Cơ sở lý thuyết thiết kế tính toán hệ thống phanh Ô tô

- Ngoài ra còn một số hệ thống an toàn khác như: hệ thống phân phối lực phanhđiện tử EBD, hệ thống điều khiển lực bám TCS, hệ thống cân bằng điện tử ESP, hệthống leo dốc HAC, hệ thống đổ

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH 3

LỜI NÓI ĐẦU 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 5

1.1 Giới thiệu về hệ thống phanh trên ô tô 5

1.1.1 Công dụng 5

1.1.2 Phân loại 5

1.1.3 Yêu cầu 6

1.2 Sơ đồ cấu tạo chung và các loại cơ cấu phanh 9

1.2.1 Sơ đồ cấu tạo chung 9

1.2.2 Các loại cơ cấu phanh 10

1.2.3 Các loại dẫn động điều khiển hệ thống phanh trên ô tô 19

1.2.4 Ưu nhược điểm của từng loại hệ thống phanh và dẫn động điều khiển phanh 25

1.2.5 Ưu nhược điểm của từng loại dẫn động điều khiển phanh 27

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ 29

2.1 Lý thuyết cơ bản thiết kế tính toán hệ thống phanh ô tô 29

2.1.1 Xác định mô men phanh cần thiết tại các bánh xe 29

2.1.2 Xác định các kích thước cơ bản của cơ cấu phanh như đã trình bày ở chương trước , cơ cấu phanh lựa chọn là cơ cấu phanh guốc Tính toán cơ cấu phanh guốc nhằm mục đích : 30

2.1.3 Xác định các thông số hình học của cơ cấu phanh 30

2.1.4.Xác định góc (δ)và bán kính (ρ)của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh 31

2.1.5.Xác định các lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp

họa đồ 31

2.1.6 Tính toán các kích thước cơ bản của bầu phanh 33

2.1.7.Tính bền một số chi tiết cơ bản của cơ cấu phanh 34

2.2 Các phương pháp và công cụ được sử dụng 36

2.2.1 Lựa chọn phương án dẫn động 37

2.2.2 Các công cụ tính toán được sử dụng: 40

2.3 Sơ đồ quy trình thiết kế và tính toán hệ thống phanh: 41

CHƯƠNG 3: :Báo cáo cài tập trong 7 buổi học 43

3.1.Tổng hợp các phiều bài tập 43

3.1.1 Phiếu bài tập số 1 43

3.1.2 Phiếu giao bài tập 2 46

3.1.3 Phiếu bài tập số 3 48

3.1.4 Phiếu bài tập số 4 52

3.1.5 Phiếu giao bài tập 5 54

3.1.6 Phiếu giao bài tập 6 58

3.1.7 Phiếu giao bài tập số 7 60

3.2 Đánh giá kết quả và rút ra bài học kinh nghiệm 66

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1.Cấu tạo chung của hệ thống phanh 9

Hình 1.2.Cơ cấu phanh tang trống 10

Hình 1.3.Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục 11

Hình 1.4.Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục với dẫn động phanh khí nén 12

Hình 1.5.Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm 13

Hình 1.6.Cơ cấu phanh tự cường hóa 14

Hình 1.7: Phanh đĩa có giá đỡ cố định 15

Hình 1.8.Phanh đĩa có giá đỡ di động 16

Hình 1.9.Phanh tay tại cơ cấu phanh bánh sau 19

Hình 1.10.Dẫn động một dòng 20

Hình 1.11.Dẫn động hai dòng 21

Hình 1.12.Dẫn động điều khiển phanh chân bằng khí nén 22

Hình 1.13.Đường đặc tính của bộ điều hòa lực phanh hai thông số 24

Hình 1.14.Bộ chống hãm cứng bánh xe 24

Hình 2.1.Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô khi phanh 29

Hình2.2.Các thông số hình học của cơ cấu phanh 30

Hình 2.3 Họa đồ lực tác dụng lên cơ cấu phanh 32

Hình 2.4 Sơ đồ tính toán lực tác dụng lên thanh đẩy 33

Hình 2.5.Sơ đồ tính toán phanh đĩa 36

Hình 2.6 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực một dòng 37

Hình 2.7 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng 38

Hình 2.8 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng có trợ lực 39

Hình 2.9 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng chéo nhau có trợ lực 40

