..

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

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

ĐỀ TÀI:

KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ
THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ KIA CARENS

Người hướng dẫn: TS. NGUYỄN HOÀNG VIỆT
Sinh viên thực hiện: ĐOÀN PHƯỚC HIỀN
Số thẻ sinh viên: 103140020
Lớp: 14C4A

Đà Nẵng, 06/2019


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


2. Đề nghị: ☐Được bảo vệ đồ án ☐Bổ sung để bảo vệ
☐Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày 2 tháng 6 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
I. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên: Đoàn Phước Hiền
2. Lớp: 14C4A
Số thẻ SV: 103140020
3. Tên đề tài: Khảo sát và tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Kia Carens
4. Người phản biện: Lê Văn Tụy
Học hàm/ học vị: Tiến sĩ
II. Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:
Điểm
Điểm
TT Các tiêu chí đánh giá
tối đa Đánh giá
Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
3. Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời trong buổi bảo vệ:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
4. Đề nghị: ☐Được bảo vệ đồ án ☐Bổ sung để bảo vệ ☐Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày 2 tháng 6 năm 2019
Người phản biện
TS. Lê Văn Tụy


TĨM TẮT
Tên đề tài: Khảo sát và tính tốn kiệm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô KIA CARENS
Sinh viên thực hiện: Đoàn Phước Hiền
Số thẻ sinh viên: 103140020
Lớp: 14C4A
Đề tài đồ án tốt nghiệp được chia làm 5 phần với nội dung được trình bày như sau:
Phần 1: Tổng quan về hệ thống phanh trên ô tô. Nội dung của phần này chủ yếu khái
quát về công dụng, yêu cầu và phân loại một số các hệ thống phanh phổ biến được sử
dụng trên ơ tơ. Bên cạnh đó nêu rõ lên kết cấu của cơ cấu phanh thông dụng (Trốngguốc và đĩa) và dẫn động phanh trên các loại xe ô tô hiện nay.
Phần 2: Giới thiệu tổng thể về ô tô Kia Carens. Nội dung phần này đi vào tìm hiểu về
xe được khảo sát. Sử dụng các tài liệu tham khảo với mục đích tìm ra được các thông
số kỹ thuật của xe Kia Carens. Làm cơ sở cho công việc kiểm nghiệm ở các phần sau.
Ngoài ra giới thiệu một số các hệ thống khác trên xe để trang bị tổng quan hơn, đầy đủ
hơn về loại xe này.
Phần 3: Khảo sát về hệ thống phanh trên ơ tơ Kia Carens. Nội dung tìm hiểu sâu hơn
đối với xe khảo sát. Trong phần này phân tích kĩ kết cấu các thành phần chính (cơ cấu
phanh trước và sau, xi lanh chính, bộ trợ lực chân khơng,.. ). Đồng thời làm rõ ngun
lí làm việc các chi tiết bộ phận trong hệ thống phanh xe khảo sát. Đặc biệt là hai hệ
thống chống hãm cứng bánh xe ABS và bộ phân phối lực phanh điện tử EBD. Giữ vai

được nhiều vấn đề thực tế để hiểu rõ hơn những lí thuyết đã được đọc. Trong đó thiết
thực nhất là hệ thống phanh, với việc em được trực tiếp bảo dưỡng các chi tiết và bộ
phận trong hệ thống của các dòng xe như Kia, Mazda. Đây là một trong những hệ
thống quan trọng nhất ô tô, đảm bảo an tồn cho người trên xe.
Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên
hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN KIỂM
NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ KIA CARENS".
Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức cịn hạn chế nên
trong q trình thực hiện khơng thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em rất mong
sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của q thầy cơ cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn
thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Việt cùng các thầy cô
giáo trong bộ môn cùng các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này.
Đà nẵng, ngày 2 tháng 6 năm 2019
Sinh viên thực hiện

ĐOÀN PHƯỚC HIỀN

ii


CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT
Tơi xin cam đoan đây là phần nghiên cứu và thể hiện đồ án tốt nghiệp của riêng
tơi. Các số liệu sử dụng phân tích trong đồ án có nguồn gốc rõ ràng và được công bố
theo đúng quy định. Các kết quả nghiên cứu do tơi tự tìm hiểu và phân tích một cách
trung thực, khách quan, phù hợp với thực tiễn của Việt Nam. Các kết quả này chưa
được công bố trong bất cứ nghiên cứu nào khác. Những số liệu trong các bảng biểu,
cơng thức phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được thu thập từ các nguồn
được trích dẫn rõ ràng trong phần tài liệu tham khảo. Ngoài ra trong đồ án cịn có trích
dẫn các tiêu chuẩn quy định của nước ta đều được nêu và chú thích rõ ràng về nguồn


