BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
CƠ SỞ ĐÀO TẠO THÁI NGUN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÍNH TỐN HỆ THỐNG PHANH XE MINIBUS
DỰA TRÊN XE THAM KHẢO TOYOTA HIACE
16 CHỖ

Sinh viên thực hiện

: Hà Trung Nguyên

Lớp

:K70DCOT31

Giảng viên hướng dẫn : TS. Đỗ Thành Phương

.
Thái nguyên 2023

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
1


.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................

.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................

MỤC LỤC
2



LỜI NĨI ĐẦU……………………………………………………………………...
…….
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH.....................................................
1.1.

Cơng dụng, yêu cầu phân loại...........................................................................

1.1.1.

Công dụng:.........................................................................................................

1.1.2.

Phân loại:...........................................................................................................

1.1.3.

Yêu cầu:..............................................................................................................

1.2.

Kết cấu hệ thống phanh chính trên ơ tơ:...........................................................

1.3.

Các loại Cơ cấu phanh.......................................................................................

1.3.1. Loại phanh trống guốc……………………………………………………....…
1.3.2. Loại phanh đĩa…………………………………………………….…………..

1.3.3. Dẫn động phanh....................................................................................................
1.3.4. Các sơ đồ phân dịng chính……………………………………………….…..
1.3.5. Dẫn động thuỷ lực……………………………..………………………….…..
1.3.6. Dẫn động khí nén…………………………….…………………………….…
CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ TRÊN XE
MINIBUS…………………………………………………………..……………
2.1. Chọn loại dẫn động phanh.......................................................................................
2.1.1. Dẫn động thủy lực.................................................................................................
2.1.2. Dẫn động khí nén..................................................................................................
2.2. Chọn sơ đồ dẫn động phanh.....................................................................................
2.3. Chọn cơ cấu phanh...................................................................................................
2.3.1. Cơ cấu phanh đĩa trước........................................................................................
2.3.2. Cơ cấu phanh tang trống sau................................................................................
CHƯƠNG III: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE
MINIBUS…………………………………………………………….
3.1. Thơng số kỹ thuật xe Toyota Hiace…………………………………….….
3.2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH ĐÃ CHỌN...................................
3.2.1. Tính tốn mơmen phanh u cầu ở các cơ cấu phanh.........................................
3.2.2. Hệ số phân bố lực phanh lên các trục của bánh xe..............................................
3.2.3. Mômen phanh do cơ cấu phanh sinh ra và lực ép yêu cầu.................................
3.2.4. Tính tốn xác định bề rộng má phanh.................................................................
3


3.2.5. Tính tốn kiểm tra cơng trược riêng và nhiệt độ hình thành ở cơ cấu phanh.....
3.2.6. Hành trình dịch chuyển đầu pittong xy-lanh công tác của cơ cấu ép.................
3.2.7. Đường kính xy-lanh chính và xy-lanh cơng tác..................................................
3.2.8. Hành trình dịch chuyển của piston xy lanh..........................................................
3.2.9. Hành trình và tỷ số truyền bàn đạp phanh...........................................................
3.2.10. Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp phanh khi chưa có trợ lực..........................

3.2.11. Lưc cần thiết tác dụng lên bàn đạp khi có trợ lực..............................................
3.2.12. Đường kính xy- lanh của bầu trợ lực..................................................................
3.2.13. Tính toán các chỉ tiêu phanh...............................................................................
CHƯƠNG IV: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH………………
4.1. Các hư hỏng thường gặp………………………………...…..
4.2. Phương pháp bảo dưỡng sửa chưã..........................................................................
4.3. Kiểm tra hoạt động của trợ lực phanh.....................................................................
4.3.1 Kiểm tra hoạt động của trợ lực...............................................................................
4.4.1. Kiểm tra sự kín của trợ lực...................................................................................
KẾT LUẬN……………………………………………………………………………..
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………..

LỜI NÓI ĐẦU
4


Nền kinh tế nước ta ngày càng hội nhập sâu với nền kinh tế thế giới. Nhu cầu
chuyển tải, vận chuyển hàng hóa và con người ngày càng tăng cao và tăng dần theo
từng năm. Để đáp ứng nhu cầu đó thì ngành giao thơng vận tải phải có đủ sức và có đủ
tầm, có chiến lượt vận tải đa dạng từ đường sắt, đường bộ, đường biển lẫn đường hàng
khơng mới có thể lưu thơng hàng hóa, con người trong nền kinh tế thị trường. Làm
được điều này cần phải có đội ngủ cán bộ, kĩ sư chuyên nghiệp và có trình độ cơng
nghệ cao.Trong các dạng vận tải thì vận tải đường bộ đóng vai trị quan trọng, xun
suốt và có tính cơ động cao đáp ứng mọi điều kiện trong nền kinh tế.
Làm được điều này thì các phương tiện vận tải đường bộ (chủ yếu là xe ơ tơ)
phải được thiết kế tốt nhất có thể để vận tải. Các cán bộ kĩ sư trong ngành phải được
đào tạo bài bản và trang bị kĩ năng thực tế và tiếp thu công nghệ thế giới mới đáp ứng
được yêu cầu của vận tải ngày càng tăng. Đang là sinh viên em được nhận nhiệm vụ
thực hiện đồ án”Tính tốn, Thiết kế hệ thống phanh ơ tơ”.Mà cụ thể là ‘tính tốn thiết
kế hệ thống phanh trên xe Minibus dựa trên xe tham khảo Toyota Hiace 16 chỗ’ của

trường Đại Học Công Nghệ Giao Thông Vận tải.
Nhu cầu vận chuyển ngày càng tăng thì tốc độ ơ tơ ngày phải càng cao, vì vậy
để đảm bảo an tồn cho người và hàng hóa thì hệ thống phanh trên ơ tơ cực kì quan
trọng và rất cần thiết.
Với các kiến thức đã học và kiến thức thực tế cùng sự hướng dẫn của giáo viên
hướng dẫn Đỗ Thành Phương đã giúp em hoàn thành đồ án trong thời gian quy định.
Tuy nhiên trong quá trình làm đồ án khơng tránh khỏi sai sót mong thầy(cơ) chỉ dẫn
thêm để những đồ án sau được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Đỗ Thành Phương cùng các thầy cô
giáo trong bộ môn và các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2023.
Sinh viên thực hiện
Hà Trung Nguyên

CHƯƠNG I: TỔNG
QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1.

Công dụng, yêu cầu phân loại
5


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 giữ cho ơ tơ
máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt đường dốc nghiêng hay trên mặt đường
ngang.
- Với công dụng như vậy hệ thống phanh là hệ thống đặc biệt quan trọng. Nó
đảm bảo cho ơ tơ máy kéo chuyển động an tồn ở mọi chế độ làm việc. Nhờ đó mới
có khả năng phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và khả năng vận

chuyển của ôtô.
1.1.2 Phân loại
 Theo tính chất điều khiển mà ta chia ra:
+ Phanh chân.
+ Phanh tay.
 Theo vị trí đặt cơ cấu phanh mà ta chia ra:
+Phanh ở bánh xe.
+Phanh ở trục truyền động (sau hộp số).
 Theo kết cấu phanh mà ta chia ra:
+ Phanh guốc.
+Phanh đĩa.
+ Phanh dải.
 Theo phương thức dẫn động:
+ Dẫn động phanh bằng cơ khí: Nhược điểm là lực tác dụng lên cơ cấu phanh
không đều và kém nhạy, điều khiển nặng...vì vậy hiện nay ít dùng ở cơ cấu phanh
chân. Còn trên phanh tay dùng để phanh khi dừng đổ hoặc hổ trợ cho phanh chân
khi phanh gấp, vì vậy nó nó cịn được dung phổ biến trên các loại ô tô hiện nay.
+ Dẫn động phanh bằng chất lỏng (dầu thủy lực): Được dùng phổ biến trên xe
du lịch và xe tải nhỏ.
+ Dẫn động phanh bằng khí nén( phanh khí): Dùng trên các loại xe tải



vừa vàTheo tính chất điều khiển mà ta chia ra:
+ Phanh chân.
+ Phanh tay.
 Theo vị trí đặt cơ cấu phanh mà ta chia ra:
6



+Phanh ở bánh xe.
+Phanh ở trục truyền động (sau hộp số).
 Theo kết cấu phanh mà ta chia ra:
+ Phanh guốc.
+Phanh đĩa.
+ Phanh dải.
 Theo phương thức dẫn động:
+ Dẫn động phanh bằng cơ khí: Nhược điểm là lực tác dụng lên cơ cấu phanh
không đều và kém nhạy, điều khiển nặng...vì vậy hiện nay ít dùng ở cơ cấu phanh
chân. Còn trên phanh tay dùng để phanh khi dừng đổ hoặc hổ trợ cho phanh chân
khi phanh gấp, vì vậy nó nó cịn được dung phổ biến trên các loại ô tô hiện nay.
+ Dẫn động phanh bằng chất lỏng (dầu thủy lực): Được dùng phổ biến trên xe
du lịch và xe tải nhỏ.
+ Dẫn động phanh bằng khí nén( phanh khí): Dùng trên các loại xe tải vừa và
nặng, xe khách, ngồi ra cịn dùng trên các loại xe kéo đồn xe (xe kéo sơ- mi -rơ
móc).
+ Dẫn động phanh liên hợp thủy khí: Dùng trên các loại ơ tơ, đồn xe có tải
trọng lớn và rất lớn.
9

1

8

7
6

2

5

1

3
3
1

2
3

2

a)

4

b)

c)

Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính.
a).Phanh guốc: 1- Chiều lực tác dụng, 2- Má phanh, 3- Tang trống.
b). Phanh đĩa: 1- Chiều lực tác dụng, 2- Mà phanh, 3- Đĩa phanh.
c). Phanh dải: 1,5- Chắn bảo vệ, 2,6- Đĩa phanh, 3,8- Khớp quay, 7- Cần kéo,
9- Lò xo, 4- Tang trống.
1.1.1. Yêu cầu:
Hệ thống phanh cần đảm bảo các u cầu chính sau :
 Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp đó là:
7



+ Quảng đường phanh ngắn nhất.
+ Thời gian phanh nhỏ nhất.
+ Gia tốc chậm dần ổn định trong quá trình phanh.
 Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi phanh.
+ Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng trên bàn đạp hay địn điều
khiển phải nhỏ.
 Có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm.
 Đảm bảo việc phân bố moment phanh trên các bánh xe phải tuân theo nguyên
tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi cường độ.
 Cơ cấu phanh khơng có hiện tượng tự xiết.
 Cơ cấu phanh phải có khả năng thốt nhiệt tốt.
 Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh (đĩa phanh) cao và ổn định trong
mọi điều kiện sử dụng.
 Giử được tỉ lệ thuân giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực phanh sinh ra
ở cơ cấu phanh.
 Hệ thống phải có độ tin cậy, đồ bền và tuổi thọ cao.
 Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc, bảo dưỡng.
1.2.

Kết cấu hệ thống phanh chính trên ô tô:
Ðể thực hiện nhiệm vụ của mình, hệ thống phanh phải có hai phần kết cấu

chính sau:
- Cơ cấu phanh : Là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản. Trong q trình phanh
động năng của ơtơ máy kéo được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán
ra mơi trường bên ngồi.
- Dẫn động phanh : Ðể điều khiển cơ cấu phanh.
1.3.

Các loại cơ cấu phanh.

- Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản và làm việc theo nguyên lý

ma sát, kết cấu của cơ 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 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, Ðĩa hay Dải.
Mỗi dạng có một đặc điểm riêng biệt.
8


1.3.1. Loại phanh trống – guốc.
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 moayơ 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 để phanh bánh xe lại.
- Bộ phận điều chỉnh khe hở: Khi nhả phanh, giữa trống phanh và má phanh
cần phải có một khe hở tối thiểu nào đó, khoảng (0,20,4)mm để cho phanh nhả
được hoàn toàn. Khe hở này tăng lên khi các má phanh bị mài mịn, làm tăng hành
trình của cơ cấu ép, tăng lượng chất lỏng làm việc cần thiết hay lượng tiêu thụ
khơng khí nén, tăng thời gian chậm tác dụng. Để tránh những hậu quả xấu đó, phải
có cơ cấu để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh.
Có hai phương pháp để điều chỉnh: Điều chỉnh bằng tay và tự động.
P2

fN 2


N2

N1

b

c

c

fN 1

a

b
P1
fN1

N1

N1

N2

b
P2

P2


c

d

b
fN1

c

fN1

a

a

fN1

fN 2

rb

e

c

N1

N1

a


rb

fN1

rb

P2

P1

a

b

N1

a

N2

b
fN1

P1

fN 2

rb


a

rb
N1

P2

P1

P1

e

Hình 1.2. Sơ đồ các cơ cấu phanh thông dụng loại trống guốc và lực tác
dụng.

9


a - Ép bằng cam; b - Ép bằng xi lanh thủy lực kép; c - Hai xi lanh ép, guốc
phanh một bậc tự do; d- Hai xi lanh ép, guốc phanh hai bậc tự do; e- Cơ cấu
phanh tự cường hóa.
Trong đó: P, P1, P2: Lực xylanh dẫn động guốc phanh. N 1, N2: Áp lực pháp
tuyến tác dụng lên guốc phanh. fN1, fN2: Lực ma sát. rt: Bán kính tang trống.
Các sơ đồ này khác nhau ở chỗ:
- Dạng và số lượng cơ cấu ép.
- Số bậc tự do của các guốc phanh.
- Đặc 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.

+ Đặc 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.
Để đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người ta sử
dụng ba chỉ tiêu riêng, đặt trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là: Tính thuận
nghịch (đảo chiều), tính cân bằng và hệ số hiệu quả.
- Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mơmen phanh
do nó tạo ra không phụ thuộc chiều quay của trống, tức là chiều chuyển động của
ơtơ - máy kéo.
- Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lực từ
guốc phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ tác dụng
lên cụm ổ trục của bánh xe.
- Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa mômen phanh tạo ra và tích
của lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh (mơmen của lực dẫn động).
1.3.2. Loại phanh đĩa.
Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ơtơ du lịch.
Phanh đĩa có các loại : Kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay và
vòng ma sát quay.
Ðĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rãnh thơng gió, đĩa một lớp kim loại hay
ghép hai kim loại khác nhau.
Phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống guốc như sau :
10


- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mịn đều và ít
phải điều chỉnh.
- Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở, có khả năng làm việc
với khe hở nhỏ (0,050,15)mm nên rất nhạy, giảm được thời gian chậm tác dụng
và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động.
Phanh đĩa cịn có một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là :

- Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín
- Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt xước.
2

1

4

3

5

6

Hình 1.3. Sơ đồ kết cấu phanh đĩa má kẹp tỳ động
1. Má phanh; 2. Má kẹp; 3. Piston; 4. Vịng làm kín;
5. Đĩa phanh; 6. Chốt dẫn hướng.
1

2

3

4

5

Hình 1.4. Sơ đồ kết cấu phanh đĩa má kẹp cố định.
2. Má phanh; 2. Má kẹp; 3.piston; 4. Vịng làm kín; 5. Đĩa phanh.


1.3.3. Dẫn động phanh.
11


- 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 ( =0,4
– 0,6)và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe.
- Dẫn động điện chỉ dùng cho đồn xe kéo mc, 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.
- Dẫn động thủy lực hầu như không dung cho máy kéo nhưng lại thường dùng
để dẫn động phanh của rơ móc kéo sau. Trên các máy kéo cở lớn thường sữ dụng
đẫn động khí nén.
1.3.4. Các sơ đồ phân dịng chính.
- Dẫn động phanh làm việc với mục đích tăng độ tin cậy, vì vậy cần có ít nhất
là hai dịng dẫn động độc lập. Trong trường hợp một dịng bị hỏng thì các dòng còn
lại vẫn làm việc được với một hiệu quả nhất định nào đó. Hiện nay phổ biến nhất là
các dẫn động với hai dòng với sơ đồ phân dịng như hình 1-5.
- Để phân chia các dịng có thể sử dụng bộ phận điều khiển kép như: Tổng van
khí nén hai khoang, xi lanh kép hay một bộ chia.
1
1

