ sung thêm để bảo vệ/ Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày
tháng 12 năm 2019
Người phản biện

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Đà Nẵng, ngày

tháng 12 năm 2019

Người phản biện


TĨM TẮT
Tên đề tài: Khảo sát và tính tốn, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Kia K3000s
Sinh viên thực hiện: Tô Ngọc Hiếu
Mã số SV: 103150039

Lớp: 15C4A

Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm các chương sau:
❖ Thuyết minh:
Chương 1: Mục đích, ý nghĩa đề tài.
Chương 2: Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên ô tô.
Chương 3: Giới thiệu các hệ thống trên xe KIA K3000S.
Chương 4: Khảo sát hệ thống phanh trên xe KIA K3000S.
Chương 5: Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe KIA K3000S.
Chương 6: Bảo dưỡng và sửa chữa hư hỏng hệ thống phanh xe KIA K3000S.
Chương 7: Kết luận.
❖ Bản vẽ:
1: Bản vẽ sơ đồ tổng thể xe KIA K3000S (01A3).
2: Bản vẽ sơ đồ hệ thống dẫn động phanh trên xe KIA K3000S(01A3).
3: Bản vẽ các loại cơ cấu phanh tang trống trên ô tô(01A3).

- Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe KIA K3000S.
- Bảo dưỡng và sửa chữa hư hỏng hệ thống phanh xe KIA K3000S.
- Kết luận.
- Tài liệu tham khảo.
4. Các bản vẽ và đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ): 8 bản vẽ
- Bản vẽ sơ đồ tổng thể xe KIA K3000S (01A3).
- Bản vẽ sơ đồ hệ thống dẫn động phanh trên xe KIA K3000S(01A3).
- Bản vẽ các loại cơ cấu phanh tang trống trên ô tô (01A3).
- Bản vẽ các loại cơ cấu phanh đĩa trên ô tô (01A3)
- Bản vẽ cơ cấu phanh trước trên xe KIA K3000S (01A3)
- Bản vẽ cơ cấu phanh sau trên xe KIA K3000S (01A3)
- Bản vẽ cơ cấu bầu trợ lực và xylanh chính trên xe KIA K3000S (01A3)
- Bản vẽ cơ cấu bơm chân không trên xe KIA K3000S (01A3)
5. Họ tên người hướng dẫn:
Phần/ Nội dung:
Ts. Nguyễn Hoàng Việt
6. Ngày giao đề tài đồ án: 02/09/2019
7. Ngày hồn thành
: 15/12/2019
Trưởng Bộ mơn KT Ơ tơ và MĐL

Đà Nẵng, ngày 02 tháng 09 năm 2019
Giáo viên hướng dẫn

PGS.TS. Dương Việt Dũng

TS. Nguyễn Hoàng Việt


Đồ án tốt nghiệp


Đồ án tốt nghiệp

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung Đồ án tốt nghiệp “ KHỎA SÁT VÀ TÍNH
TỐN, KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE KIA K3000S ” là do tôi
thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Hoàng Việt. Những phần sử dụng tài
liệu tham khảo trong đồ án đã được nêu rõ trong phàn tài liệu tham khảo. Các số liệu
có nguồn gốc rõ ràng. Kết quả trình bày trong đồ án là hồn tồn trung thực, nếu sai
tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm và chịu mọi kỹ thuật của bộ môn và nhà trường đề
ra.
Đà Nẵng, Ngày 15 tháng 12 năm 2019
Sinh viên

Tô Ngọc Hiếu

ii


Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................................... i
CAM ĐOAN ................................................................................................................ II
MỤC LỤC .................................................................................................................. III
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ .................................................................. V
Chương 1. MỤC ÐÍCH, Ý NGHĨA ÐỀ TÀI. ........................................................ 1
Chương 2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TƠ. 2