Hình 2.10.Sơ đồ tính toán thiết kế hệ thống phanh 42

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, các ngành kinh

tế làm tăng mức sống của con người được nâng lên Vì vậy nhu cầu đi lại và vậnchuyển càng được quan tâm hơn và hoàn thiện không ngừng Trong các loạiphương tiện giao thông đang được sử dụng trên thế giới cũng như ở Việt Nam thìphương tiện giao thông đường bộ mà đặc biệt là ô tô là loại phương tiện được sửdụng phổ biến và rộng rãi nhất Do nó có ưu điểm hơn so với các loại khác: cơđộng, giá thành rẻ, nhanh gọn (ở cự ly gần và trung bình) Để đáp ứng nhu cầu sửdụng của con người

Việt Nam là đất nước đang phát triển, cơ sở hạ tầng và mạng lưới giao thôngcòn kém làm cho xe mất khả năng êm dịu,ảnh hưởng đến cảm giác lái của tài xế.Vìvậy việc thiết kế hệ thống treo của ô tô là biện pháp tối ưu hoá về kỹ thuật, nó gópphần tạo nên độ êm dịu, ổn định và tinh tiện nghi của xe,giúp người lái cảm thấy dễchịu, và dập tắt những dao động ảnh hưởng tới hàng hoá và tuổi thọ của xe

Trong bài tập lớn tốt nghiệp này em được giao nhiệm vụ “Thiết kế hệ thống phanh cho xe Kia Morning 2021” Sau thời gian nghiên cứu thiết kế dưới sự

hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy Hoàng Quang Tuấn đã giúp em hoàn thành

được bài tập lớn của mình Mặc dù vậy do thời gian và kiến thức có hạn nên khôngtránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được các thầy góp ý, chỉ bảo tận tình để

em có thể hoàn thiện bài tập lớn tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Quang Tuấn cùng toàn thể

các thầy trong bộ môn đã giúp em hoàn thành bài tập lớn này

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 1.1 Giới thiệu về hệ thống phanh trên ô tô

1.1.1 Công dụng

Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động nào đó hoặc dừnghẳn ô tô ở một vị trí nhất định Thông thường quá trình phanh xe được tiến hành bằng cách tạo ma sát giữa phần quay và phần đứng yên trên xe như vậy động năng chuyển động của xe biến thành nhiệt năng của cơ cấu ma sát và truyền ra môi trường xung quanh

1.1.2 Phân loại

*Theo đặc điểm điều khiển:

- Phanh chính (phanh chân): dùng để giảm tốc độ khi xe chuyển động, hoặc dừnghẳn xe

- Phanh phụ (phanh tay): dùng để đỗ xe khi người lái rời khỏi buồng lái và dùnglàm phanh dự phòng

- Phanh bổ trợ (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ): dùng để tiêu hao bớtmột phần động năng của ô tô khi cần tiến hành phanh lâu dài (phanh trên dốc dài,

…)

* Theo đặc điểm về kết cấu của cơ cấu phanh:

- Cơ cấu phanh tang trống

- Cơ cấu phanh đĩa

- Cơ cấu phanh dải

*Theo mức độ hoàn thiện của hệ thống:

Hệ thống phanh được hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều khiển ô tôkhi phanh, do vậy trang bị thêm các bộ điều chỉnh lực phanh:

- Bộ điều chỉnh lực phanh (bộ điều hòa lực phanh)

- Bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh có ABS)

- Ngoài ra còn một số hệ thống an toàn khác như: hệ thống phân phối lực phanhđiện tử EBD, hệ thống điều khiển lực bám TCS, hệ thống cân bằng điện tử ESP, hệthống leo dốc HAC, hệ thống đổ đèo HDC,…

Trên hệ thống phanh có ABS còn có thể bố trí các liên hợp điều chỉnh: hạn chếtrượt quay, ổn định động học ô tô… nhằm hoàn thiện khả năng cơ động, ổn địnhcủa ô tô khi không điều khiển phanh

+ Thời gian phanh ngắn nhất

+ Gia tốc chậm dần ổn định trọng quá trình phanh

- Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi phanh

- Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái

- 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 không có hiện tượng tự siết

- Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt

- Có hệ số ma sát cao và ổn định

- Giữ được tỷ lệ thuận giữa các lực tác dụng lên bản đạp phanh và lực phanh sinh

ra ở cơ cấu phanh

- Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao

- Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dưỡng

Xuất phát từ những tiêu chuận quốc gia về an toàn chuyên động của các phươngtiện giao thông, và phổ biến hơn cả là quy định NO-13EYKOOH của hội đồngkinh tế Châu Âu, tiêu chuẩn F18-1969 của Thụy Điển, tiêu chuẩn FM VSS-121của Mỹ Người ta đưa ra những yêu cầu quan trọng nhất như sau:

1.1.4 Sơ đồ cấu tạo chung và các loại cơ cấu phanh

a) Sơ đồ cấu tạo chung

Hệ thống phanh trên ô tô gồm có các bộ phận chính: cơ cấu phanh, dẫn độngphanh Ngày nay trên cơ sở các bộ phận kể trên, hệ thống phanh còn được bố tríthêm các thiết bị nâng cao hiệu quả phanh

Hình 1.1.Cấu tạo chung của hệ thống phanh

Cơ cấu phanh: được bố trí ở gần bánh xe, thực hiện chức năng của các cơ cấu masát nhằm tạo ra mô men hãm trên các bánh xe của ô tô khi phanh Cơ cấu phanhđược dẫn động bởi:

+ Dẫn động điều khiển phanh bằng bàn đạp (phanh chân): thông qua lực từ bànđạp phanh và các ống dẫn dầu phanh tới cơ cấu phanh

+ Dẫn động điều khiển phanh bằng cần kéo (phanh tay): thông qua lực kéo cầnphanh và dây cáp đến điều khiển phanh tại các bánh sau

Dẫn động phanh: bao gồm các bộ phận liên kết từ cơ cấu điều khiển (bàn đạpphanh, cần kéo phanh) tới các chi tiết điều khiển sự hoạt động của cơ cấu phanh.Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điều khiểnphanh đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh

Trong hệ thống phanh chung thường hình thành hai loại: phanh chính và phanh

dự phòng

1.1.5 Các loại cơ cấu phanh

a) Cơ cấu phanh tang trống

Cơ cấu được dùng khá phổ biến trên ô tô Trong cơ cấu dạng tang trống sử dụng các guốc phanh cố định và được phanh với mặt trụ của tang trống quay cùng bánh xe Như vậy quá trình phanh được thực hiện nhờ ma sát bề mặt tang trống

và các má phanh

Cơ cấu phanh tang trống được phân loại theo phương pháp bố trí và điều khiển các guốc phanh thành các dạng với các tên gọi:

- Guốc phanh đặt đối xứng qua đường tâm trục (a)

- Guốc phanh đặt đối xứng với tâm quay (b)

- Guốc phanh đặt bơi (c)

- Guốc phanh tự cường hóa một chiều quay (d)

- Guốc phanh tự cường hóa hai chiều quay (e)

Các dạng này còn có thể phân biệt được thành các cơ cấu sử dụng với các lực điều khiển guốc phanh từ hệ thống dẫn động khí nén (a), thủy lực (a, b, c, d, e) hoặc cơ khí (a, d)

Hình 1.2.Cơ cấu phanh tang trống

 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục:

Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục, được sử dụng trên dẫn động phanh thủy lực và khí nén

*Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực:

Hình 1.3.Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục

1 - Nắp cao su chống bụi 5 - Tấm kẹp

4 - Lò xo hồi vị

Nguyên lý hoạt động:

Khi ở trạng thái không phanh, dưới tác dụng của lò xo hồi vị thì má phanh và tangtrống tồn tại một khe hở nhỏ (0,3  0,4 mm), đảm bảo tách 2 phần cố định và phầnquay của cơ cấu phanh đảm bảo các bánh xe được quay trơn

Khi phanh dầu có áp suất cao được đưa đến xy lanh bánh xe khi mà áp lực dầu lớnhơn lực kéo của lò xo hồi vị dầu sẽ đẩy piston tiếp xúc với đầu trên của các guốcphanh và đẩy guốc phanh về 2 phía, các guốc phanh sẽ chuyển động quay quanhđiểm tựa dưới (chốt phanh) hình thành sự phanh ô tô trên đường

Khi nhả phanh thì áp suất dầu trong xy lanh giảm xuống lúc này lò xo hồi vị sẽ kéocác guốc phanh tách ra khỏi trống phanh, lúc này lực ma sát không tồn tại nữa và

xe sẽ di chuyển được trên đường

*Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục với dẫn động phanh khí nén:

Hình 1.4.Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục với dẫn động phanh khí nén

Nguyên lý hoạt động:

Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh, qua hệ thống dẫn động đòn bẩy dẫnđộng sẽ làm quay cam phanh đẩy các guốc phanh ép sát vào trống phanh, lúc nàygiữa trống phanh và tấm ma sát hình thành lên lực ma sát tạo ra mô men phanh cảntrở sự quay của bánh xe

Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp phanh cam quay sẽ quay về vị trí ban đầu

và lò xo hồi vị sẽ kéo guốc phanh tách ra khỏi trống phanh, lực ma sát sẽ biến mấtquá trình phanh sẽ kết thúc

 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm:

Trên một số ô tô con, ô tô tải và ô tô buýt nhỏ thường bố trí cơ cấu phanh đối xứngqua tâm qua trục quay bánh xe sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâmphanh bố trí hai chốt guốc phanh, hai xy lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàngiống nhau và đối xứng với nhau qua tâm

Hình 1.5.Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm

1 - Ống nối 4 - Má phanh 7 - Lò xo guốc phanh

2 - Vít xả khí 5 - Phớt làm kín 8 - Tấm chặn

3 - Xy lanh bánh xe 6 - Piston 9 - Chốt guốc phanh

10 - Mâm phanh 11 - Ốc dẫn dầu

Nguyên lý hoạt động: Khi phanh dầu có áp suất sẽ được đưa đến các xy lanh bánh

xe qua ốc 11, áp lực dầu tác dụng lên các piston 6 thắng được lực kéo của lò xo hồi

vị 7 sẽ đẩy piston cùng với đầu trên của guốc phanh, ép các má phanh vào trống phanh thực hiện quá trình phanh Khi nhả phanh, áp suất dầu trong xy lanh 3 giảm,

lò xo hồi vị guốc phanh kéo các guốc phanh ép chặt vào piston, tách má phanh ra khỏi trống phanh Bố trí ở cầu trước của ô tô con hoặc ô tô tải nhỏ

 Cơ cấu phanh tự cường hóa:

Trên một số cơ cấu phanh tang trống sử dụng kết cấu với tác dụng tự cường hóa 1chiều quay hay tác dụng tự cường hóa hai chiều quay Các dạng tự cường hóa đượchiểu theo khả năng gia tăng hiệu quả tạo nên mô men phanh dưới tác dụng của lựcđiều khiển P

Nguyên lý hoạt động:

Cơ cấu phanh tự cường hóa 1 chiều: loại này có hai đầu của guốc phanh được liênkết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều chỉnh tự động Hai đầucòn lại của guốc phanh một được tựa vào mặt di trượt trên vỏ xy lanh bánh xe cònmột thì tựa vào mặt di trượt của piston xy lanh bánh xe.

Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép: có hai đầu của guốc phanh được tựa trênhai mặt tựa di trượt của hai piston trong một xy lanh bánh xe

Hình 1.6.Cơ cấu phanh tự cường hóa

b) Cơ cấu phanh đĩa

Cơ cấu phanh đĩa (phanh đĩa) được dùng phổ biến trên ô tô con, có thể ở cảcầu trước và cầu sau, do có những ưu điểm chính:

- Cơ cấu phanh đĩa cho phép mô men phanh ổn định khi hệ số ma sát thayđổi, điều này giúp cho bánh xe bị phanh làm việc ổn định, nhất là ở nhiệt độ cao.Thoát nhiệt tốt, khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn

- Dễ dàng trong sửa chữa và thay thế tấm ma sát

- Dễ dàng bố trí cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩaphanh

Nhược điểm của phanh đĩa:

- Bụi bẩn dễ bám vào má phanh và đĩa phanh, nhất là khi xe đi vào chỗ bùnlầy và làm giảm ma sát giữa má phanh và đĩa phanh và dẫn đến là làm giảm hiệu

quả phanh.