4

4
2

2


3

3

5

5

b)

a)

1

1
4

4
2

3

2

3

5

d)


c)

5

1
4
3

2
e)

5

Hình 1.5. Các sơ đồ phân dịng dẫn động phanh.
1 - Bộ phận phân dịng (Xilanh chính hoặc tổng van khí nén);
2,3 – Các bánh xe trước, sau; 4,5 – Các dịng dẫn động.
- 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.
12


+ 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 (1-5a ) sơ đồ phân dòng theo yêu cầu.
Ðây là sơ đồ đơn giản nhất nhưng hiệu quả phanh sẽ giảm nhiều khi hỏng dịng
phanh cầu trước.
- Khi dùng các sơ đồ hình (1-5b, 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 (1-5b và d)
lực phanh sẽ khơng đối xứng, làm giảm tính ổn định khi phanh nếu một trong hai
dịng bị hỏng.
- Sơ đồ (hình 1-5e) là sơ đồ hoàn thiện nhất nhưng cũng phức tạp nhất.
1.3.5. Dẫn động thủy lực.
a. Ưu nhược điểm:
 Ưu điểm:
-

Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ (dưới 0,2- 0,4s).

-

Luôn luôn 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 ( = 0,8 – 0,9).

-

Kết cấu đơn giản, kích thước, khối lượng, giá thành thấp.

-

Có khả năng dùng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu
phanh.


 Nhược điểm:
-

u 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 và mômen phanh không ổn định

-

Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp và độ nhớt tăng.

b. Phạm vi sử dụng:
13


Với các đặc điểm đó, dẫn động thủy lực được sữ dụng rộng rải trên các ô tô du
lịch, ô tô tải cở nhỏ hoặc cở đặc biệt lớn.
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 lực tác dụng người lái.

- Dẫn động tác động gián tiếp : Cơ cấu phanh được dẫn động một phần nhờ lực
người lái, một phần nhờ các bộ trợ lực lắp song song với bàn đạp.
- Dẫn động dùng bơm và các bộ tích năng : Lực tác dụng lên cơ cấu phanh là
áp lực của chất lỏng cung cấp từ bơm và các bộ tích năng thủy lực. Người lái chỉ
điều khiến các van, qua đó điều chỉnh áp suất và lưu lượng chất lỏng đi đến cơ cấu
phanh tùy theo cường độ phanh yêu cầu.
* Sơ đồ dẫn động phanh tác động trực tiếp.

4

3

1

5

2

8
B

A

6

Hình 1.6. Dẫn động phanh thủy lực tác động trực tiếp.
7
1,8 - Xylanh bánh xe; 3,4 - Piston trong xylanh
chính; 2,7 - Ðường ống dẫn


dầu đến xylanh bánh xe; 5 - Bàn đạp phanh; 6 - Xylanh chính.
* Sơ đồ dẫn động phanh 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.

