Thiết kế hệ thống phanh xe huyndai HD72

+ Dẫn động phanh loại cơ khí + Dẫn động phanh loại thủy lực + Dẫn động phanh loại khí nén + Dẫn động phanh loại liên hợp - Đối với xe tải, người ta có thể bố trí sử dụng một trong tất cả

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khí ô tô K11 1

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 4

1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH 4

1.1.1.CÔNG DỤNG: 4

1.1.2 PHÂN LOẠI: 4

1.1.3 YÊU CẦU: 5

1.2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 6

1.2.1.MỤC TIÊU: 6

1.2.2.NHIỆM VỤ: 6

CHƯƠNG II:LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 7

2.1.CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ BAN ĐẦU 7

2.2 LỰA CHỌN DẪN ĐỘNG PHANH 7

2.2.1.DẪN ĐỘNG PHANH LOẠI CƠ KHÍ 8

2.2.2.DẪN ĐỘNG PHANH LOẠI THỦY LỰC 9

2.2.3 DẪN ĐỘNG PHANH LOẠI LIÊN HỢP ( Dẫn động thủy lực điều khiển bằng khí nén ) 14

2.3.LỰA CHỌN CƠ CẤU PHANH 15

2.3.1.CƠ CẤU PHANH GUỐC 16

2.3.2.CƠ CẤU PHANH ĐĨA 20

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG PHANH THỦY LỰC 24

3.1.NHỮNG THÔNG SỐ ĐÃ ĐƯỢC TÍNH TOÁN Ở CƠ CẤU PHANH 24

3.2.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG PHANH 24

3.2.1.NHỮNG THÔNG SỐ TIÊU CHUẨN 24

3.2.3.XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC ĐƯỜNG KÍNH XYLANH BÁNH XE CỦA CƠ CẤU PHANH 25

3.2.4.XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC ĐƯỜNG KÍNH XYLANH CHÍNH 26

3.2.5 TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG DÂN DẦU 28

3.3.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRỢ LỰC PHANH 29

3.3.1.ĐẶT VẤN ĐỀ 29

3.3.2.HỆ SỐ TRỢ LỰC: 39

3.3.3.XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MÀNG TRỢ LỰC 40

CHƯƠNG IV: SỬ DỤNG VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH 44

4.1 CÁC DẠNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRONG HỆ THỐNG PHANH 44

4.2 HƯ HỎNG, NGUYÊN NHÂN, BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 45

KẾT LUẬN CHUNG 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khí ô tô K11 3

LỜI NÓI ĐẦU

Việt Nam vừa mới trở lại hội nhập với khu vực và thế giới Đất nước ta đang hướng tới để trở thành một nước có ngành công nghiệp phát triển Do vậy, chúng ta đang có sự chuyển đổi trong cơ cấu kinh tế với việc ưu tiên phát triển các ngành công nghiệp Trong xu thế đó, ngành công nghiệp ôtô cũng đang trở thành một ngành công nghiệp quan trọng của ngành công nghiệp nói riêng và nền kinh tế nói chung Bởi vậy, ngoài việc sử dụng ôtô và là thị trường tiêu thụ ôtô của nước ngoài thì nước ta phải hướng tới việc tự sản xuất ôtô có sức cạnh tranh trên thị trường Đây là một nhiệm vụ bức bách và cần thiết của nền kinh tế và kỹ thuật của đất nước

Ngành công nghiệp sản xuất ôtô có lịch sử phát triển khá lâu đời trên thế giới, nhưng lại là ngành công nghiệp khá non trẻ ở Việt Nam Lâu nay, chúng ta chỉ dừng lại ở việc sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa hoặc chỉ có chăng là chế tạo chi tiết đơn giản hoặc sản xuất đơn lẻ manh mún; nếu tự đứng ra sản xuất ôtô thì chưa có

cơ sở để cạnh tranh được với các hãng ôtô lớn Cho nên, cần phải có từng bước đi vững chắc để tạo nền móng cho ngành công nghiệp sản xuất ôtô trong tương lai.Theo em, một trong các bước đi đó là chúng ta tiến hành sản xuất phụ tùng thay thế cho các dòng xe nước ngoài từ đó chúng ta sẽ dần dần hoàn thiện công nghệ sản xuất ôtô của chúng ta