- Mòn nhanh vì má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn

Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa được chia thành hai loại: có giá đỡ xy lanh cố định và

có giá đỡ xy lanh di động Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa gồm:

- Đĩa phanh được lắp và quay cùng với moay ơ của bánh xe

- Giá đỡ xy lanh, đồng thời là xy lanh điều khiển, trên đó bố trí các đường dẫn dầu

áp suất cao và ốc xả khí, bên trong xy lanh có các piston

- Hai má phanh phẳng, đặt ở hai bên đĩa phanh và được tiếp nhận lực điều khiểnbởi các piston trong xy lanh bánh xe

Cơ cấu phanh đĩa có giá di động có kết cấu gọn, thuận lợi cho việc bố trí hệ thốngtreo hiện đại nên được sử dụng nhiều ở ô tô con ngày nay Ngoài ra trên một số xechuyên dụng, sử dụng phanh chính nhiều đĩa làm việc trong dầu

 Phanh đĩa có giá đỡ cố định:

Hình TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ.1: Phanh đĩa có giá đỡ cố

định

Giá đỡ được bắt cố định với giá đỡ đứng yên của trục bánh xe Trên giá đỡ bố tríhai xy lanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh Trong xy lanh có piston, một phíacủa piston tỳ sát vào các má phanh, một phía chịu áp lực dầu khi phanh

Khi đạp phanh, dầu áp suất cao (60 ÷ 120 bar) qua ống dẫn đồng thời đến các xylanh bánh xe, đẩy các piston ép các má phanh theo hai chiều ngược nhau vào đĩaphanh, thực hiện phanh Khi thôi phanh dầu từ xy lanh bánh xe hồi trở về, áp suấtdầu điều khiển không tồn tại, kết thúc quá trình phanh.

 Phanh đĩa có giá đỡ di động:

Giá đỡ xy lanh có thể di trượt ngang được theo chốt trượt bắt cố định Trong giá di

động khoét lỗ tạo thành xy lanh và bố trí piston Piston tỳ trực tiếp vào một máphanh Má phanh ở phía đối diện được lắp trực tiếp trên giá đỡ di động Các máphanh được định vị nhờ các rãnh định vị trên giá di động, hoặc nhờ chốt trượt vàcác lò xo giữ Giá cố định được bắt với giá đỡ trục quay bánh xe, và là nơi tiếpnhận các phản lực sinh ra khi phanh

Khi chưa phanh, do giá đỡ có thể di động tự lựa dọc trục quay trên chốt trượt, nênkhe hở giữa má phanh với đĩa phanh hai bên là như nhau

Hình 1.8.Phanh đĩa có giá đỡ di động

Khi phanh, dầu theo ống dẫn vào xy lanh Ban đầu piston sẽ dịch chuyển để đẩy

má phanh bên phải ép vào đĩa phanh, đồng thời đẩy giá di động về phía phải, ép máphanh bên trái vào đĩa Khi tiếp tục tăng áp suất dầu, các má phanh được ép sát,

thực hiện quá trình phanh Các lực ép từ hai phía có tác dụng tương tự với loại cóhai piston (giá cố định) Giá di động được dịch chuyển và dẫn hướng trên chốttrượt do tác dụng của dầu có áp suất trong khoang kín Như vậy đĩa được ép bởi c

ả hai má phanh, thực hiện quá trình phanh bánh xe

Khi nhả phanh, áp suất dầu điều khiển giảm nhỏ, các phớt bao kín có khả năng đànhồi kéo piston trở về vị trí ban đầu, đồng thời các đĩa phanh quay trơn với độ đảorất nhỏ, tách má phanh với đĩa Do bề mặt ma sát phẳng nên khe hở ban đầu củamột cặp má phanh và đĩa phanh rất nhỏ (0,03 ÷ 0,1 mm), điều này giúp cho cơ cấuphanh đĩa có khe hở ban đầu rất nhỏ, tăng độ nhạy của cơ cấu khi phanh Trên các

cơ cấu phanh cần mô men phanh lớn có thể dùng 2, 3 piston và được điều khiểnđồng thời

c) Cơ cấu phanh tay

Phanh tay trên ô tô được dùng để:

- Đỗ xe trên đường, kể cả đường bằng hay trên dốc

- Thực hiện chức năng phanh dự phòng, khi phần dẫn động phanh chính bị sự cố

Hệ thống phanh trên ô tô tối thiểu phải có: phanh chính và phanh dự phòng, hai hệthống này cần được điều khiển riêng biệt Yêu cầu này đảm bảo ô tô có thể dừng xe

kể cả khi phanh chính bị sự cố Với nhiệm vụ dừng xe trên dốc, phanh tay được chếtạo với khả năng đỗ xe tối đa trên dốc 18% (180 ÷ 200) Phanh tay được tập hợp bởihai bộ phận chính: cơ cấu phanh, dẫn động phanh có cơ cấu điều khiển từ khu vựcthuận lợi xung quanh người lái