14


Hình 1.7. Dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không.
1,2. Ðường ống dẫn dầu phanh đến xylanh bánh xe; 3. Xylanh chính;
4. Ðường nạp động cơ(hoặc bơm chân khơng); 5. Bàn đạp; 6. Lọc;
7. Van chân không;8. Cần đẩy; 9. Van khơng khí;10. Vịng cao su của cơ cấu
tỷ lệ;11. Màng ( hoặc piston ) trợ lực;12. Bầu trợ lực chân không.
Nguyên lý làm việc:
Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp phanh đẩy cần 8 dịch chuyển sang
phải làm van chân khơng 7 đóng lại cắt đường thơng hai khoang A và B, cịn van
khơng khí 9 mở ra cho khơng khí qua phần tử lọc 6 đi vào khoang A. Độ chênh áp
suất giửa hai khoang A, B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston( màng) của bầu
trợ lực, và qua đó tạo nên một lực phụ hổ trợ cùng người lái tác dụng lên piston
trong xi lanh chính 3, ép theo các ống dẫn 1, 2 đi đến các xi lanh các bánh xe để
thực hiện quá trình phanh.
Khi nhả phanh van chân khơng 7 mở, do đó khoang A sẽ thơng với khoang B
qua van này và có cùng áp suất chân khơng. Vì vậy khơng có lực tác dụng vào
piston trong xi lanh chính nên dầu từ các xi lanh bánh xe sẽ hồi về lại bình chứa
theo các đường ống dẫn 1,2.
Khi lực phanh đạt giá trị cực đại thì van khơng khí mở hồn tồn và độ chênh
áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị max.

 Dẫn động thủy lực dùng trợ lực khí nén:
Bộ trợ lực khí nén là bộ phận cho phép lợi dụng khí nén để tạo lực phụ, thường
được lắp song song với xylanh chính, tác dụng lên dẫn động hỗ trợ cho người lái.
15


Bộ trợ lực phanh loại khí có hiệu quả trợ lực cao, độ nhạy cao, tạo lực phanh lớn
cho nên được dùng nhiều ở ơ tơ tải.

Hình 1.8. Dẫn động phanh thủy lực trợ lực khí nén.
1. Bàn đạp; 2. Ðịn đẩy; 3. Cụm van khí nén; 4. Bình chứa khí nén
5 . Xylanh lực; 6. Xylanh chính; 7. Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe;
8. Xylanh bánh xe; 9. Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe;10. Xylanh bánh xe
 Dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm và các bộ tích năng:
-

Sơ đồ:

Hình 1.9. Dẫn động phanh thủy lực dùng bơm và các tích năng.
1. Bàn đạp; 2. Xylanh chính; 3, 4. Van phanh; 5,6. Xylanh bánh xe;
7. Bộ tích năng; 8. Bộ điều chỉnh tự động kiểu áp suất rơle;
9. Bộ tích năng; 10. Van an toàn; 11. Bơm
16


- Nguyên lý làm việc:
Trên các ô tô tải trọng cực lớn thường sử dụng dẫn động thủy lực với bơm và
các bộ tích năng 3 và 4 là hai khoang của van phanh được điều khiển từ xa nhờ dẫn
động thủy lực hai dịng với xylanh chính 2. Khi tác dụng lên bàn đạp 1, dầu tác
dụng lên các van 3 và 4, mở đường cho chất lỏng từ các bộ tích năng 7 và 9, đi đến

các xylanh bánh xe 5 và 6. Lực đạp càng lớn, áp suất trong các xylanh 5 và 6 càng
cao. Bộ điều chỉnh tự động áp suất kiểu rơle 8 dùng để giảm tải cho bơm 11 khi áp
suất trong các bình tích năng 7 và 9 đã đạt giá trị giới hạn trên, van an tồn 10 có
tác dụng bảo vệ cho hệ thống khỏi bị quá tải.
1.3.6. Dẫn động khí nén.
a. Ưu nhược điểm:
 Ưu điểm:
-

Điều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ.
Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có rị rỉ nhỏ, hệ thống vẫn có
thể làm việc được, tuy hiệu quả phanh giảm).

-

Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác nhau, như :
phanh rơ moóc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén,....

-

Dễ cơ khí hóa, tự động hóa q trình điều khiển dẫn động.

 Nhược điểm:
-

Ðộ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn.

-

Do bị hạn chế bởi điều kiện rò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơn của

chất lỏng trong dẫn động thủy lực tới (10-15) lần. Nên kích thước và khối
lượng của dẫn động lớn.

-

Số lượng các cụm và chi tiết nhiều.

-

Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn.

b. Phạm vi sử dụng.
Với các đặc điểm đó, dẫn động khí nén hiện nay được sử dụng rộng rãi trên các ô tô
máy kéo cở trung bình và lớn, cũng như các đồn xe kéo rơ móc.
c. Các sơ đồ chính.
Dẫn động phanh khí nén có 3 sơ đồ điển hình, tương ứng với 3 trường hợp là:
-

Xe ô tô đơn khơng kéo móc.
17


-

Xe kéo móc dẫn động phanh rơ móc một đường.

-

Xe kéo móc dẫn động phanh rơ móc hai đường.


Ở đây chỉ giới thiệu sơ đồ phanh khí nén xe ơ tơ đơn khơng kéo móc:

4

5

6

3 2 1
10

9

7
8
Hình 1.10. Sơ đồ dẫn động phanh khí nén ơ tơ đơn.
1 - Máy nén khí; 2. Van an tồn; 3. Bộ điều chỉnh áp suất;
4. Bộ lắng lọc và tách ẩm; 5. Van bảo vệ kép; 6,10. Các bình chứa khí nén;
7,9. Các bầu phanh; 8. Tổng van phân phối
Nguyên lý làm việc:
Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp, tổng van phân phối làm việc cắt
đường thông các bầu phanh với khí quyển và mở đường cho khí nén đi đến các bầu
phanh 7, 9, tác dụng lên cơ cấu ép, ép các guốc phanh ra tỳ sát trống phanh, phanh
các bánh xe lại.
Khi nhả phanh: Các chi tiết trở về trang thái ban đầu dưới tác dụng của lò xo
hồi vị.

18



CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT
KẾ TRÊN XE MINIBUS
2.1. Chọn loại dẫn động phanh
2.1.1. Dẫn động thủy lực
Dẫn động phanh bằng thủy lực được dùng nhiều cho xe cứu thương, xe chuyên
dụng,ô tô du lịch, ô tô vận tải có tải trọng nhỏ và cực lớn, gồm các cụm chủ yếu sau:
xylanh phanh chính, bộ trợ lực phanh, xylanh làm việc ở các bánh xe...
Dẫn động phanh thủy lực có những ưu điểm là :
- Ðộ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ (dưới 0,2 ÷ 0.4s).
- Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dịng dẫn
động chỉ bắt đầu tăng khi tất cả má phanh đã ép vào đĩa 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
và mômen phanh không ổn định.
- Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp và độ nhớt tăng.

2.1.2. Dẫn động khí nén
19


Dẫn động khí nén hiện nay được sử dụng rộng rãi trên các ơ tơ máy kéo cỡ
trung bình và lớn, cũng như trên các đồn xe kéo móc.

Dẫn động khí nén có những ưu điểm là :
- Điều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ.
- Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có rị rỉ nhỏ, hệ thống vẫn tiếp
tục làm việc được, tuy hiệu quả phanh giảm).
- Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác như : Phanh rơ
mooc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén.
- Dễ cơ khí hóa, tự động hóa q trình điều khiển dẫn động.
Tuy nhiên dẫn động khí nén có các nhược điểm là:
- Độ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn.
- Do bị hạn chế bởi điều kiện rò rỉ áp suất làm việc của khí nén thấp hơn của
chất lỏng trong dẫn động thủy lực tới 10 ÷ 15 lần. Nên kích thước và khối lượng của
dẫn động lớn.
- Số lượng các cụm và chi tiết nhiều.
- Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn.
Dựa vào các ưu nhược điểm của dẫn động thủy lực và dẫn động khí nén, và dựa
trên ơtơ thiết kế là ơtơ con 4 chỗ ta chọn loại dẫn động phanh cho xe thiết kế là dẫn
động thủy lực với bầu trợ lực chân không.
2.2. Chọn sơ đồ dẫn động phanh
Dẫn động hệ thống phanh làm việc với mục đích tăng độ tin cậy, cần phải có ít
nhất là hai dịng dẫn độc lập. Trong trường hợp một dịng bị hỏng thì các dòng còn lại
vẫn làm việc được với hiệu suất nào đó. Mỗi sơ đồ có các ưu khuyết điểm riêng. Vì
vậy khi chọn sơ đồ phân dịng phải tính tốn kỹ dựa vào các yếu tố chính là:
- 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 dẫn động.
20