Đề tài này có nhiệm vụ “thiết kế hệ thống phanh ô tô – Thiết kế dẫn động

phanh trên cơ sở tham khảo chiếc xe HD72 Sau thời gian làm việc dưới sự hướng

dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy Nguyễn Hùng Mạnh và toàn thể các thầy trong bộ môn ôtô đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình.Tuy nhiên, em biết mình còn nhiều thiếu sót em mong các thầy giúp em tìm ra những thiếu sót đó để em hoàn thiện hơn trong nhận thức sau này

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hùng Mạnh cùng toàn thể các thầy trong bộ môn đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH

1.1.1.CÔNG DỤNG:

Hệ thống phanh là một trong các cụm đảm bảo an toàn chuyển động cho ôtô Trong quá trình phanh, động năng của xe được chuyển hoá thành nhiệt năng do ma sát giữa trống phanh (đĩa phanh) với má phanh nhờ vậy có thể giảm được tốc độ chuyển động của xe, dừng hẳn hoặc giữ xe ở một vị trí nhất định

Hệ thống phanh còn giúp nâng cao vận tốc trung bình của xe do đó nâng cao được năng suất vận chuyển

1.1.2 PHÂN LOẠI:

Có nhiều cách phân loại hệ thống phanh:

a Theo công dụng:

 Hệ thống phanh chính (phanh chân)

 Hệ thống phanh dừng (phanh tay)

 Hệ thống phanh dự phòng

 Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ)

b Theo kết cấu của cơ cấu phanh:

 Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc

 Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa

c Theo dẫn động phanh:

 Hệ thống phanh dẫn động cơ khí

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khí ô tô K11 5

 Hệ thống phanh dẫn động thủy lực

 Hệ thống phanh dẫn động khí nén

 Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén- thủy lực

 Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa

d Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh:

Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hòa lực phanh

e.Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh:

Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS)

1.1.3 YÊU CẦU:

Hệ thống phanh cần bảo đảm các yêu cầu sau:

- Có độ tin cậy cao

- Có hiệu quả phanh cao nhất nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm

- Đảm bảo sự ổn định hướng chuyển động của của ôtô khi phanh

- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn

- Dẫn động phanh có độ nhạy cao

- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt

- Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe

- Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng

- Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài

- Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dưỡng và sữa chữa

1.2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

1.2.1.MỤC TIÊU:

- Thiết kế hệ thống dẫn động phanh cho xe tải HUYNDAI HD 72

1.2.2.NHIỆM VỤ:

- Tìm hiểu tổng quan về nội dung thiết kế

- Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế

- Tính toán, thiết kế theo phương án lựa chọn

- Kết luận về kết quả đạt được

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khí ô tô K11 7

CHƯƠNG II:

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1.CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ BAN ĐẦU

XE TẢI HUYNDAI – HD72 (Tải trọng 3,5 tấn)

 Trọng lượng :

+ Trọng lượng không tải :2375 kg

+ Trọng lượng toàn tải : 6900 kg + Phân bổ cầu trước : 2600 kg + Phân bổ cầu sau : 4300 kg

2.2 LỰA CHỌN DẪN ĐỘNG PHANH

- Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao, giữ được tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe

- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe, theo quan hệ

sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào

- Các phương án dẫn động phanh:

+ Dẫn động phanh loại cơ khí + Dẫn động phanh loại thủy lực + Dẫn động phanh loại khí nén + Dẫn động phanh loại liên hợp

- Đối với xe tải, người ta có thể bố trí sử dụng một trong tất cả các ương án dẫn động phanh trên

ph-2.2.1.DẪN ĐỘNG PHANH LOẠI CƠ KHÍ

Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây cáp Dẫn động cơ khí ít khi được dùng để điều khiển đồng thời nhiều cơ cấu phanh,

nó khó đảm bảo phanh đồng thời tất cả các bánh xe vì độ cứng vững của các thanh dẫn động phanh không như nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không sử dụng ở hệ thống phanh chính mà chỉ sử ở hệ thống phanh dừng