4.1.2. Dẫn động phanh. ..................................................................................... 46

iii


Đồ án tốt nghiệp

Chương 5. TÍNH TỐN KIỂM NGHỆM HỆ THỐNG PHANH XE KIA
K3000S. .................................................................................................... 53
5.1. Xác định momen cần sinh ra ở cơ cấu phanh . .......................................... 53
5.1.1. Ðối với cơ cấu phanh trước. .................................................................... 55
5.1.2. Ðối với cơ cấu phanh sau. ...................................................................... 55
5.2. Xác định momen phanh mà cơ cấu phanh có thể sinh ra. ........................ 56
5.2.1. Đối với cơ cấu phanh trước. .................................................................... 56
5.2.1. Ðối với cơ cấu phanh sau. ....................................................................... 58
5.3. Lực tác dụng lên bàn đạp phanh. ............................................................... 61
5.4.Tính tốn các chỉ tiêu phanh. ....................................................................... 62
5.4.1. Gia tốc chậm dần khi phanh. ................................................................... 64
5.4.2. Thời gian phanh....................................................................................... 64

Chương 6. BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HƯ HỎNG HỆ THỐNG
PHANH. ................................................................................................... 68
6.1. Những công việc bảo dưỡng cần thiết......................................................... 69
6.2. Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết,bộ phận chính. ..................................... 69
6.3. Kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh xe kia k3000s. .................................... 71
6.3.1. Kiểm tra tổng hợp khi xe đứng yên. ........................................................ 71
6.3.2. Kiểm tra tổng hợp cho xe chạy. ............................................................... 72

Chương 7. KẾT LUẬN. ........................................................................................... 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 74

Hình 3.4: Cấu tạo bộ làm mát dầu. .............................................................................25
Hình 3.5: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu. ..........................................................................26
Hình 3.6: Sơ đồ hệ thống làm mát. ..............................................................................27
Hình 3.7: Ly hợp trên xe Kia K3000s. .........................................................................28
Hình 3.8: Cấu tạo hộp số. ............................................................................................ 29
Hình 3.9: Cầu chủ động trên xe KIA K3000s. ............................................................ 30
Hình 3.10: Hệ thống lái. .............................................................................................. 31
Hình 3.11: Phanh trước xe Kia K3000s. .....................................................................33
Hình 3.12: Phanh sau xe Kia K3000s. ........................................................................34
Hình 3.13: Hệ thống treo trước. ..................................................................................35
Hình 3.14: Hệ thống treo sau. .....................................................................................36
Hình 4.1.Sơ đồ hệ thống phanh chính xe KIA K3000S ..............................................38
Hình 4.2. Sơ đồ cơ cấu phanh .....................................................................................39
Hình 4.3: Cơ cấu phanh trước .....................................................................................41
Hình 4.4: Cơ cấu phanh sau ........................................................................................43
Hình 4.5: Trống phanh ................................................................................................ 44
v


Đồ án tốt nghiệp

Hình 4.6: Xylanh bánh xe sau .....................................................................................46
Hình 4.7: Xylanh chính................................................................................................ 47
Hình 4.8: Bơm chân khơng.......................................................................................... 49
Hình 4.9: Van hạn chế .................................................................................................50
Hình 4.10: Bầu trợ lực .................................................................................................51
Hình 5.1: Sơ đồ lực tác dụng lên ơtơ khi phanh .........................................................53
Hình 5.2: Ðồ thị quan hệ mômen phanh của xe KIA K3000S ...................................56
Hình.5.3: Sơ đồ để tính tốn bán kính trung bình của đĩa ma sát ............................ 57
Hình 5.4: Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh ........................................................... 58

thể phát huy tối đa năng lực hoạt động của ô tô trong điều kiện làm việc cụ thể. Giúp
cho người sử dụng có sự am hiểu nhất định để vận hành ô tô, để tạo sự thuận lợi trong
việc bảo dưỡng, bảo trì ơ tơ. Và đội ngũ cơng nhân, cán bộ kỹ thuật kịp thời nhanh
chóng phát hiện, tìm ra những hư hỏng cục bộ, nguyên nhân của hư hỏng và biện pháp
khắc phục, sửa chữa hư hỏng của hệ thống phanh ô tô.