Cơ cấu phanh có thể được bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sauhoặc bố trí riêng đặt trên trục ra của hộp số Dẫn động phanh của phanh tay hoạtđộng độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay, phổ biến làdẫn động cơ khí với độ tin cậy cao Một số ô tô tải dùng cơ cấu phanh bố trí chungvới phanh chính có dạng điều khiển phanh tay bằng lò xo tích năng, bố trí trongbầu phanh

 Phanh tay trên trục truyền:

Phanh tay lắp trên trục thứ cấp hộp số:

Phanh trên trục truyền

1 - Nút ấn 3 - Đĩa tĩnh 5 - Lò xo 7 - Vít điều khiển

2 - Tay điều khiển 4 - Chốt 6 - Tang trống 8 - Guốc phanh

Đĩa tĩnh 3 của phanh được bắt chặt vào các te hộp số Trên đĩa tĩnh lắp haiguốc phanh 8 đối xứng nhau sao cho má phanh gần sát mặt tang trống phanh 6, lắptrên trục thứ cấp của hộp số Đầu dưới của má phanh tỳ lên đầu hình côn của chốtđiều chỉnh 7, đầu trên tỳ vào mặt một cụm đẩy guốc phanh gồm một chốt 4 và haiviên bi cầu Chốt đẩy guốc phanh thông qua hệ thống tay đòn được nối với tay điềukhiển 2

Nguyên lý hoạt động:

Muốn hãm xe chỉ cần kéo tay điều khiển 2 về phía sau qua hệ thống tay đòn kéochốt 4 ra phía sau đẩy đầu trên của guốc phanh hãm cứng trục truyền động Vị tríhãm của tay điều khiển được khóa chặt nhờ cơ cấu con cóc chèn vào vành răng của

bộ khóa Muốn nhả phanh tay chỉ cần ấn ngón tay vào nút 1 để nhả cơ cấu con cócrồi đẩy tay điều khiển 2 về phía trước Lò xo 5 sẽ kéo guốc phanh trở lại vị trí banđầu Vít điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống

 Phanh tay có cơ cấu phanh sau ở các bánh xe sau:

Hình 1.9.Phanh tay tại cơ cấu phanh bánh sau

6 - Guốc phanh; 7 - Vành răng 8; - Đòn quay; 9 - Thanh chống.

Cơ cấu phanh được bố trí thêm các đòn quay 8 và thanh chống 9 nối giữa cáp kéo

và guốc phanh 6 Khi kéo phanh tay, cáp dẫn chuyển động theo chiều mũi tên Lúcđầu đòn quay 8 quay quanh điểm D, dịch chuyển thanh chống 9, ép guốc phanhtrái vào tang trống, tạo thành điểm tựa cố định Đầu nối B tiếp tục di chuyển, điểm

D quay và ép guốc phanh phải vào tang trống Do đó, hai guốc phanh ép sát vàotang trống thực hiện phanh bánh xe Trên các cơ cấu phanh đĩa bố trí ở cầu sau, sửdụng các kết cấu đẩy khóa piston trong xy lanh bánh xe Các dạng kết cấu liên hợpgiữa phanh tay và phanh chân hiện nay rất đa dạng

1.1.6 Các loại dẫn động điều khiển hệ thống phanh trên ô tô

Hệ thống phanh sử dụng phương pháp truyền năng lượng thủy tĩnh với áp suất lớnnhất trong khoảng 60 ÷ 120 bar Áp suất được hình thành khi người lái đạp bàn đạpphanh, thực hiện tạo áp suất trong xy lanh chính Dầu phanh được dẫn theo cácđường ống tới các xy lanh bánh xe nằm trong cơ cấu phanh

Dẫn động phanh thủy lực có ưu điểm: phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao do dầukhông bị nén Nhược điểm của nó là: tỉ số truyền của dẫn động không lớn, nênkhông thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh Vì vậy hệ thống dẫn động phanhthủy lực thường được sử dung trên ô tô con hoặc ô tô tải nhỏ

a) Dẫn động một dòng

Dẫn động một dòng sử dụng xy lanh chính một buồng dẫn dầu đến tất cả các xylanh bánh xe Vì một lý do bất kỳ nào đó, nếu một đường ống dẫn dầu bị hở, dầu

trong hệ thống bị mất áp suất, tất cả các bánh xe đều bị mất phanh Dẫn động mộtdòng có kết cấu đơn giản, nhưng độ an toàn không cao, vì vậy ngày nay, hệ thốngphanh trên ô tô bố trí với tối thiểu hai dòng phanh dẫn động độc lập.

