Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

CHNG I: CC VN CHUNG V PHANH CHO ễ Tễ VI EBD
I.CU TO CHUNG CA H THNG PHANH Cể EBD
1.VAI TRề CA H THNG PHANH TRấN ễ Tễ
-Trờn ụtụ h thng phanh cú mt vai trũ rt quan trng. Trờn ụtụ trang b
h thng phanh nhm mc ớch gim vn tc hoc dng hn xe khi cn thit.
Nh cú h thng phanh ụtụ m ngi lỏi cú th yờn tõm v s an tũan khi ụtụ
chuyn ng
- Ngy nay mng giao thụng ng b phỏt trin mnh phự hp vi nhu
cu vn chuyn trong xó hi, ụtụ l phng tin giao thụng ch yu. Ti Vit
Nam cựng vi chớnh sỏch kinh t, ho nhp vo th trng chung ca th gii,
nhu cu vn chuyn hng hoỏ cng nh con ngi phỏt trin nhanh lm tng
trng lng ụtụ di chuyn trong mng giao thụng trong khi cha cú mt c s
h tng v gia thụng phỏt trin y . Do vy dn n viờc gia tng cỏc tai nn
trờn cỏc mng giao thụng ng b. Nhng phõn tớch ỏnh gia nguyờn nhõn gõy
ra tai nn giao thụng ng b cho thy 35-80% tng s cỏc tai nn ụtụ l cú
nguyờn nhõn t h thng phanh.
2.CễNG DNG,PHN LOI, YấU CU CA H THNG PHANH
2.1 Cụng dng
- H thng phanh dựng gim tc ca ụtụ n mt giỏ tr cn thit no
y hoc dng hn ụtụ.
- Gi cho ụtụ dng hoc trờn ng dc.
2.2 Phõn loi.
2.2.1 Theo dn ng phanh.
Theo dn ng h thng phanh c chia ra:
- H thng phanh dn ng c khớ

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

1


Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

- H thng phanh dn ng thu lc
- H thng phanh dn ng khớ nộn - thu lc
- H thng phanh cú cng hoỏ.
2.2.2 Theo kh nng iu chnh mụmen phanh c cu phanh
Theo kh nng iu chnh mụmen phanh c cu phanh
chỳng ta cú h thng phanh vi b iu ho lc phanh.
2.2.3 Theo kh nng chng bú cng bỏnh xe khi phanh.
Theo kh nng chng bú cng bỏnh xe khi phanh chỳng ta
cú h thng phanh vi b chng hóm cng bỏnh xe (h thng
phanh ABS), ABS + liờn hp
2.3 Yờu cu
H thng phanh trờn ụtụ cn m bo cỏc yờu cu sau:
-Cú hiu qu phanh cao nht tt c cỏc bỏnh xe ngha l
m bo
quóng ng phanh ngn nht khi phanh t ngt trong trng
hp nguy him
-Phanh ờm du trong mi trng hp m bo s n nh
chuyn
ng ca ụtụ
-iu khin nh nhng, ngha l lc tỏc dng lờn bn p hay

ũn iu
khin khụng ln
-Dn ng phanh cú nhy cao

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

2


Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

-m bo vic phõn b mụmen phanh trờn cỏc bỏnh xe phi
theo quan
h m s dng ti a trng lng bỏm ca khi phanh cỏc
cng khỏc nhau
-Khụng cú hin tng t xit phanh
-C cu phanh thoỏt nhit tt
-Cú h s ma sỏt gia a phanh v mỏ phanh cao v n nh
trong
iu kin s dng
-Gi c t l thun gia lc trờn bn p vi lc phanh trờn
bỏnh xe
-Cú kh nng phanh khi ụtụ ng trong thi gian di.
3. CU TO CHUNG CA H THNG PHANH CHNH EBD
Cu to chung ca h thng phanh trờn ụtụ c mụ t trờn
hỡnh sau:


Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

3


§å ¸n tèt nghiÖp
buýt nhá 17 chç ngåi

ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh EBD cho xe

Hình 1: Hệ thống phanh trên ôtô
1.Nút BTCS và đèn LED

2.Đèn cảnh báo hệ thống phanh

EBD
3.Tổng phanh 4.Công tắc đèn phanh 5. Bộ phận điều khiển
Bosch 5.3
6.Cảm biến tốc độ bánh trước 7.Cảm biến tốc độ bánh sau
Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao
gồm hai phần chính:
- Cơ cấu phanh:
Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen
hãm trên bánh xe khi phanh trên ôtô.

Ph¹m TuÊn ThÞnh - ¤ t« - K48

4



Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

- Dn ng phanh:
Dn ng phanh dựng truyn v khuych i lc iu
khin t bn p phanh n c cu phanh. Tu theo dng dn
ng: c khớ, thu lc, khớ nộn hay kt hp m trong dn ng
phanh cú th bao gm cỏc phn t khỏc nhau. Vớ d nu l dn
ng c khớ thỡ dn ng phanh bao gm bn p v cỏc thanh,
ũn c khớ. Nu l dn ng thu lc thỡ dn ng phanh bao gm:
bn p, xi lanh chớnh (tng phanh), xi lanh cụng tỏc (xi lanh
bỏnh xe) v cỏc ng dn.
II. LA CHN PHNG N H THNG PHANH C BN
1. LA CHN C CU PHANH.
- ễ tụ ngy nay cng ngy cng hin i, c bit l vi
dũng xe con v xe Mini Bus. Do ú h thng phanh cng phi
hin i theo ỏp ng cỏc yờu cu an ton ũi hi ngy cng
cao hin nay. Vi cỏc h thụng phanh hin i ngy nay chỳng ta
ch yu s dng vi c cu phanh a.
- C cu phanh a hiờn nay ch yu s dng loi phanh a a quay. Loi
phanh a cú a quay cú hai dng chớnh ú l: Loi hai pittụng v loi mt
pittụng( hỡnh 2). a phanh c bt cht vi moay bỏnh xe nh cỏc bu lụng.
Cú hai tm ma sỏt (mỏ phanh) c lp vo cng phanh, cng phanh ng thi l
xi lanh phanh. Khi ngi lỏi tỏc dng lc vo bn p phanh thỡ du phanh t xi
lanh chớnh vi ỏp sut cao c a vo xi lanh chớnh lm pittụng y mỏ phanh
ộp vo a phanh, ng thi vi ỏp sut du cao lm cho cng phanh c y
vi chiu lc y ngc li, lm cng phanh trt trờn cht trt ộp mỏ phanh


Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

5


Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

cũn li vo tm ma sỏt v thc hin quỏ trỡnh phanh. Khi ngi lỏi nh phanh
lm ỏp sut du trong xi lanh chớnh gim du phanh t xi lanh bỏnh xe hi v xi
lanh chớnh.Pittụng v cng phanh c hi v v trớ ban u di tỏc dng ca
pht pttụng (cao su). Do khe h phanh c iu chnh t ng bi pht pittụng
nờn khe h phanh khụng cn phi iu chnh bng tay.

a) loi hai pit tong

b) loi mt pit tong

Hỡnh 2 : kt cu ca c cu phanh a

u im ca phanh a loi a quay: To nhit tt do phn ln a phanh
c tip xỳc vi khụng khớ, nờn nhit sinh ra bi ma sỏt d dng to ra ngoi
khụng khớ nờn s chai b mt mỏ phanh khú xy ra. Nú m bo kh nng n
nh phanh tc cao. Phanh a cú cu to tng i n gin nờn vic kim
tra v thay th mỏ phanh c bit d rng. Phanh a cũn cú u im l cú kh
nng thoỏt nc tt, do nc bỏm vo a phanh b loi b rt nhanh bi lc li
tõm nờn tớnh nng phanh c hi phc trong thi gian ngn. Phanh a cũn cú
u im na l khụng cn phi iu chnh khe h gia mỏ phanh v a phanh do

khe h phanh c iu chnh t ng bi pht cao su gia pớttụng vi xi
lanh.Phanh a cũn cú trng lng nh hn so vi phanh tang trng. Lc chiu

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

6


§å ¸n tèt nghiÖp
buýt nhá 17 chç ngåi

ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh EBD cho xe

trục tác dụng lên đĩa được cân bằng. Kết cấu đơn giản nên độ chính xác có thể
cao bởi vậy có khả năng làm việc với khe hở giữa đĩa phanh với má phanh nhỏ
nên giảm thời gian chậm tác dụng và tăng tỉ số truyền cho cơ cấu phanh.
Nhược điểm của phanh đĩa loại đĩa quay: Má phanh phải chịu được ma
sát và nhiệt độ lớn hơn do kích thước của má phanh bị hạn chế, nên cần có áp
suất dầu lớn hơn để tạo đủ lực phanh. Do gần như không có tác dụng tự hãm nên
cần có áp suất dầu rất cao để đảm bảo đủ lực dừng xe cần thiết. vì vậy đường
kính pittông trong xi lanh bánh xe phải lớn hơn so với pittông phanh tang trống.
Phanh đĩa hở nên nhanh bẩn các bề mặt ma sát.
- Phương án lựa chọn cơ cấu phanh đĩa thiết kế cho đề tài ở đây là cơ cấu
phanh đĩa đĩa quay loại một pittông với các lý do sau.
+ So với cơ cấu phanh đĩa loại hai pittông thì cơ cấu phanh đĩa loại một
pittông có kết cấu đơn giản hơn nhưng hiệu quả cao.
+ Do có kết cấu đon giản nên cơ cấu phanh có đĩa quay loại một pittông
chế tạo đơn giản hơn, giá thành hạ hơn và dễ tích hơp hơn.
Đó chính là lý do lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu phanh đĩa đĩa quay
loại một pittông.