SVTH : Tô Ngọc Hiếu

HD: Ts. Nguyễn Hoàng Việt

Trang 1


Đồ án tốt nghiệp

Chương 2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ơ TƠ.

2.1. Cơng dụng, u cầu và phân loại.
2.1.1. Công dụng.
Hệ thống phanh ô tô được dùng để giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi
dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó, nghĩa là điều khiển tốc độ ơ tơ theo
chiều giảm. Ngồi ra, hệ thống phanh cịn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên
tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hoặc trên các mặt đường ngang với thời gian không
hạn chế. Với các máy kéo xích, hệ thống phanh cịn phối hợp với bộ phận chuyển
hướng, tham gia làm nhiệm vụ điều khiển và quay vịng máy kéo.
Ðối với ơ tơ, hệ thống phanh là hệ thống đặc biệt quan trọng vì nó đảm bảo cho ơ
tơ - máy kéo chuyển động an tồn trong mọi chế độ làm việc và nhờ đó mới có thể phát
huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe.
2.1.2. Yêu cầu.
Hệ thống phanh chính cần đảm bảo các yêu cầu chính sau :

hỏng.
+ Phanh dừng : Cịn gọi là phanh phụ. Dùng để giữ ô tô - máy kéo đứng yên tại
chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay
nên gọi là phanh tay.
+ Phanh chậm dần : Trên các ô tô tải trọng lớn như xe tải có trọng lượng tồn bộ
lớn hơn 12 tấn, xe khách có trọng lượng tồn bơ lớn hơn 5 tấn hoặc xe làm việc ở vùng
đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, cịn phải có phanh thứ tư
là phanh chậm dần. Phanh chậm dần được dùng để phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc hoặc là để giảm dần tốc độ
của ô tô - máy kéo trước khi dừng hẳn.
Các loại phanh dùng trên có thể có bộ phận chung và kiểm nghiệm chức năng
của nhau. Nhưng phải có ít nhất là hai bộ điều khiển và dẫn động độc lập.
2.1.3. Phân loại.
Tùy theo cách bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền
lực mà chia ra :
- Phanh bánh xe.
- Phanh truyền lực.
Theo dạng bộ phận tiến hành phanh, cơ cấu phanh còn chia ra :
- Phanh trống - guốc
- Phanh đĩa
- Phanh dải
Theo đặc điểm hình thức dẫn động, truyền động phanh thì chia ra :
SVTH : Tơ Ngọc Hiếu

HD: Ts. Nguyễn Hồng Việt

Trang 3


Đồ án tốt nghiệp


HD: Ts. Nguyễn Hoàng Việt

Trang 4


Đồ án tốt nghiệp

Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá

Hình 2.1: Các cơ cấu phanh thơng dụng và sơ đồ lực tác dụng.
a- Ép bằng cam; b- Ép bằng xylanh thủy lực; c- Hai xylanh ép, guốc phanh một bậc
tự do; d- Hai xilanh ép, guốc phanh hai bậc tự do; e-Cơ cấu phanh guốc cường hố.
Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh. Các sơ đồ này khác
nhau ở chỗ:
- Dạng và số lượng cơ cấu ép
- Số bậc tự do của các guốc phanh
- Ðặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép.
Và do vậy khác nhau ở :
- Hiệu quả làm việc
- Ðặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc
- Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe
- Mức độ phức tạp của kết cấu
Hiện nay, đối với hệ thống phanh làm việc, được sử dụng thông dụng nhất là các sơ
SVTH : Tô Ngọc Hiếu

HD: Ts. Nguyễn Hoàng Việt

Trang 5



Cơ cấu ép bằng cơ khí, dạng cam đối xứng.
SVTH : Tơ Ngọc Hiếu

HD: Ts. Nguyễn Hồng Việt

Trang 6


Đồ án tốt nghiệp

Guốc phanh một bậc tự do, điểm quay của guốc ở cùng phía.
- Vì thế độ dịch chuyển của các guốc luôn luôn bằng nhau. Và bởi vậy áp lực tác
dụng lên các guốc và mômen phanh do chúng tạo ra có giá trị như nhau :
N1 = N2 = N và Mp1 = Mp2 = Mp
- Do hiện tượng tự siết nên khi N1 = N2 thì P1< P2, vì lực ma sát tác dụng lên guốc
trước hỗ trợ cho lực ép guốc phanh vào trống phanh và hỗ trợ cho lực dẫn động, còn
lực ma sát tác dụng lên guốc phía sau có xu hướng làm giảm lực ép.
- Đây là cơ cấu phanh có tính thuận nghịch và tính cân bằng.
- Hệ số hiệu quả : Khq = (Mp/(P1+P2).rt = 100%
- Phạm vi sử dụng : Thường được sử dụng với dẫn động khí nén nên thích hợp cho
các ơtơ tải và khách cỡ trung bình và lớn.
Xét sơ đồ hình 2.1b.
Cơ cấu ép bằng xylanh thủy lực.
Guốc phanh một bậc tự do, hai điểm quay cố định nằm cùng phía.
- Lực dẫn động của hai guốc bằng nhau : P1 = P2 = P. Tuy vậy do hiện tượng tự siết
nên áp lực N1 > N2 và Mp1 > Mp2. Cũng do N1 > N2 nên áp suất trên bề mặt má phanh
của guốc trước lớn hơn guốc sau, làm cho các guốc mịn khơng đều. Ðể khắc phục
hiện tượng đó, ở một số kết cấu đôi khi người ta làm má phanh của guốc tự siết dài
hơn hoặc dùng xylanh ép có đường kính làm việc khác nhau : Phía trước tự siết có
đường kính nhỏ hơn.

phân phối lực phanh cần thiết Ppt > Pps trong khi nhiều chi tiết của các phanh trước và
sau có cùng kích thước.
- Ðể nhận được hiệu quả phanh cao cả khi chuyển động tiến và lùi, người ta dùng cơ
cấu phanh loại bơi như trên hình 2.1d.
Xét sơ đồ hình 2.1d
Cơ cấu ép gồm hai xylanh làm việc tác dụng đồng thời lên đầu trên và dưới của
các guốc phanh.
Guốc phanh hai bậc tự do, khơng có điểm quay cố định.
- Với kết cấu như vậy cả hai guốc phanh đều tự siết dù cho trống phanh quay theo
chiều nào. Tuy nhiên nó có nhược điểm là kết cấu phức tạp.
- Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch.
- Cơ cấu phanh có tính cân bằng
- Hiệu quả phanh : Khq = (1,6 - 1,2) lần theo cả hai chiều.
Ngoài bốn cơ cấu phanh này, để nâng cao hiệu quả phanh cao hơn nữa, người ta
cịn dùng các cơ cấu phanh tự cường hóa (hình 2.1.e). Tức là các cơ cấu phanh mà kết
cấu của nó cho phép lợi dụng lực ma sát giữa một má phanh và trống phanh để cường

SVTH : Tô Ngọc Hiếu

HD: Ts. Nguyễn Hoàng Việt

Trang 8


Đồ án tốt nghiệp

hóa, tăng lực ép và tăng hiệu quả phanh cho má kia.
Các cơ cấu phanh tự cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số hiệu quả
có thể đạt đến 360% so với cơ cấu phanh bình thường dùng cam ép. Nhưng mơmen
phanh kém ổn định, kết cấu phức tạp, tính cân bằng kém và làm việc khơng êm nên ít



Đồ án tốt nghiệp

thường dễ bị giật, không êm.
Phanh dải loại kép : Là loại mà bất kỳ trống phanh quay theo chiều nào thì hiệu
quả phanh của nó cũng khơng đổi và ln ln có một nhánh tự siết.
2.2.2. Dẫn động phanh.
Ðối với hệ thống phanh làm việc của ô tô, người ta sử dụng chủ yếu hai loại dẫn
động là : thủy lực và khí nén.
Dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng, vì : Hiệu suất thấp và khó
đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe.
Dẫn động điện chỉ dùng cho xe kéo moóc, nhưng cũng rất hiếm. Trên các xe và
đoàn xe tải trọng lớn và rất lớn, sử dụng nhiều loại phanh liên hợp thủy khí.
2.2.2.1. Dẫn động thủy lực.
a. Ưu, nhược điểm :
- Dẫn động phanh thủy lực có những ưu điểm là :
Ðộ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ.
Luôn ln đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dòng dẫn động
chỉ bắt đầu tăng khi tất cả má phanh đã ép vào trống phanh.
Hiệu suất cao.
Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ, giá thành thấp.
Có khả năng sử dụng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu
phanh.
- Nhược điểm của dẫn động thủy lực :
Yêu cầu độ kín khít cao. Khi có một chỗ nào bị rị rỉ thì cả dịng dẫn động khơng
làm việc được.
Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường sử dụng các bộ phận trợ lực
để giảm lực bàn đạp, làm cho kết cấu thêm phức tạp.
Sự dao động áp suất của chất lỏng có thể làm cho các đường ống bị rung động


Hình 2.2: Các sơ đồ phân dòng dẫn động phanh thuỷ lực.
Mỗi sơ đồ đều có các ưu nhược điểm riêng. Vì vậy, khi chọn sơ đồ phân dịng
phải tính tốn kỹ dựa vào ba yếu tố chính :
- Mức độ giảm hiệu quả phanh khi một dòng bị hỏng.
- Mức độ bất đối xứng lực phanh cho phép.
- Mức độ phức tạp của dòng dẫn động.
Thường sử dụng nhất là sơ đồ hình (2.2a ) sơ đồ phân dịng theo u cầu. Ðây
là sơ đồ đơn giản nhất nhưng hiệu quả phanh sẽ giảm nhiều khi hỏng dịng phanh
SVTH : Tơ Ngọc Hiếu

HD: Ts. Nguyễn Hoàng Việt

Trang 11


Đồ án tốt nghiệp

cầu trước.
Khi dùng các sơ đồ hình (2.2b, c và d )sơ đồ phân dòng chéo, sơ đồ phân 2 dòng
cho cầu trước, 1 dòng cho cầu sau và sơ đồ phân dòng chéo cho cầu sau 2 dịng cho
cầu trước thì hiệu quả phanh giảm ít hơn. Hiệu quả phanh đảm bảo không thấp hơn
50% khi hỏng một dịng nào đó. Tuy vậy khi dùng sơ đồ hình (2. 2b và d) lực phanh sẽ
khơng đối xứng, làm giảm tính ổn định khi phanh nếu một trong hai
dịng bị hỏng. Ðiều này cần phải tính đến khi thiết kế hệ thống lái (dùng cánh tay đòn
âm).
Sơ đồ hình 2 .2e là sơ đồ hồn thiện nhất nhưng cũng phức tạp nhất.
c. Các loại và sơ đồ dẫn động
Theo loại năng lượng sử dụng, dẫn động phanh thủy lực có thể chia làm 3 loại :
- Dẫn động tác động trực tiếp : Cơ cấu phanh được điều khiển trực tiếp chỉ bằng

piston trong xylanh của bánh xe 1 và 8 sẽ ép dầu trở về xylanh chính 6, kết thúc một
lần phanh.
• Dẫn động tác động gián tiếp.
➢ Dẫn động thủy lực dùng bầu trợ lực chân không.
Bộ trợ lực chân không là bộ phận cho phép lợi dụng độ chân không trong đường
nạp của động cơ để tạo lực phụ cho người lái. Vì vậy, để đảm bảo hiệu quả trợ lực,
kích thước của các bộ trợ lực chân khơng thường phải lớn hơn và chỉ thích hợp với
các xe có động cơ xăng cao tốc.
Sơ đồ và nguyên lý làm việc của bộ trợ lực chân không : (hình 2.4)
9 10

8

12

11

1

Pc
5
Pbđ

A
6

B

2