Hình 1.10.Dẫn động một dòng

Ưu, nhược điểm của dẫn động phanh thuỷ lực một dòng:

Ngoài có ưu điểm và nhược điểm chung của hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực nói

chung thì hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực một dòng còn có ưu nhược điểm sau:

- Kết cấu đơn giản

- Khi có sự rò rỉ hoặc bị thủng trên đường ống thì hệ thống phanh không làm việc

b) Dẫn động hai dòng

Sự tách dòng được thực hiện tại xy lanh chính Như vậy, bàn đạp tác động vào xylanh chính (hai buồng nối tiếp) tạo ra hai dòng cung cấp chất lỏng tới bánh xe Nếu

bị hở dầu ở một dòng nào đó, dòng còn lại vẫn có thể phanh được xe

Ưu, nhược điểm dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng:

Ngoài các ưu điểm như dẫn động phanh một dòng Trong quá trình sử dụng hệthống phanh, nếu như có một đường ống nào đó bị rò rỉ hoặc bị hư hỏng thì đườngống kia vẫn hoạt động bình thường để điều khiển xe dừng Nhưng kết cấu phức tạphơn so với dẫn động phanh thuỷ lực một dòng

Hình 1.11.Dẫn động hai dòng

c) Dẫn động điều khiển phanh chân bằng khí nén

Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén cơ bản bao gồm các phần chính: nguồncung cấp khí nén, van phân phối khí, bầu phanh và đường ống dẫn khí Độ bền và

độ tin cậy của dẫn động phanh khí nén phụ thuộc vào chất lượng khí nén Do vậykhí nén phải đảm bảo sạch khô, có áp suất ở mức an toàn khi làm việc

Lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu là điều khiển van phân phối, lực tác dụng lên

cơ cấu phanh do áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh Cấu tạo đơn giản, lắp ráp

dễ dàng nhưng độ an toàn thấp, độ tin cậy không cao Độ nhạy của hệ thống khôngcao, do vậy thời gian chậm tác dụng lớn Các cụm chi tiết khá nhiều, kích thước vàtrọng lượng lớn nên thường dùng trên xe tải

Khi người điều khiển tác dụng vào bàn đạp phanh một lực thì tổng van 6 sẽ được

mở, khí có áp suất cao từ bình khí nén đi vào các đường ống dẫn đến các bầu phanh5

Áp suất khí nén tác động lên màng bầu phanh 5, đẩy cần đẩy làm xoay cam của cơcấu phanh Do đó ép má phanh vào trống phanh Bộ điều chỉnh áp suất 2 hạn chế

áp suất của hệ thống trong giới hạn xác định Khi nhả bàn đạp phanh, tổng vanphanh ngắt mối quan hệ giữa bình chứa khí với đường ống dẫn để ống dẫn mởthông với khí quyển Khí nén từ các bầu phanh được thoát ra và guốc phanh táchkhỏi trống phanh, kết thúc phanh

Hình 1.12.Dẫn động điều khiển phanh chân bằng khí nén

1 - Máy nén khí 3 - Bình chứa khí nén 5 - Bầu phanh

2 - Bộ điều chỉnh áp suất 4 - Lò xo hồi vị 6 - Tổng van

phanh

d) Dẫn động điều khiển phanh bằng khí nén kết hợp thủy lực

Dẫn động bằng thủy lực có ưu điểm độ nhạy cao nhưng lực điều khiển trên bàn đạpcần lớn đối với dẫn động bằng khí nén có ưu điểm là lực điều khiển trên bàn đạpnhỏ nhưng độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn do khí bị nén do chịu ápsuất)

Do đó để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động trên người ta sử dụng hệ thốngdẫn động phối hợp giữa thủy lực và khí nén trên các ô tô tải, ô tô buýt trung bình vàlớn