HỌC

ii
THUẬT
LỤC

iv
DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ

vi

MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ .........................2
1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu ...........................................................................2
1.1.1. Công dụng ..................................................................................................2
1.1.2. Yêu cầu .......................................................................................................2
1.1.3. Phân loại .....................................................................................................5
1.2. Kết cấu của hệ thống phanh chính ....................................................................5
1.2.1. Cơ cấu phanh ............................................................................................ 5
1.2.1.1. Loại trống- guốc ......................................................................................6
1.2.1.2. Loại đĩa ..................................................................................................12
1.2.1.3. Loại dải ..................................................................................................17
1.2.2. Dẫn đông phanh......................................................................................18
1.2.2.1. Các loại dẫn động phanh .......................................................................18
1.2.2.2. Các sơ đồ dẫn động chính .....................................................................19
1.2.2.3. Dẫn động thủy lực .................................................................................20
1.2.2.4. Dẫn động khí nén ..................................................................................25
1.2.2.5. Dẫn động liên hợp .................................................................................27
Chương 2: GIỚI THIỆU TỔNG THỂ VỀ XE Ô TÔ KIA CARENS ....................29

3.3.3.1. Sơ đồ hệ thống điện-điện tử điều khiển ABS ........................................60
3.3.3.2. Bộ điều khiển ABS (Antilock Braking System) ...................................61
3.3.3.3. Bộ điều khiển thủy lực (Hydraulic Control Unit) ................................ 63
3.3.3.4. Cảm biến tốc độ bánh xe (Wheel Speed Sensor) ..................................65
3.4. Hệ thống phân phối lực phanh điện tử (Electronical Brake force
Distribution) .................................................................................................................65
3.4.1. Sơ đồ tổng quan điều khiển của hệ thống ................................................66
3.4.2. Ngun lý làm việc...................................................................................66
Chương 4. TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE KIA
CARENS .......................................................................................................................69
4.1. Xác định momen phanh yêu cầu .....................................................................69
4.1.1. Đối với cơ cấu phanh trước ......................................................................72
4.1.2. Đối với cơ cấu phanh sau .........................................................................73
4.2. Xác định mơmen mà cơ cấu phanh có thể sinh ra. ........................................75
4.2.1. Đối với cơ cấu phanh trước: .....................................................................75
v


4.2.1. Đối với cơ cấu phanh sau .........................................................................77
4.3. Xác định lực tác dụng lên bàn đạp ..................................................................82
4.4. Tính tốn các chỉ tiêu phanh............................................................................83
4.4.1. Gia tốc chậm dần khi phanh. ....................................................................84
4.4.2. Thời gian phanh. .......................................................................................84
4.4.3. Qng đường phanh. ................................................................................85
4.5. Tính tốn kiểm tra cơng trượt riêng. .............................................................. 86
4.6. Tính tốn kiểm tra áp suất làm việc của má phanh ......................................87
4.7. Tính tốn kiểm tra nhiệt hình thành ở các cơ cấu phanh ............................. 88
Chương 5. KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH Ơ
TƠ KIA CARENS .......................................................................................................90
5.1. Quy trình chẩn đoán những hư hỏng trong hệ thống phanh .......................90

Hình 1.1. Sơ đồ ngun lý các loại phanh chính.
Hình 1.2. Các sơ đồ phanh trống- guốc.
Hình 1.3. Các cơ cấu phanh thơng dụng, sơ đồ lực tác dụng và các cơ cấu phanh guốc
tự cường hóa.
Hình 1.4. Các loại trống phanh.
Hình 1.5. Kết cấu guốc phanh.
Hình 1.6. Cơ cấu phanh loại thủy lực 1 cơ cấu ép.
Hình 1.7. Các loại cơ cấu ép của cơ cấu phanh trống guốc.
Hình 1.8. Các sơ đồ điều chỉnh khe hở guốc phanh.
Hình 1.9. Sơ đồ ngun lí của phanh đĩa.
Hình 1.10. Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định.
Hình 1.11. Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động - xi lanh cố định.
Hình 1.12. Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động- xi lanh bố trí trên má kẹp.
Hình 1.13. Kết cấu đĩa phanh có xẻ rãnh thơng gió của hãng Rockwell.
Hình 1.14. Biến dạng đàn hồi của vịng làm kín.
Hình 1.15. Ly hợp chuyển hướng và cơ cấu phanh của máy kéo xích.
Hình 1.16. Sơ đồ các loại phanh dải.
Hình 1.17. Các sơ đồ phân dịng.
Hình 1.18. Dẫn động thuỷ lực tác dụng trực tiếp.
Hình 1.19. Dẫn động thủy lực trợ lực chân không.
vii