2. LỰA CHỌN DẪN ĐỘNG PHANH.
Hệ thống phanh EBD(Electronic Brake-Force Distribution) là hệ thống
phân phối lực phanh điện tử. Do vậy hệ thống dẫn động thuỷ lực của hệ thống
phanh EBD đòi hỏi có thể tích hợp điều khiển điện tử một cách đơn giản nhất và
hiệu quả nhất. Dưới đây là một số phươn án bố trí dẫn động cho hệ thống phanh
EBD.

Ph¹m TuÊn ThÞnh - ¤ t« - K48

7


§å ¸n tèt nghiÖp
buýt nhá 17 chç ngåi

ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh EBD cho xe

2.1 Bố trí dẫn động độc lập cho từng cầu kiểu TT.
Loại có 4 cảm biến, 4 kênh điều khiển:

1
2

Ký hiệu:
Cảm biến
Van điều khiển
Xylanh chính hai
buồng độc lập

1

2

1
2

Bánh chủ động
Bánh bị động
Xe FF (2+2)

Xe FR (2+2)

Hình 3: Bố trí 4 cảm biến - 4 kênh điều khiể (4+4)

2.2 Bố trí dẫn động chéo độc lập kiểu K

Hình 4: Bố trí (2+2)
2.3 Phương án lựa chọn.

Ph¹m TuÊn ThÞnh - ¤ t« - K48

8


§å ¸n tèt nghiÖp
buýt nhá 17 chç ngåi

ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh EBD cho xe

Với ô tô hiện đại bây giờ thường chỉ sử dụng hai kiểu dẫn động thuỷ lực
là: Dẫn động độc lập từng cầu kiểu TT loại có 4 cảm biến, 4 kênh điều khiển và

dẫn động độc lập kiểu K loại 4 cảm biến, 4 kênh điều khiển
- Với kiểu dẫn động độc lập từng cầu kiểu TT thường chỉ dùng cho xe hai
cầu chủ động.
- Với dẫn động độc lập kiểu K. Đây là kiểu dẫn động chủ yếu được sử
dụng trên các loại xe một cầu chủ động hiện nay.
Vậy phương án lựa chọn thiết kế cho hệ thống phanh EBD ở đây có cơ cấu
phanh ở các bánh xe đều là cơ cấu phanh đĩa với hệ dẫn động độc lập kiểu K. Và
ta có sơ đồ thuỷ lực lựa chọn thiết kế của hệ thống là:

III. ĐIỀU KIỆN SỬ DỤNG CỦA HỆ THỐNG PHANH EBD.
1. CÁC LIÊN HỢP CỦA ABS TRONG HỆ THỐNG PHANH EBD.
Hệ thống phanh EBD là liên hợp giữa hệ thống phanh ABS( Anti-lock
Braking System) cơ bản và các hệ thống hỗ trợ khác. Hệ thống phanh EBD khác
với hệ thống ABS cơ bản ở chỗ là:
- Với hệ thống ABS cơ bản thì hệ thống hoạt động khi bánh xe bị bó cứng
và trượt lết. Hệ thống điều khiển áp suất dầu ở ba chế độ: Tăng áp, giữ áp và
giảm áp. Việc điều khiển này tác dụng trực tiếp tới tất cả các bánh xe thông qua
việc tác dụng vào chân phanh của người lái.

Ph¹m TuÊn ThÞnh - ¤ t« - K48

9


Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

- Vi h thng phanh EBD thỡ tu vo trng hp c th m h thng iu

khin phanh thớch hp tng bỏnh xe. H thng cng iu khin cho ỏp sut du
ba ch : Tng ỏp, gi ỏp, gim ỏp. Nhng vic iu khin ny khụng tỏc
ng cựng lỳc tt c cỏc bỏnh xe m tng bỏnh xe riờng bit vi cỏc mc
phanh khỏc nhau. Vi ụ tụ trang b h thng phanh EBD thỡ kh nng n ca ụ tụ
trong quỏ trỡnh chuyn ng l tt hn rt nhiu so vi h thng phanh ABS c
bn.
* Cỏc liờn hp s dng trong h thng phanh EBD cựng vi h thng
phanh ABS c bn l:
- BAS(Brake Assist System): H thng h tr phamh khn cp.
- TRC(Traction Control): H thng iu khin lc kộo bỏnh xe
- VSC(Vehicle Stabilty Control): Kim soỏt n nh hng.
2. IU KHIN S DNG.
Nh ó núi phn trờn thng phanh EDB l liờn hp gia h thng phanh
ABS c bn v cỏc h thng h tr BAS, ASR v VSC nờn ta cú cỏc iu kin s
dng l:
- Vi ABS: H thng ABS s kớch hot khi bỏnh xe cú hiờn tng trt
lt. Khi ú nú s gi cho xe n nh hng chuyn ng v t c hiu qu
phanh tt nht. V phc v mc ớch ny ta cn dựng bn cm bin tc
bỏnh xe v phớm kớch hot phanh( cụng tc bn p phanh)
- Vi BAS: H thng s kớch hot khi nú nhn biờt thy ngi lỏi phanh
gp. h thng nhn bit c iu ny ngoi cỏc cm bin ca ABS ta cn
thờm hai cm bin na( cm bin hnh trỡnh bn p v cm bin ỏp suõt sau
xylanh chớnh). Khi cú hin tng phanh gp thỡ lp tc ngt ng du t xylanh

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

10


§å ¸n tèt nghiÖp

buýt nhá 17 chç ngåi

ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh EBD cho xe

chính xuống cơ cấu phanh và hệ thống điều khiển bơm để bơm dầu xuống cơ cấu
chấp hành.
- Với ASR: Dùng cho xe khi đi trên đường trơn lầy để có thể khởi hành tốt
hoặc xe đi trên đường trơn tuột hay một bên tốt một bên trơn tuột. Với ASR ta
cần một bộ điều chỉnh chế độ nhiên liệu, một công tắc kích hoạt và bộ phân phối
mômen trên các cầu.
- Với VSC: Đây là hệ thống ổn định hướng và ta có các tình huống sử
dụng cụ thể là:
+ Khi xe đi trên đường thẳng có hệ số bám tốt thì không có vấn đề gì, lúc
náy hệ thống chỉ có tác dụng khi áp suất lốp hai bên khác nhau nhiều làm cho
góc lệch bên của các bánh xe khác nhau. Lúc đó cần tiên hành điều chỉnh tăng
phanh cho từng bên sao cho gia tốc bên đo được gần về với gia tốc bên lý thuyết
do góc quay vành lái gây lên.
+ Khi xe đi trên đường vòng có hệ số bám bằng nhau nhưng cũng do ảnh
hưởng của góc lệch bên dẫn đến sai lệch gia tốc bên đo được với gia tốc bên lý
thuyết và lúc đó buộc phải tiến hành điều chỉnh.
+ Khi xe đi trên đường cong có hệ số bám khác nhau. Lúc này cần thiết
phải điều chỉnh. Có ba mức độ giảm tốc cho các xe là:
Nếu gia tốc bên lớn hơn 0,4g thì tiến hành điều chỉnh ở trạng thái cấp
bách( giảm mức nhiên liệu vào động cơ và phanh).
Nếu từ 0,2g - 0,4g thì điều chỉnh không cần giảm tốc, chỉ cần phanh.
Nếu nhỏ hơn 0,2g thì tuỳ từng mức độ sang trọng của xe có thể hiệu chỉnh
hay không.

Ph¹m TuÊn ThÞnh - ¤ t« - K48


11


Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

CHNG II: TNH TON THIT K H THNG PHANH C BN
I. THIT K C CU PHANH
1. XC NH MễMEN PHANH SINH RA CC C CU PHANH
Cỏc thụng s k thut ca xe tham kho( Transit 16 ch).
5800 x 1974 x

Di x rng x cao(mm)
Chiu di c s(mm)
Vt bỏnh trc(mm)
Vt bỏnh sau(mm)
Khi lng ton ti(kg)
Khi lng khụng ti
Khi lng phõn b trờn cỏc cu khi

2520
3750
1737
1737
3500
2218
22/78


khụng ti
Khi lng phõn b trờn cỏc cu khi y

34/66

ti
1050
Chiu cao trng tõm G(hg)(mm)
* Mụmen sinh ra c cu phanh phi m bo gim tc hoc dng hn ụtụ
vi gia tc chm dn trong gii hn cho phộp.
Ta cú:

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

12


Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

- Khi lng phõn b trờn cu trc khi y ti l:
m1 = 34%.m = 1190kg
- Khi lng phõn b trờn cu sau khi y ti l:
m2 = 66%m = 2310kg.
- Ta trng tõm G:
hg = 1050mm
b = m1.L/m = 1275mm( khong cỏch t tõm n cu trc).
a = m2.L/m = 2475mm(khong cỏch t tõm n cu sau).