- Nguyên lý làm việc: Khi tác dụng một lực vào cần điều khiển 1 được

truyền qua dây cáp dẫn đến đòn cân bằng 7 có tác dụng chia đều lực dẫn động

Hình 2.1: Cơ cấu dẫn động phanh cơ khí bằng dây cáp

1: Tay phanh; 2: Thanh dẫn; 3: Con lăn dây cáp; 4: Dây cáp; 5: Trục;

6: Thanh kéo; 7: Thanh cân bằng; 8,9: Dây cáp dẫn động; 10: Gía;

11,13: Mâm phanh; 12: Xi lanh bánh xe

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khí ô tô K11 9

đến các guốc phanh, vị trí của cần phanh tay 1 được định vị bằng cá hãm trên thanh răng 2

- Ưu điểm: Dẫn động phanh cơ khí có độ tin cậy làm việc cao, độ cứng vững

dẫn động không thay đổi khi phanh làm việc lâu dài (với các dẫn động phanh khác không có được vì giữa phanh lâu dài áp suất dầu, khí nén…đều bị giảm)

- Nhược điểm: Hiệu quả phanh nhỏ, muốn có lực phanh lớn cần phải lực đạp

phanh của người lái lớn Mặt khác số lượng các khớp nối, gối tựa trong dẫn động lớn nên hiệu suất của dẫn động giảm do tổn hao cho ma sát, việc điều chỉnh trong sử dụng phức tạp

- Phạm vi sử dụng: Thường sử dụng ở các cơ cấu phanh dừng (phanh tay)

2.2.2.DẪN ĐỘNG PHANH LOẠI THỦY LỰC

- Trên ô tô hiện nay, tiêu chuẩn về dẫn động hai dòng độc lập là bắt buộc để đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng hệ thống phanh

- Dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính có hai đường dầu độc lập dẫn đến các bánh xe của ôtô Để có hai đầu ra độc lập người ta có thể sử dụng một xi lanh chính đơn kết hợp với một bộ chia dòng hoặc sử dụng xi lanh chính kép (loại "tăng đem")

Có nhiều phương án bố trí hai dòng độc lập đến các bánh xe, ở đây giới thiệu hai phương án thường được sử dụng hơn cả, đó là sơ đồ trên hình 2.1.a và 2.1.b

Hinh2.1: Dẫn động phanh hai dòng độc lập

Ở sơ đồ hình 2.1.a thì một dòng được dẫn động ra hai bánh xe cầu trước còn một dòng được dẫn động ra hai bánh xe cầu sau Với cách bố trí này một trong hai dòng bị rò rỉ dòng còn lại vẫn có tác dụng Ví dụ trên hình vẽ khi dòng dầu ra cầu trước bị rò rỉ thì dòng dẫn ra cầu sau vẫn có tác dụng và lực phanh vẫn xuất hiện ở hai bánh sau khi phanh Nhưng nếu hỏng dòng phanh cầu trước thì sẽ gây mất ổn định khi phanh gấp Còn hỏng dòng phanh cầu sau thì có thể bị quay ngang xe khi phanh

Ở sơ đồ hình 2.1.b thì một dòng được dẫn tới một bánh xe phía trước và một bánh xe phía sau so le nhau, còn một dòng được dẫn tới hai bánh xe so le còn lại Trong trường hợp này khi một dòng bị rò rỉ thì dòng còn lại vẫn có tác dụng và lực phanh vẫn sinh ra ở hai bánh xe so le trước và sau Nhưng cũng có thể làm xe mất

ổn định hoặc quay ngang xe khi phanh gấp

- Ưu, nhược điểm của dẫn động thủy lực:

+ Ưu điểm:

Có thể phân bố lực phanh trên các bánh xe theo đúng yêu cầu thiết kế Độ nhạy tốt Có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh

+ Nhược điểm:

Không thể tạo được tỷ số truyền lớn, vì thế phanh dầu không có cường hóa chỉ dùng cho ô tô có trọng lượng toàn bộ nhỏ, phải kết hợp với bộ trợ lực Lực tác dụng lên bàn đạp lớn Đối với dẫn động phanh một dòng

- Phạm vi sử dụng của phanh thủy lực hai dòng có thể sử dụng trên xe con,

xe tải hạng trung và hạng nhẹ

- Các loại dẫn động thủy lực có thể lựa chọn:

a) Dẫn động thủy lực hai dòng độc lập (trước/sau) đơn thuần không có trợ lực:

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khí ô tô K11 11

- Dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính có hai đường dầu độc lập dẫn đến các bánh xe của ôtô Để có hai đầu ra độc lập người ta có thể sử dụng một xi lanh chính đơn kết hợp với một bộ chia dòng hoặc sử dụng xi lanh chính kép (loại "tăng đem")

- Ưu, nhược điểm:

+ Ưu điểm : Nếu bị hỏng hay rò rỉ dầu ở một dòng nào đó thì ôtô vẫn phanh

được ở cầu của dòng còn lại

+ Nhược điểm: Nếu hỏng dòng phanh cầu trước thì có thể xảy ra hiện tưượng

quay ngang xe khi phanh Nếu hư hỏng dòng phanh cầu sau thì có thể mất tính ổn định của xe khi phanh gấp

- Phạm vi sử dụng: Bố trí trên xe con, xe tải hạng nhẹ, và xe chở khách cỡ nhỏ

Hình 2.2: Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng không có trợ lực

1.Bánh xe; 2.Đĩa phanh; 3.Xylanh bánh trớc;

4.Xylanh chính;5.Bàn đạp;6.Xylanh bánh sau; 7.Má phanh sau

b) Dẫn động thủy lực hai dòng độc lập (trước/sau) có trợ lực chân không

- Đặc điểm: cũng giống như hệ thống dẫn động thủy lực hai dòng độc lập đơn thuần không có trợ lực ngoài ra hệ thống dẫn động hai dòng độc lập có trợ lực chân không còn được bố trí thêm bộ trợ lực chân không để hỗ trợ lực đạp phanh của người điều khiển khi phanh xe

- Ưu, nhược điểm:

+ Ưu điểm : ngoài những ưu điểm như hệ thống dẫn động thủy lực hai dòng

độc lập (trước/sau) đơn thuần không có trợ lực ra thì hệ thống này còn có thêm ưu điểm nữa là hỗ trợ được lực phanh cho người điều khiển khi phanh nhờ có bộ trợ lực chân không

+ Nhược điểm: Nếu hỏng dòng phanh cầu trước thì có thể xảy ra hiện tưượng

quay ngang xe khi phanh Nếu hư hỏng dòng phanh cầu sau thì có thể mất tính ổn định của xe khi phanh gấp

- Phạm vi sử dụng: Bố trí trên các xe con, xe tải hạng nhẹ, và xe chở khách

cỡ nhỏ

2.2.3 DẪN ĐỘNG PHANH LOẠI KHÍ NÉN

Hình 2.3: Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng có trợ lực chân không

1.Bánh xe; 2.Đĩa phanh; 3.Xylanh bánh trước;4.Xylanh chính;

5.Bàn đạp;6.Xylanh bánh sau; 7.Má phanh sau; 8.Trợ lực phanh

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khí ô tô K11 13

- Đặc điểm:

Dẫn động phanh khí nén được sử dụng nhiều trên ô tô vận tải cỡ lớn và trung bình, đặc biệt lớn Để dẫn động cơ cấu phanh người ta sử dụng năng lượng của khí nén, lực của người lái tác dụng lên bàn đạp chỉ để mở tổng van phanh do đó giảm được sức lao động của người lái, tùy theo liên kết của xe rơ moóc mà dẫn động phanh khí nén có thể là một dòng hoặc hai dòng

-Ưu nhược điểm:

+ Ưu điểm: Dẫn động phanh khí nén có ưu điểm giảm được lực điều khiển

trên bàn đạp phanh, không phải sử dụng dầu phanh Có thể có khả năng cơ khí hóa quá trình điều khiển ô tô và sử dụng không khí nén cho các bộ phận làm việc như

hệ thống treo loại khí

+ Nhược điểm : Số lượng các cụm chi tiết khá nhiều, kích thước và trọng

lượng khá lớn, giá thành cao vì đòi hỏi độ chính xác cao Thời gian hệ thống phanh bắt đầu làm việc kể từ khi người lái tác dụng vào bàn đạp khá lớn

- Phạm vi sử dụng: Bố trí trên xe tải hạng nặng, và xe chở khách cỡ lớn, ngoài

ra có thể được sử dụng trên xe tải hạng trung bình

Hình 2.4: Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén

1.Máy nén khí; 2.bầu lọc khí; 3 Bộ điều chỉnh áp suất; 4 đồng hồ áp suất;

5 bàn đạp phanh; 6.van an toàn; 7 bình chứa khí; 8 van phân phối (tổng phanh);

9.bầu phanh; 10 cam phanh; 11.lò xo cơ cấu phanh; 12 guốc phanh

2.2.3 DẪN ĐỘNG PHANH LOẠI LIÊN HỢP ( Dẫn động thủy lực điều khiển bằng khí nén )

Dẫn động bằng thuỷ lực có ưu điểm độ nhạy cao nhưng hạn chế là lực điều khiển trên bàn đạp còn lớn Ngược lại đối với dẫn động bằng khí nén lại có ưu điểm

là lực điều khiển trên bàn đạp nhỏ nhưng độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn do khí bị nén khi chịu áp suất)

Để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động trên người ta sử dụng hệ thống dẫn động phối hợp giữa thuỷ lực và khí nén (hình 8.33)

Loại dẫn động này thường được áp dụng trên các ôtô tải trung bình và lớn

Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống bao gồm hai phần dẫn động:

- Dẫn động thủy lực: có hai xi lanh chính dẫn hai dòng dầu đến các xi lanh bánh xe phía trớc và phía sau;

- Dẫn động khí nén: bao gồm từ máy nén khí, bình chứa khí, van phân phối khí và các xi lanh khí nén

Phần máy nén khí và van phân phối hoàn toàn có cấu tạo và nguyên lý làm việc như trong hệ thống dẫn động bằng khí nén

Phần xi lanh xi lanh chính loại đơn và các xi lanh bánh xe có kết cấu và nguyên lý làm việc như trong hệ thống dẫn động bằng thủy lực

Đây là dẫn động thủy khí kết hợp hai dòng nên van phân phối khí là loại van kép, có hai xi lanh chính và hai xi lanh khí

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khí ô tô K11 15

KẾT LUẬN:

Qua phân tích đặc điểm, ưu nhược điểm của phưương án dẫn động phanh,

măt khác căn cứ trên cơ sở ô tô tham khảo và các xe có tải trọng tưương tự chọn:

- Dẫn động phanh cho hệ thống phanh chính là loại: Dẫn động phanh thủy lực hai dòng hai cầu độc lập có bộ trợ lực chân không

- Dẫn động phanh tay cho hệ thống phanh tay là: Cơ cấu cơ khí khóa trục dẫn động chính

2.3.LỰA CHỌN CƠ CẤU PHANH

Cơ cấu phanh là một bộ phận trực tiếp làm giảm tốc độ góc của bánh xe (hoặc trục các đăng) Hiện nay cơ cấu phanh loại tang trống với guốc phanh bố trí bên trong được sử dụng rộng rãi Ở một số xe con người ta sử dụng loại phanh đĩa có hai má phanh kẹp hai bên Ngoài những yêu cầu chung cơ cấu