Hình 1.20. Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén.
Hình 1.21. Dẫn động thủy lực trợ lực bằng bơm thủy lực.
Hình 1.22. Dẫn động thủy lực dùng bơm và các bộ tích năng.
Hình 1.23. Các sơ đồ dẫn động phanh khí nén.
Hình 1.24. Sơ đồ ngun lý của hệ thống mạch dẫn động thuỷ khí điều khiển phanh
Hình 1.25. Sơ đồ nguyên lý dẫn động phanh điện khí nén 2 đường của đồn xe kéo
Hình 2.1. Hình ảnh thực của xe Kia Carens.



Hình 3.21. Quá trình khi sử dụng ABS.
Hình 3.22. Bộ điều khiển thủy lực HCU trên xe Kia Carens.
Hình 3.23. Cảm biến tốc độ bánh xe trước và sau xe Kia Carens.
Hình 3.24. Sơ đồ điều khiển hệ thống EBD.
Hình 3.25. Sơ đồ phân phối EBD có tính đến sự phân bố tải trọng.
Hình 4.1. Sơ đồ lực tác dụng lên ơ tơ khi phanh.
Hình 4.2. Đồ thị mối quan hệ giữa momen phanh mỗi bánh xe cầu trước và cầu sau
với hệ số bám xe ứng với trường hợp đẩy tài (MP1 và MP2 theo φ) và không tải (MP01
và MP02 theo φ).
Hình 4.3. Đặc tính phanh của ơ tơ Kia Carens.
Hình 4.4. Sơ đồ tính tốn bán kính trung bình của đĩa ma sát.
Hình 4.5. Sơ đồ tính tốn bán kính trung bình của đĩa ma sát.
Hình 4.6. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ phân bố áp suất phanh của cơ cấu phanh bánh
sau biển đổi theo cơ cấu phanh bánh trước.
Hình 4.7. Giản đồ phanh.
Hình 5.1. Chẩn đốn hiện tượng bó phanh.
Hình 5.2. Chẩn đốn hiện tượng lệch phanh.
Hình 5.3. Chẩn đốn hiện tượng đạp mạnh phanh nhưng khơng hiệu quả.
Hình 5.4. Chẩn đốn hiện tượng chân phanh bị hẫng hoặc thấp.
Hình 5.5. Chẩn đốn tiếng ồn từ hệ thống phanh.
Hình 5.6. Đèn báo trên đồng hồ taplo.
Hình 5.7. Đọc mã lối qua số lần nháy đèn.
Hình 5.8. Bảng mã lỗi thường xuất hiện trên xe.
Hình 5.9. Máy chẩn đốn lỗi MAXIDAS DS808.
Hình 5.10. Bão dưỡng cơ cấu phanh.
Hình 5.11. Cụm các chi tiết lắp trên giá đỡ má kẹp.
Hình 5.12. Kiểm tra chốt dẫn hướng và vịng chắn bụi piston.
Hình 5.13. Cách đo khoảng cách dự trữ của bàn đạp.

chỉ thu nhỏ với dịng xe Kia nói riêng mà cịn các dịng xe khác. Công tác kiểm
nghiệm hệ thống phanh ngày càng được quan tâm hơn. Xây dựng các đồ thị phanh, tìm
ra các thơng số chuẩn của hệ thống phanh xe để nhận biết hoạt động của xe trên
đường. Trên hết vẫn là đi sâu nghiên cứu hiệu quả làm việc của các chi tiết, bộ phận
trong hệ thống phanh.
Phần đầu đồ án em giới thiệu tổng quan về hệ thống phanh trên ô tô, tiếp đến giới
thiệu các thông số cũng như các hệ thống khác trên xe khảo sát. Để tính tốn kiểm
nghiệm thì phải nắm rõ được kết cấu cơ cấu phanh, dẫn động phanh và các hệ thống
hiện đại như ABS cùng EBD và đó cũng là nhiệm vụ của phần tiếp theo. Trọng tâm
của đề tài đó là em đi xác định hay tìm lại các thông số làm việc của hệ thống phanh
trên xe (áp suất làm việc, các chỉ tiêu phanh, nhiệt sinh ra, lực tác dụng lên bản đạp,…)
và đánh giá hoạt động của hệ thống phanh. Cuối cùng em trang bị các kiến thức về
những hư hỏng và bảo dưỡng cũng như chẩn đoán hệ thống ABS trang bị trên xe.
Sinh viên thực hiện: Đoàn Phước Hiền

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

1


Tên đề tài: Khảo sát và tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô KIA CARENS

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ơ TƠ

1.1. Cơng dụng, phân loại, yêu cầu
1.1.1. Công dụng
Hệ thống phanh dùng để:
- Giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần
thiết nào đó.
- Ngồi ra hệ thống phanh cịn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại


2


Tên đề tài: Khảo sát và tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô KIA CARENS

- Phanh dừng: Cịn gọi là phanh phụ. Dùng để giữ cho ơ tô máy kéo đứng yên tại
chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay
đòn nên còn được gọi là phanh tay.
- Phanh chậm dần: Trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như: Xe tải, trọng lượng
toàn bộ lớn hơn 12 tấn; xe khách, trọng lượng lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi
núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, cịn phải có loại phanh thứ tư
là phanh chậm dần, dùng để:
+ Phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép
khi xuống dốc.
+ Để giảm dần tốc độ ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn.
Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng của nhau
nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận là điều khiển và dẫn động độc lập.
Ngồi ra cịn để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính cịn được phân thành các
dịng độc lập để nếu một dịng nào đó bị hỏng thì các dịng cịn lại vẫn làm việc bình
thường.
Để có hiệu quả phanh cao:
- Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.
- Phân phối mômen phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ
trọng lượng bám để tạo lực phanh. Muốn vậy lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ
thuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng.
- Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khí
nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọng lượng lớn.
Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính: Gia tốc chậm dần
và quãng đường phanh. Ngồi ra cũng có thể sử dụng các chỉ tiêu khác, như: Lực

thực tế mà các cơ cấu phanh của nó tạo ra. Khi thử (theo cả hai chiều: đầu xe hướng
xuống dốc và ngược lại) phanh dừng phải giữ được ô tô máy kéo chở đầy tải và động
cơ tách khỏi hệ thống truyền lực, đứng n trên mặt dốc có độ nghiêng khơng nhỏ hơn
25%.
Hệ thống phanh chậm dần phải đảm bảo cho ô tô máy kéo khi chuyển động xuống các
dốc dài 6km, độ dốc 7%, tốc độ không vượt quá 30±2 km/h, mà không cần sử dụng
các hệ thống phanh khác. Khi phanh bằng phanh này, gia tốc chậm dần của ơ tơ máy
kéo thường đạt khoảng 0,6÷2,0 m/s2.
Để q trình phanh được êm dịu và để người lái được cảm giác, điều khiển được
đúng cường độ phanh, dẫn động phanh cần phải có cơ cấu đảm bảo quan hệ tỷ lệ thuận
giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe.
Đồng thời khơng có hiện tượng tự siết khi phanh.
Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ơ tơ máy kéo khi phanh, sự phân bố lực
phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện sau:
- Lực phanh trên các bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau. Sai
lệch cho phép không được vượt quá 15% lực phanh lớn nhất.
- Khơng xảy ra hiện tượng khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì: Các
bánh xe trước trượt sẽ làm cho ô tô máy kéo bị trượt ngang; các bánh xe sau trượt có
thể làm ơ tơ máy kéo mất tính điều khiển, quay đầu xe. Ngồi ra các bánh xe bị trượt
còn gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám.
Để đảm bảo yêu cầu này, trên ô tô máy kéo hiện đại người ta sử dụng các bộ
điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking
System-ABS).
Yêu cầu về điều khiển nhẹ nhàng và thuận tiện được đánh giá bằng lực lớn
nhất tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển và hành trình của chúng.

Sinh viên thực hiện: Đoàn Phước Hiền

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt


cấu phanh bao giờ cũng có hai phần chính là: Các phần tử ma sát và cơ cấu ép.
- Ngồi ra cơ cấu phanh cịn có một số bộ phận phụ khác, như: bộ phận điều
chỉnh khe hở giữa các bề mặt ma sát, bộ phận để xả khí đối với dẫn động thủy lực…
- Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: Trống- guốc, đĩa hay dải. Mỗi
dạng có đặc điểm kết cấu riêng biệt.

Sinh viên thực hiện: Đoàn Phước Hiền

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

5


Tên đề tài: Khảo sát và tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô KIA CARENS

1.2.1.1. Loại trống- guốc
a. Thành phần cấu tạo:
Đây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất. Cấu tạo gồm:
- Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với may- ơ bánh xe.
- Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh).
- Mâm phanh: Là một đĩa cố định, bắt chặt với dầm cầu. Là nơi lắp đặt và định vị
hầu hết các bộ phận khác của cơ cấu phanh.
- Cơ cấu ép: Khi phanh, cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ ép
các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạo ra lực ma
sát phanh bánh xe lại.
- Bộ phận điều chỉnh khe hở và xả khí (chỉ có đối với dẫn động thủy lực).
b. Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá:
Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh (Hình 1-2). Các sơ đồ
này khác nhau ở chỗ:
- Dạng và số lượng cơ cấu ép.

nó tạo ra khơng phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức chiều chuyển động của ô tô
máy kéo.
- Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lực tác
dụng từ guốc phanh lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ lên cụm ổ
trục của bánh xe.
- Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa momen phanh tạo ra và tích
của lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh.
Sơ đồ tác dụng lên các guốc phanh trên hình 1.3 là sơ đồ biểu diễn đã được đơn
giản hóa nhờ các giả thiết sau:
- Các má phanh bố trí đối xứng với đường kính ngang của cơ cấu.
Sinh viên thực hiện: Đoàn Phước Hiền

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

7


Tên đề tài: Khảo sát và tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô KIA CARENS

- Hợp lực của các lực pháp tuyến (N) và của các lực ma sát (fN) đặt ở giữa vòng
cung của má phanh trên bán kính rt.
Từ sơ đồ ta thấy rằng:
- Lực ma sát tác dụng lên các guốc trước (tính theo chiều chuyển động của xe) có xu
hướng phụ thêm với lực dẫn động, ép guốc phanh vào trống phanh, nên các guốc này
được gọi là guốc tự siết.
- Đối với các guốc sau, lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép, nên các guốc này
được gọi là guốc tự tách. Hiện tượng tự tách và tự siết là một đặc điểm đặc trưng của
cơ cấu phanh guốc.
Sơ đồ trên hình 1.3a có cơ cấu ép cơ khí, dạng cam đối xứng. Vì thế độ dịch chuyển
của các guốc luôn bằng nhau, và bởi vậy áp lực tác dụng lên các guốc và mơmen



Tên đề tài: Khảo sát và tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô KIA CARENS

các chi tiết của các phanh trước và sau có cùng kích thước. Vì thế nó thường được sử
dụng ở cầu trước của các ô tô du lịch và tải nhỏ.
Để nhận được hiệu quả phanh cao khi chuyển động cả tiến và lùi, người ta dùng
cơ cấu phanh thuận nghịch và cân bằng loại bơi như trên hình 1.3d. Các guốc phanh
của sơ đồ này có hai bậc tự do và khơng điểm quay cố định. Cơ cấu ép gồm hai xilanh
làm việc tác dụng đòng thời lên hai đàu trên và dưới của các guốc phanh. Với kết cấu
như vậy guốc phanh đều tự siết dù cho trống phanh quay theo chiều nào. Tuy nhiên nó
có nhược điểm là kết cấu phức tạp.
Để nâng hiệu quả phanh hơn nữa, người ta cịn dùng các cơ cấu phanh tự cường
hóa. Tức là cơ cấu phanh mà kết cấu của nó cho phép lợi dụng lực ma sát giữa một má
phanh và trống phanh để cường hóa- tăng lực ép. Tăng hiệu quả phanh cho má kia: Sơ
đồ hình 1.3 hay các sơ đồ VI đến IX trên hình 1.2.
Các cơ cấu phanh tự cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số hiệu quả có
thể đạt 360% so với các cơ cấu phanh bình thường dùng cam ép. Nhưng mơmen kém
ổn định, kết cấu phức tạp, tính cân bằng kém và làm việc khơng êm nên ít được sử
dụng. Xu hướng hiện nay là: Sử dụng cơ cấu phanh loại bình thường với các guốc có
điểm quay cố định, cùng phía. Trường hợp cần thiết thì sử dụng thêm các bộ trợ lực để
tăng lực dẫn động và tăng hiệu quả phanh.
Để đánh giá mức độ tự cường hóa, người ta sử dụng hệ số tự cường hóa:
Kc= ∑N/∑No
Trong đó:
∑N và ∑No tương ứng là tổng các lực pháp tuyến tác dụng lên má phanh khi
trống phanh quay và khi trống phanh đứng yên.
Cơ cấu phanh với cơ cấu ép bằng cam hay chêm và các guốc một bậc tự do khơng
có tính chất tự cường hóa (nên Kc = 1). Cơ cấu phanh với sơ đồ I và II trên hình 1.2 có
mức tự cường hóa nhỏ (Kc = 1,2  1,4). Các sơ đồ III, X, XI có mức tự cường hóa

hàn nối lại.
Các guốc phanh loại hàn- dập có khối lượng nhỏ, tính cơng nghệ cao, ngồi ra cịn
có độ đàn hồi lớn, tạo điều kiện làm đồng đều áp suất trên bề mặt má phanh. Vì thế
được sử dụng khá phổ biến.
Sinh viên thực hiện: Đoàn Phước Hiền

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

10


Tên đề tài: Khảo sát và tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô KIA CARENS

- Mâm phanh: là một chi tiết có dạng đĩa, được dập từ thép lá hay đúc bằng gang
và bắt chặt với dầm cầu bằng bulong. Là nơi lắp đặt và định vị các chi tiết khác của cơ
cấu phanh (hình 1.6).

Hình 1.6. Cơ cấu phanh loại thủy lực 1 cơ cấu ép.
1- Bulong lắp xilanh bánh xe; 2- Đai ốc hãm; 3- Mâm phanh; 4- Xilanh bánh xe; 5- Lò
xo trả; 6- Đầu cáp nối; 7- Đai ốc; 8- Cần phanh dừng; 9- Bulong; 10- Má phanh sau;
11- Dẫn hướng cáp; 12- Lò xo; 13- Cần điều chỉnh; 14- Đai ốc điều chỉnh; 15- Lị xo
trả; 16- Bulơng điều chỉnh; 17- Xương guốc trước; 18- Má phanh trước.
- Cơ cấu ép: Có 3 loại tùy thuộc kiểu dẫn động là xilanh thủy lực, cam và chêm ép.

Hình 1.7. Các loại cơ cấu ép của cơ cấu phanh trống guốc.
a- Cam ép; b- Chêm ép; c- Xilanh thủy lực.
Sinh viên thực hiện: Đoàn Phước Hiền

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt



Hình 1.9. Sơ đồ ngun lí của phanh đĩa.
Trên hình 1.9 là sơ đồ nguyên lý của cơ cấu phanh dạng đĩa quay hở. Cấu tạo của
cơ cấu phanh gồm: Đĩa phanh gắn với moay-ơ bánh xe, má kẹp trên đó đặt các xi lanh
thủy lực. Các má phanh gắn tấm ma sát đặt hai bên đĩa phanh. Khi đạp phanh, các
piston của xi lanh thủy lực đặt trên má kẹp sẽ ép các má phanh tỳ sát vào đĩa phanh,
phanh bánh xe lại.
Có hai phương án lắp ghép má kẹp: lắp cố định và lắp tùy động kiểu bơi. Phương
án lắp cố định (Hình 1.10) có độ cứng vững cao, cho phép sử dụng lực dẫn động lớn.
Tuy vậy điều kiện làm mát kém, nhiệt độ làm việc của cơ cấu phanh cao hơn.
Vị trí bố trí má kẹp đối với đường kính thẳng đứng của bánh xe ảnh hưởng nhiều
đến giá trị tải trọng thẳng đứng tác dụng lên các ổ trục của nó. Trên hình 1.5b là hai
phương án bố trí má kẹp. Rõ ràng:
RG1 = RZ + 2fNcos ; RG2 = RZ - 2fNcos . Tức là RG2 < RG1 hay: bố trí má kẹp
ở phía sau tâm bánh xe (tính theo chiều chuyển động) sẽ giảm được tải trọng thẳng
đứng tác dụng lên ổ trục.

Hình 1.10. Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định.
1- Má phanh; 2- Má kẹp; 3- Piston; 4- Vịng làm kín; 5- Đĩa phanh.

Sinh viên thực hiện: Đoàn Phước Hiền

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

13