- Bỏn kớnh ln ca bỏnh xe:
r0(tnh) =

d
75
16
75
.24,5 +
.B =
.24,5 +
215 = 357mm.
2
100
2
100

r = 0,93 r0 = 0,93.357 = 332mm.
*Vi c cu phanh t trc tip tt c cỏc bỏnh xe thỡ mụmen phanh tớnh toỏn
cn sinh ra mi c cu phanh l:
- Cu trc:
Mp =

j max .hg
G.b
(1 +
). .rbx
2.L
g .b

Mp =


3500.10.1,275
10.1,05
(1 +
).1.0,332 = 3602Nm.
2.3,750
10.1,275

- Cu sau:
Mp =

G.a
. .rbx
2.L

Mp =

3500.10.2,475
.1.0,332 = 3835Nm
2.3,750

õy: G - trng lng ca ụtụ khi y ti.
Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

13


§å ¸n tèt nghiÖp
buýt nhá 17 chç ngåi


ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh EBD cho xe

a, b, hg - tọa độ trọng tâm của ôtô.
L-

chiều dài cơ sở của ôtô.

jmax - gia tốc chậm dần cực đại của ôtô khi phanh;
chọn jmax= 10m/s2.
g - gia tốc trọng trường, g = 10m/s2.
ử - hệ số bám của bánh xe với mặt đường, lấy ử = 1.
rbx - bán kính lăn của bánh xe, rbx = rđ = 332mm
2. XÁC ĐỊNH LỰC ĐIỀU KHIỂN XYLANH BÁNH XE.
Mômen phanh Mp của bánh xe được xác định theo công thức:

M’p = 2.à.Fp.rtb
Fp=N

Fp=N

r
t

- Fp lực điều khiển xylanh bánh xe.

rtb

b

- à.Fp = T1 = T2 = Fmasat lực ma sát.

- rtb bán kinh đặt lực
Hình 5

5 d
6 2

5 16
6 2

rtb = .( .24,5 − 35) = .( .24,5 − 35) = 134 mm
- hệ số ma sát à = 0,38 ữ 0,4, chon à = 0,4.
*Với cầu trước ta có:
Mp’ = 3602Nm

Ph¹m TuÊn ThÞnh - ¤ t« - K48

14

T1=T2


§å ¸n tèt nghiÖp
buýt nhá 17 chç ngåi

ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh EBD cho xe

⇒ 3602 = 2.0,4.Fp’.0,134
⇒ Fp’ = 33603N = 33,603kN.

Fms’ = à.Fp’ = 0,4.33,603 = 13,441kN.

*Với cầu sau ta có:
Mp” = 3835Nm
⇒ 3835 = 2.0,4.Fp”.0,134
⇒ Fp” = 35771N = 35,771kN.

Fms” = à.Fp” = 0,4.35,771 = 14,308kN.
3. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH XYLANH BÁNH XE
Ta có:
Fp = p0 .

πd 2
.n
4

Trong đó: - n: số xylanh trên một cơ cấu phanh, chọn n = 2.
- p0: áp suất chất lỏng trong hệ thống( áp suất điều khiển),
po = 130bar = 130.105N/m2 = 1300N/cm2.
- d: đường kính xylanh.
⇒ d=

4.F p
p 0 .π .n

*Với cầu trước ta có:
d’ =

4.33603
= 4,223 = 42mm
1300.3,14.2


*Với cầu sau ta có:
d” =

4.35771
= 4,357cm = 44mm
1300.3,14.2

4. TÍNH BỀN CƠ CẤU PHANH.
Ph¹m TuÊn ThÞnh - ¤ t« - K48

15


§å ¸n tèt nghiÖp
buýt nhá 17 chç ngåi

ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh EBD cho xe

4.1. Tính công trượt riêng L.
Ta có:
G.V 2 0
L= 2.g.F
∑

Trong đó:
-

G: trọng lượng xe khi đầy tải.

-


V0 = Vmax = 60km/h = 16,67m/s

-

g = 10(m/s2).

-

Fể = F 1 + F 2
Trong đó:
F1: tổng diện tích má phanh trước

(

)

π .R1 2 − π .R2 2 o π
π
2
2
.x .
= R1 − R2 .x 0 .
F1= 4
2.π
180
90

R1 =


d
.24,5 − 35 = 161mm = 0,161m
2

R2 =

4 d
.( .24,5 − 35) = 107mm = 0,107m
6 2

x0: góc ôm của tấm ma sát, x0 = 600.
⇒ F1 = 0,03m2.

F2: tổng diện tích má phanh sau. Do ta chọn hai đĩa phanh trước sau
giống hệt nhau nên F2 = F1 = 0,03m2.
*Với cầu trước ta có:
L1=

G1 .V 2 0 11900 .16,67 2
=
= 5482729(N/m) ≈ 548,27(J/cm2).
2.g .F1
2.10.0,03

*Với cầu sau ta có:

Ph¹m TuÊn ThÞnh - ¤ t« - K48

16



Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

G2 .V 2 0
23100.16,67 2
L2=
=
= 10642946 (N/m) 1064,29(J/cm2).
2.g .F2
2.10.0,03

*Vi ton b xe ta cú:
35000.16,67 2
L=
= 8101852(N/m) 810,18(J/cm2).
2.10.0,06

L = 810,18(J/cm2) < [L] = 1000(J/cm2).
Vy kớch thc mỏ phanh ó chn tha món cụng trt riờng.

4.2. Kim tra ỏp sut b mt ma sỏt.
ỏp sut trờn b mt ma sỏt gia mỏ phanh v a phnah c tớnh
theo cụng thc P=

F
.S


Trong ú: - F: lc ộp lờn mỏ phanh, F =

P0 . .d 2
4

- S: din tớch mỏ phanh
* Kiờm tra mỏ phanh trc.
Ta cú din tớch ca mt cp mỏ phanh: S = F1/2 = 0,03/2 = 0,015(m2)
130.105.3,14.422.106
P0 . .d12
P=
=
1,114(MN/m2)
4.0, 015
4.S

*Kim tra mỏ phanh sau:
Tng t ta cú: S = 0,015(m2)
P=

130.105.3,14.442.106
P0 . .d 22
=
1,187(MN/m2)
4.0, 015
4.S

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

17



Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

ỏp sut gii hn cho phộp i vi mỏ phanh xe Mini Bus l [ P ] = 1,5( MN / m 2 )
Vy vi mỏ phanh ó chn thỡ ỏp sut riờng trờn b mt ma sỏt ca mỏ
phanh trc v sau nm trong gii hn cho phộp.
4.3. Tớnh toỏn nhit phỏt ra trong quỏ trỡnh phanh.
Khi phanh ng nng ca ụtụ chuyn thnh nhit nng. Mt phn nng
lng ny lm núng cỏc c cu, mt phn to ra mụI trng xung quanh. Nu
nhit lng lm núng cỏc c cu ln cú th dn n lm hang cỏc chi tit ca c
cu phanh. Nh lm gim h s ma sỏt gia mỏ phanh vi a phanh, s nh
hng ti hiu qu phanh.
Phng trỡnh cõn bng nng lng trong quỏ trỡnh phanh l:
2

2

t
G v1 v 2
0
.
= mt .C.t + Ft . K t .d t
g
2
0


do khi phanh t ngt thi gian ngn nờn thi gian t nh cú ngha lng nhit
to ra ngoi khụng khớ l rt nh
t

FT k T d t 0

nờn b qua .

0

nờn s tng nhit c xỏc nh bng cụng thc sau
2

2

G v1 v 2
.
= mt .C.t 0
g
2

Trong ú: - G: l trng lng ca xe khi y tI, G = 35000N.
-

V1: vn tc ban u khi phanh, V1 = 30km/h = 8,33m/s

-

V2: vn tc xe sau khi phanh V2= 0


-

mt: khi lng ca cỏc a phanh, chn mt = 18kg

-

g: gia tc trng trng, g = 10m/s2.

- C: nhit dung riờng ca chi tiột bi nung núng,

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

18


Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

C = 500(J/kg.)= 500(Nm/kg.)

Vi yờu cu t0 150C
0

Ta cú: t =

G.(V12 V22 )
35000.8,33 2
=

= 1,6200C
2 g .mt .C
2.10.18.500

Vy c cu phanh ó chn tho món m bo s thoat nhit theo yờu cu.
II. THIT K TNH TON DN NG PHANH.
1. LC TC DNG LấN BN P V HNH TRèNH BN P.
ng kớnh ca xilanh phanh bỏnh xe trc v xi lanh bỏnh
xe sau ó tớnh toỏn phn trờn ta cú l:
d1 =42 mm
d2=44 mm
Chn ng kớnh xilanh chớnh d, kớch thc ũn bn p l, l:
to lờn ỏp sut p = 1300N/cm2 thỡ cn phi tỏc dng lờn bn p mt
lc Q
Q=

l' 1
.d 2
.p . .
l
4

Vi d : ng kớnh xilanh tng phanh, chn d = 16 mm = 1,6 cm
l, l : Cỏc kớch thc ca ũn bn p,

l/l = 44/240

: Hiu sut dn ng thu lc, = 0,92



Q=

44 1
.1,6 2
.
.1300 .
= 480N
240 0,92
4

i vi ụtụ Mini Bus ta ly lc tỏc ng lờn ban p ca ngi lỏi l: [Q] =
250N
Nh vy ta phi lp thờm b tr lc phanh gim nh cng lao ng
cho ngi lỏi.

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

19


Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

Vi kớch thc d, l, l ó chn trờn, ta xỏc nh c hnh trỡnh bn p phanh
theo cụng thc :
2.d12 .x1 + 2.d 22 .x 2

h=



d

2


. b + 0 . l/l


Trong ú: d1, d2: ng kớnh xilanh bỏnh xe trc v sau,
d1 = 42mm ; d2 = 44 mm
0 : Khe h gia thanh y v xilanh piston chớnh,
0 = 1,5 mm
d: ng kớnh xilanh chớnh, d = 16 mm
l, l : Cỏc kớch thc ũn bn p,
b : H s b xung, b = 1,08
x1, x2 : Hnh trỡnh piston ca cỏc xilanh lm vic bỏnh xe trc v sau
+Vi phanh a:

x1 = x2 = 1mm

Vy hnh trỡnh ton b cu bn p:
2.42 2 .1 + 2.44 2 .1

. 240/44 = 84 mm
.
1
,
08

+
1
,
5
h=
2

16



i vi ụtụ mini bus, hnh trỡnh bn p cho phộp l : 150 mm
Vy: h < [h] = 150mm, tho món yờu cu.
* Xỏc nh hnh trỡnh ca piston xilanh lc:
Hnh trỡnh ca piston trong xilanh chớnh phi bng hoc ln hn yờu cu m
bo th tớch du i vo cỏc xilanh lm vic cỏc c cu phanh.
Gi S1, S2 l hnh trỡnh dch chuyn ca piston th cp v s cp thỡ
S = S1 + S2
Vi S2 l hnh trỡnh dch chuyn ca piston s cp khi ta coi nú cú tỏc dng c
lp ( khụng liờn h vi piston th cp ).

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

20


Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe


Tớnh S1 , S2:
.d12
d12
.d 2

. = 2.x1 .
. b
S1.
S1 = 2.x1. 2 . b
4
4
d

ta cú:

S2.

.d 22
d2
.d 2
. = 2.x 2 .
. b S2 = 2.x2. 22 . b
4
4
d

Trong ú :
d1 , d2: ng kớnh xilanh bỏnh xe trc v sau.
d1 = 42mm ; d2 = 44 mm

d: nh kớnh xilanh chớnh , d =16 mm
x1, x2 : Hnh trỡnh dch chuyn ca piston bỏnh xe trc v sau.
x1 = x2 = 1mm
S1 = 2.

42 2
.1,1 = 15,33mm
16 2

S2 = 2.

44 2
.1,1 = 16,32 mm
16 2

Nh vy : Pis ton th cp dch chuyn mt on S1 = 15,33mm
Piston s cp dch chuyn mt oan

S2 = 16,32 mm

2. THIT K TNH TON B TR LC.
2.1 Chn b tr lc.
Ta chn phng ỏn cng hoỏ chõn khụng cho h thng vỡ b cng hoỏ
chõn khụng n gin, d tớch hp vi h thng chung v cho kt qu tt so vi
cỏc b cng hỏo khỏc.
Cu to b cng hoỏ chõn khụng

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

21



§å ¸n tèt nghiÖp
buýt nhá 17 chç ngåi

ThiÕt kÕ hÖ thèng phanh EBD cho xe

Hình 6 Sơ đồ bộ trợ lực chân không .
1. Piston xilanh chính , 2 . Vòi chân không , 3 . Màng chân không ,
4 . Van chân không , 5 . Van khí , 6 . Van điều khiển , 7. lọc khí , 8.
Thanh đẩy , 9 Bàn đạp .

Đặc điểm:
Sử dụng ngay độ chấn không ở đường ống nạp của động cơ, đưa độ chân
không này vào khoang A của bộ cường hóa, còn khoang B khi phanh được thông
với khí trời.
Nguyên lý làm việc:
- Khi không phanh cần đẩy 8 dịch chuyển sang phải kéo van khí 5 và van
điều khiển 6 sang phải, van khí tì sát van điều khiển đóng đường thông với khí
trời, lúc này buồng A thông với buồng B qua hai cửa E và F và thông với đường

Ph¹m TuÊn ThÞnh - ¤ t« - K48

22


Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe


ng np. Khụng cú s chờnh lch ỏp sut 2 bung A, B, bu cng hoỏ khụng
lm vic.
- Khi phanh di tỏc dng ca lc bn p, cn y 8 dch chuyn sang
trỏi y cỏc van khớ 5 v van iu khin 6 sang trỏi. Van iu khin tỡ sỏt van
chõn khụng thỡ dng li cũn van khớ tip tc di chuyn tỏch ri van khớ. Lỳc ú
ng thụng gia ca E v F c úng li v m ng khớ tri thụng vi l F,
khi ú ỏp sut ca bung B bng ỏp sut khớ tri, cũn ỏp sut bung A bng ỏp
suõt ngg ng np ( = 0,5 KG/cm2). Do ú gia bung A v bung B cú s
chờnh ỏp sut (= 0,5 KG/cm2). Do s chờnh lch ỏp sut ny m mng cng hoỏ
dch chuyn sang trỏi tỏc dng lờn pittụng 1 mt lc cựng chiu vi lc bn p
ca ngi lỏi v ộp du ti cỏc xi lanh bỏnh xe thc hin quỏ trỡnh phanh .
- Nu gi chõn phanh thỡ cn y 8 v van khớ 5 s dng li cũn piston 1
tip tc di chuyn sang trỏi do chờnh ỏp. Van iu khin 6 vn tip xỳc vi van
chõn khụng 4 nh lũ xo nhng di chuyn cựng piston 1, ng thụng gia l E,
F vn b bt kớn. Do van iu khin 6 tip xỳc vi van khớ 5 nờn khụng khớ b
ngn khụng cho vo bung B. Vỡ th piston khụng dch 1 chuyn na v gi
nguyờn lc phanh hin ti.
- Khi nh bn p phanh, lũ xo 9 kộo ũn bn p phanh v v trớ ban u,
lỳc ú van 5 bờn phi c m ra thụng gia bung A v bung B qua ca E v
F, khi ú h thng phanh trng thỏi khụng lm vic.
u im:
Tn dng c chờnh ỏp gia khớ tri v ng ng np
khi ng c lm vic m khụng nh hng n cụng sut ca
ng c, vn m bo c trng ti chuyờn ch v tc khi ụtụ

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

23



Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

chuyn ng. Ngc li khi phanh cú tỏc dng lm cho cụng sut
ca ng c cú gim vỡ h s np gim, tc ca ụtụ lỳc ú s
chm li mt ớt lm cho hiu qu phanh cao. Bo m c quan
h t gia lc bn p v vi lc phanh .So vi phng ỏn dựng
tr lc phanh bng khớ nộn, thỡ kt cu b cng hoỏ chõn khụng
n gin hn nhiu, kớch thc gn nh,d ch to, giỏ thnh r,
d b trớ trờn xe.
Nhc im:
chõn khụng khi thit k ly l 5 N/cm2, ỏp sut khớ tri l
10N/cm2 , do ú chờnh ỏp gia hai bung ca b cng hoỏ
khụng ln. Mun cú lc cng hoỏ ln thỡ phi tng tit din ca
mng, do ú kớch thc ca b cng hoỏ tng lờn. Phng ỏn
ny ch thớch hp vi phanh du loi loi xe du lch , xe vn ti ,
xe khỏch cú to trng nh v trung bỡnh .
2.2. Thit k b tr lc.
* H s cng hoỏ
Khi cú t b cng hoỏ ta chn lc bn p cc i ca ngi lỏi khong
300 N, kt hp vi lc ca cng hoỏ sinh ra trờn h thng phanh to ra ỏp sut
cc i ng vi trng hp phanh gp vo khong 1200 1300N/cm2
T cụng thc xỏc nh lc bn p :

.d 2
l' 1
Qd =

. pi . . .
4
l tl

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

24


Đồ án tốt nghiệp
buýt nhỏ 17 chỗ ngồi

Thiết kế hệ thống phanh EBD cho xe

Vi Q = 250 N ta xỏc nh c ỏp sut pi do ngi lỏi sinh ra lỳc p phanh
l:

pi =

Qd .4 l
. . tl .
.d 2 l '

trong ú :
d - ng kớnh xylanh chớnh , d =16mm = 1,6cm .
l , l' - kớch thc ũn bn p, l/l = 44/240
tl - hiu sut truyn lc , tl = 0,92 .
pi =

250.4 240

.
.0,92 = 624 N / cm 2
2
.1,6 44

Nh vy , ỏp sut cũn li do b cng hoỏ sinh ra l :
pc = pt - pi = 1300 624= 676N/cm2 .
H s cng hoỏ c tớnh nh sau :

kc =

pt 1300
=
= 1,92
pc
676

P(N/cm2)

Cú cng hoỏ

Yờu cu ca b cng húa
thit k l luụn phi m bo

1300

h s cng hoỏ trờn
Khụng cng hoỏ

Ta xõy dng c ng

c tớnh ca b cng hoỏ
nh sau:

0
50

300

Hỡnh 7: ng c tớnh b cng hoỏ

Phạm Tuấn Thịnh - Ô tô - K48

25

Qb