2

Đường khí

Đường dầu

13

1

Hình 2.5: Sơ đồ hệ thống dẫn động thuỷ lực điều khiển bằng khí nén

1 : Bình khí; 2: Van phanh; 3,5: Bình chứa dầu; 4,8: Xy lanh chính; 6: Máy nén khí; 7,13: Xy lanh bánh xe; 9,12: Trống phanh; 10,15: Guốc phanh; 11: Bánh xe sau;

14: Bánh xe trước

phanh còn có yêu cầu riêng như momen phanh phải lớn Luôn ổn định khi điều kiện bên ngoài và chế độ phanh thay đổi (tốc độ xe, số lần phanh, nhiệt độ môi trường…)

2.3.1.CƠ CẤU PHANH GUỐC

* Loại đối xứng qua trục

- Cấu tạo :

Cơ cấu phanh loại này là hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phía trên được điều chỉnh bằng cam lệch tâm.Trên hai guốc phanh có tán (hoặc dán) các tấm ma sát Trống phanh quay ngược chiều kim đồng hồ và guốc phanh bên trái là guốc xiết, guốc bên phải là guốc nhả Vì vậy má phanh bên guốc xiết dài hơn bên guốc nhả với mục đích để hai má phanh có sự hao mòn như nhau trong quá trình sử dụng

do má xiết chịu áp suất lớn hơn

Hình 2.6 Cơ cấu phanh guốc loại đối xứng qua trục mở guốc

phanh bằng xi lanh thủy lực

1 chụp cao su chắn bụi; 2 xi lanh; 3 mâm phanh;

4 lò xo;5 tấm kẹp; 6 guốc phanh; 7 má phanh

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khí ô tô K11 17

- Nguyên lý làm việc:

Ma sát trong cơ cấu phanh khi phanh được tạo ra do má phanh áp vào tang trống, có được điều đó là do đầu dưới của hai má được định vị bởi chốt xoay còn đầu trên có thể bung ra tựa như bản lề và áp vào tang trống dưới tác dụng của cam

ép hoặc cụm pitông-xylanh của cơ cấu phanh

- Ưu, nhược điểm:

Cấu tạo của cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục là khá đơn giản, việc bảo dưưỡng sửa chữa không phức tạp Do vậy, nó mang tính kinh tế.Tuy nhiên, do đặc trưng của cơ cấu phanh loại này là má phanh làm việc không đều cụ thể là đầu trên của má phanh làm việc nhiều hơn nên má phanh mòn không đều Mặt khác, do má phanh sẽ bám không đều lên tang trống cho nên loại này hiệu quả phanh không cao

- Phạm vi sử dụng: Thường được sử dụng cho xe có tải trọng vừa và nhỏ

* Loại đối xứng qua tâm

hở lắp trong pittông của xi lanh bánh xe Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường có dẫn động bằng thủy lực và được bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ

- Nguyên lý làm việc:

Khi phanh thì các pitông sẽ đẩy guốc áp vào tang trống do vậy tạo ra ma sát giữa má phanh và tang trống Người ta bố trí sao cho khi xe tiến thì cả hai guốc là guốc xiết còn khi lùi thì cả hai guốc là guốc nhả Do vậy hiệu quả phanh khi tiến cao hơn khi lùi

- Ưu, nhược điểm:

Cơ cấu phanh dạng này có hiệu quả phanh cao hơn do cả hai guốc phanh đều

là guốc xiết khi xe tiến.Tuy nhiên, cơ cấu phanh dạng này sẽ phức tạp hơn dạng trên do phải bố trí thêm đường ống dẫn động thuỷ lực và cụm xylanh cơ cấu phanh.Và nó vẫn mang khuyết điểm của cơ cấu phanh đối xứng qua trục đó là sự mòn không đều giữa hai đầu má phanh

- Phạm vi sử dụng: Thường bố trí ở cầu trước của ô tô du lịch và ô tô tải nhỏ

Hình 2.7: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm

1 ống nối; 2 vít xả khí; 3 xi lanh bánh xe;

4 má phanh; 5 phớt làm kín; 6 pittông;

7 lò xo guốc phanh; 8 tấm chặn; 9 chốt guốc phanh; 10 mâm phanh

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khí ô tô K11 19

* Loại cường hóa:

Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai

Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hóa: cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn (hình 2.8.a); cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép (hình 2.8.b)

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn:

Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh được liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều chỉnh di động Hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh xe còn một thì tựa vào mặt tựa di trượt của pittông xi lanh bánh xe Cơ cấu điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh Khi làm việc một đầu của guốc phanh được pittông đẩy ra ép sát vào trống phanh và, thông qua cơ cấu điều chỉnh tác dụng lên lên guốc phanh còn lại và

Hình2.8: Cơ cấu phanh guốc loại tự cuường hoá

khi đa khắc phục hết khe hở cả hai guốc phanh có cùng điểm tựa cố định là mặt tựa của vỏ xylanh Như vậy không những cả 2 guốc phanh đều là guốc xiết mà guốc thứ 2 còn được guốc thứ nhất cường hoá một lực thông qua cơ cấu điều chỉnh Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình

- Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép:

Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông trong một xi lanh bánh xe Do vậy hiện tưượng tự cường hoá và hiệu quả phanh cả 2 chiều quay của trống phanh đều như nhau Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình

- Ưu, nhược điểm:

Hiệu quả phanh sẽ tăng lên do hiện tưượng tự cường hoá đồng thời hiệu quả phanh khi xe tiến hay lùi đều như nhau.Tuy nhiên, cơ cấu phanh như thế này có kết cấu phức tạp dẫn đến chế tạo, bảo dưưỡng và sửa chữa đều khó khăn

- Phạm vi sử dụng: Thường được sử dụng cho xe tải vừa

2.3.2.CƠ CẤU PHANH ĐĨA

Phanh đĩa được dùng phổ biến cho xe có vận tốc cao đặc biệt hay gặp ở cầu trước Ngày nay phanh đĩa được dùng cho cả cầu trước và cầu sau

a Cơ cấu phanh đĩa có giá phanh cố định (hình 2.9)

Loại này, giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai đĩa của đĩa phanh Trong các xi lanh có pittông, mà một đầu của nó luôn tì vào các má phanh Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe Khi ở trạng thái không làm việc thì má phanh sẽ rười khỏi đĩa phanh dưới tác dụng của độ chân không trong xylanh hoặc do phản lực từ đĩa phanh hay

là do vòng cao su làm kín kéo lại

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khí ô tô K11 21

Khi phanh thì dưới tác dụng của áp lực dầu đẩy 2 quả pittông hai bên mang theo 2

má phanh áp vào đĩa phanh tạo ra ma sát trong cơ cấu phanh

b.Loại giá đỡ di động (hình 2.10):

Ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định trên dầm cầu Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một pittông tì vào một má phanh Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp lên giá đỡ

Phanh đĩa có giá xylanh di động chỉ bố trí xylanh thuỷ lực một bên Giá xylanh

có thể di động động được trên các trục nhỏ dẫn hưướng bắt trên moay ơ Khi phanh, dầu cao áp đẩy pittông ép một bên má phanh áp sát vào đĩa phanh, đồng thời đẩy giá đặt xylanh trượt trên trục dẫn hưướng đến ép má phanh còn lại áp sát vào trống phanh Khi cả hai má phanh đều ép sát vào đĩa phanh, phanh mới được thực hiện

Phanh đĩa có giá xy lanh di động được dùng trên đa số các xe ôtô du lịch ngày nay do chỉ bố trí một bên xy lanh nên tăng diện tích được làm cho đĩa phanh, tránh hiện tưượng sôi dầu khi phanh liên tục

Hình 2.9: Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định

1: Giá bắt; 2: Giá cố định; 3: Đĩa phanh; 4: Má phanh; 5: pit tông

KẾT LUẬN

Trên cơ sở phương án dẫn động phanh đã lựa chọn, đồng thời qua phân tích đặc điểm, ưu nhược điểm của các loại cơ cấu phanh thích hợp trên cơ sở ô tô tham khảo, và các xe có tải trọng tương tự chọn loại cơ cấu phanh kết cấu cụ thể như sau:

- Cơ cấu phanh sau: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục

Loại đối xứng qua trục

Hình 2.10: Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động

1: Giá dẫn hưướng; 2: Giá di động; 3: pit tông; 4: Má phanh; 5: Đĩa phanh

Hình 2.6 Cơ cấu phanh guốc loại đối xứng qua trục mở guốc

phanh bằng xi lanh thủy lực

1 chụp cao su chắn bụi; 2 xi lanh; 3 mâm phanh;

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khớ ụ tụ K11 23

- Cơ cấu phanh trước:

Loại đối xứng qua tõm

- Cơ cấu phanh dừng: Bố trớ cựng với cơ cấu phanh trờn

- Phanh dừng bố trớ cựng với cơ cấu phanh cầu sau

Hình 1.3 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm

1 ống nối; 2 vít xả khí; 3 xi lanh bánh xe;

4 má phanh; 5 phớt làm kín; 6 pittông;

7 lò xo guốc phanh; 8 tấm chặn; 9 chốt guốc phanh; 10 mâm phanh

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG PHANH THỦY LỰC

3.1.NHỮNG THÔNG SỐ ĐÃ ĐƯỢC TÍNH TOÁN Ở CƠ CẤU PHANH

- Mô men phanh yêu cầu của hệ thống phanh chính

+ Cầu trước: 4351(N.m)

+ Cầu sau: 3349 (N.m)

- Mômen phanh yêu cầu của hệ thống phanh tay:

- Các lực tác dụng lên guốc phanh ở cơ cấu phanh chính

+ Cầu trước: p1 = 1598,5 (KG)

+ Cầu sau: p2 = 1187,5 ( KG)

3.2.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG PHANH

3.2.1.NHỮNG THÔNG SỐ TIÊU CHUẨN

- Lực cực đại tác dụng vào bàn đạp phanh Qbdmax = ( 500 ÷ 700) (N)

- Hành trình bàn đạp cực đại của bàn đạp phanh Sbđ ≤ (150 ÷ 180) ( mm) 3.2.2.TỶ SỐ DẪN ĐỘNG PHANH VÀ HÀNH TRÌNH BÀN ĐẠP PHANH

l’

l

SVTH: Phạm Văn Sinh Lớp: Cơ khí ô tô K11 25

- Chọn sơ bộ kích thước của bàn đạp phanh:

+ l, l’: kích thước bàn đạp phanh

+ D: Đường kính xy lanh chính

+d1: Đường kính xy lanh cơ cấu phanh cầu trước

+d2: Đường kính xy lanh cơ cấu phanh cầu sau

1 2

1

4

.:

D d

2 2

2

4

.:

D d

l

i i

idđ  bđ tl 

+ Tỷ số truyền dẫn động phanh lên cầu sau:

2 2

l

i i

- Áp suất của hệ thống thủy lực thương nằm trong khoảng: pi =5÷12 [Mpa] hay 50 ÷ 120 (kG/cm2)

- Vậy ta chọn áp suất của hệ thống thủy lực pi = 120(KG/cm2)

- Với các cơ cấu phanh được tính toán thỏa mãn mômen phanh yêu cầu ở

cơ cấu phanh đã xác định được lực tác động lên guốc phanh sinh ra bởi xy lanh công tác của hệ thống dẫn động là:

- Lực tác dụng lên guốc phanh ở cơ cấu phanh cầu trước(P1) là:

P d

.

4

3.2.4.XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC ĐƯỜNG KÍNH XYLANH CHÍNH

Hệ thống dẫn động điều khiển hệ thống phanh cần thỏa mãn điều kiện sau:

Qbđ  [Qbđ] và Sbđ [Sbđ]

Khi tính toán, chọn [Qbđ]  700(N); [Sbđ] 150- 180(mm);

Giả thiết rằng 2 piston của xilanh chính có cùng kích thước, bỏ qua lực tác dụng của các lò xo hồi vị các piston trên Lực tác dụng lên bàn đạp phanh với áp suất dẫn động đã chọn: