lOMoARcPSD|15547689

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO


TIỂU LUẬN
MÔN HỌC: MÁY THỦY LỰC KHÍ NÉN
HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN
TOYOTA LAND CRUISER
GVHD: Đặng Hùng Sơn

Lớp: 01CLC

SVTH:

MSSV :

Nguyễn Công Trạng

20145635

Lê Thành Vinh

20145657

Võ Quang Vinh

20145658

Nguyễn Duy Minh Trí

20145637

Lâm Minh Triết

20145639

Nguyễn Tuấn Tùng

20145653


lOMoARcPSD|15547689

MỤC LỤC


lOMoARcPSD|15547689

LỜI NĨI ĐẦU
Giao thơng vận tải chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế
quốc dân, đặc biệt là đối với các nước có nền kinh tế phát triển.
Có thể nói rằng mạng lưới giao thơng vận tải là mạch máu của
một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải phát
triển mạng lưới giao thông vận tải.
Trong hệ thống giao thông vận tải của chúng ta ngành giao
thơng đường bộ đóng vai trị chủ đạo và phần lớn lượng hàng và
người được vận chuyển trong nội địa bằng ôtô.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghành ôtô ngày

càng phát triển hơn. Khởi đầu từ những chiếc ôtô thô sơ hiện nay
ngành công nghiệp ôtô đã có sự phát triển vượt bậc nhằm đáp
ứng những yêu cầu của con người. Những chiếc ôtô ngày càng trở
nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn...để theo kịp
với xu thế của thời đại.
Song song với việc phát triển nghành ơtơ thì vấn đề bảo đảm
an toàn cho người và xe càng trở nên cần thiết. Do đó trên ơtơ
hiện nay xuất hiện rất nhiều cơ cấu bảo đảm an toàn như: cải tiến
cơ cấu phanh, dây đai an tồn, túi khí trong đó cơ cấu phanh đóng
vai trị quan trọng nhất. Cho nên khi thiết kế hệ thống phanh phải
đảm bảo phanh có hiệu quả cao, an toàn ở mọi tốc độ nhất là ở
tốc độ cao; để nâng cao được năng suất vận chuyển người và
hàng hoá là điều rất cần thiết.
Đề tài này có nhiệm vụ “Báo cáo hệ thống phanh xe ôtô” dựa
trên xe tham khảo là TOYOTA LAND CRUISER .


lOMoARcPSD|15547689

Chương I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH:
1.1.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống phanh:
1. Công dụng:
Hệ thống phanh dùng để làm giảm tốc độ của ô tô cho đến
một tốc độ nào đó hoặc đến khi dừng hẳn, ngồi ra cịn để giữ cho
ơ tơ đứng được trên đường có độ dốc nhất định.
Hệ thống phanh đảm bảo cho xe ơ tơ chạy an tồn ở tốc độ
cao, nâng cao năng suất vận chuyển.
2. Phân loại:
- Phân loại theo cơng dụng:

+ Hệ thống phanh chính
+ Hệ thống phanh dừng
- Phân loại theo vị trí đặt cơ cấu phanh
+ Phanh ở bánh xe
+ Phanh ở trục truyền động (sau hộp số)
- Phân loại theo kết cấu của cơ cấu phanh
+ Phanh guốc
+ Phanh đại
+ Phanh đĩa
- Phân loại theo phương thức dẫn động
+ Dẫn động phanh bằng cơ khí
+ Dẫn động phanh bằng thuỷ lực
+ Dẫn động phanh bằng khí nén (hơi)
+ Dẫn động phanh liên hợp (thuỷ lực + khí nén)


lOMoARcPSD|15547689

+ Dẫn động phanh có trợ lực
- Phân loại theo mức tối ưu của hệ thống,
+ Hệ thống phanh có hệ thống điều hồ
+ Hệ thống phanh có hệ thống ABS, BA, EDB
3. Yêu cầu:
Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của ô tô đảm
nhận các chức năng “an tồn chủ động” vì vậy hệ thống phanh
phải thoả mãn các yêu cầu sau đây:
+ Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi
trường hợp
+ Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của xe 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 mô men 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
+ Có hệ số ma sát cao và ổn định
+ Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực
phanh sinh ra ở cơ cấu phanh
+ Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền tuổi thọ cao
+ Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dưỡng
1.1.2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống phanh sử dụng
trên ô tô:
1.1.2.1. Cơ cấu phanh:


lOMoARcPSD|15547689

Cơ cấu phanh chính có nhiệm vụ tạo ra mơmen phanh cần
thiết và nâng cao tính ổn định trong quá trình sử dụng cơ cấu
phanh là bộ phận trực tiếp làm giảm tốc độ góc của bánh xe ơ tơ.
Ngày nay, cơ cấu phanh loại tang trống với các guốc phanh
bố trí bên trong được sử dụng rộng rãi. Ngồi những yêu cầu
chung, cơ cấu phanh còn phải đảm bảo được yêu cầu sau, như
mômen phanh phải lớn, luôn luôn ổn định khi điều kiện bên ngoài
cà chế độ phanh thay đổi (như tốc độ xe, số lần phanh, nhiệt độ
môi trường)
1. Cơ cấu phanh tang trống (Cơ cấu phanh guốc):
a. Cơ cấu phanh có các guốc phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ

về một phía, có lực dẫn động bằng nhau

Hình 1.1: Cơ cấu phanh có các guốc phanh có điểm đặt cố
định riêng rẽ về một phía, có lực dẫn động bằng nhau
1-Cam lệch tâm; 2-Chốt có vịng đệm lệch tâm

Với cách bố trí như vậy khi các lực dẫn động bằng nhau, các
tham số của guốc phanh giống nhau thì mơmen ma sát ở trên
guốc phanh trước có xu hướng cường hố cho lực dẫn động, cịn ở
phía sau phanh sau có xu hướng chống lại lực dẫn động khi xe
chuyển động lùi sẽ có hiện tượng ngược lại.
Cơ cấu phanh này được gọi là cơ cấu phanh không cân bằng với
số lần phanh khi xe chuyển động tiến hay lùi, nên cường độ hao
mòn của tấm ma sát trước lớn hơn tấm ma sát sau rất nhiều. Để


lOMoARcPSD|15547689

cân bằng sự hao mòn của hai tấm ma sát, khi sửa chữa có thể
thay thế cùng một lúc, người ta làm tấm ma sát trước dài hơn tấm
sau. Kết cấu của loại cơ cấu phanh trên (hình 1.1) khe hở giữa các
quốc phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng cam lệch tâm
còn định tâm guốc phanh bằng chất có vịng đệm lệch tâm ở điểm
cố định.
b. Cơ cấu phanh có các guốc phanh có điểm đặt cố định riêng
rẽ về một phía, và các guốc phanh có dịch chuyển góc như nhau.
Cơ cấu phanh trên (hình 1.2) có mômen ma sát sinh ra ở các quốc
phanh là bằng nhau. Trị số mômen không thay đổi khi xe chuyển
động lùi, cơ cấu phanh này có cường độ ma sát ở các tấm ma sát
như nhau và được gọi là cơ cấu phanh cân bằng, kết cấu cụ thể

loại cơ cấu này thể hiện ở hình 1.2 do profin của cam ép đối xứng
nên các guốc phanh có dịch chuyển góc như nhau.
Để điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh có bố trí
cơ cấu trục vít, bánh vít nhằm thay đổi vị trí của cam ép và chốt
lệch tâm ở điểm đặt cố định.

Hình 1.2: Cơ cấu phanh có các guốc phanh có điểm đặt cố
định riêng rẽ về một phía, và các guốc phanh có dịch
chuyển góc như nhau
1-Cam quay; 2-Lị xo; 4-Trống phanh; 5-Chốt lệch; 6-Bầu phanh

c. Cơ cấu phanh có các guốc phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ về
hai phía,có lực dẫn động bằng nhau


lOMoARcPSD|15547689

Hình 1.3: Cơ cấu phanh có các guốc phanh có điểm đặt cố
định riêng rẽ về hai phía, có lực dẫn động bằng nhau
1-Xi lanh phụ; 2-Lò xo; 3- Cam quay ; 4- Trống phanh; 5-Chốt lệch tâm;
6-Bầu phanh

Cơ cấu phanh này thuộc loại cân bằng, cường độ hao mòn của
các tấm ma sát giống nhau vì thế độ làm việc của hai guốc phanh
như nhau khi xe chuyển động lùi, mơmen phanh giảm xuống khá
nhiều do đó hiệu quả phanh khi tiến và lùi rất khác nhau. Cơ cấu
điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh là cam lệch
tâm và chốt lệch tâm.

d. Cơ cấu phanh loại bơi

Cơ cấu này dùng hai xi lanh làm việc tác dụng lực dẫn động lên
đầu trên và đầu dưới của guốc phanh, khi phanh các guốc phanh
dịch chuyển theo chiều ngang và ép má phanh sát vào trống
phanh. Nhờ sự ma sát nên các guốc phanh bị cuốn theo chiều của
trống phanh mỗi guốc phanh sẽ tác dụng lên piston một lực và
đẩy ống xi lanh làm việc tỳ sát vào điểm cố định, với phương án
kết cấu này hiệu quả phanh khi tiến và lùi bằng nhau.


lOMoARcPSD|15547689

Hình 1.4: Cơ cấu phanh loại bơi
1- lanh phanh;
2-Lị xo

e. Cơ cấu phanh tự cường hố

Hình 1.5: Cơ cấu phanh tự cường hố
1-Lị xo; 2-1 lanh; 3-Lị xo; 4-Ốc điều chỉnh

Theo kết cấu thì guốc phanh sau được tỳ vào chốt cố định và
bản thân guốc phanh sau lại đóng vai trò là chốt chặn của guốc
phanh trước. Lực dẫn động của guốc phanh sau là lực dẫn động
của guốc phanh trước thông qua chốt tỳ trung gian, từ điều kiện
cân bằng theo phương ngang các lực tác dụng lên guốc phanh
trước có thể xác định được lực tác dụng lên guốc trước.
Cơ cấu phanh này thuộc loại không cân bằng, sự hao mòn của
guốc phanh sau sẽ lớn hơn guốc phanh trước rất nhiều, khi xe lùi
mômen phanh sẽ giảm đi nhiều. Do guốc phanh sau mòn nhiều
hơn guốc phanh trước nên tấm ma sát guốc phanh sau dài hơn

tấm ma sát guốc phanh trước.


lOMoARcPSD|15547689

Điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và trống phanh bằng các
cơ cấu ren trong chốt tỳ trung gian làm thay đổi chiều dài của
chất này.
2. Cơ cấu phanh đĩa:
Phanh đĩa ngày càng được sử dụng nhiều trên các ô tơ con, có hai loại
phanh đĩa:

a-Loại càng phanh cố định

b-Loại càng

phanh di động
1.6. Cơ cấu phanh đĩa
+ Phanh đĩa có càng phanh cố định (hình a) có hai xi lanh công tác đặt
ở hai bên đĩa phanh. Khi phanh cả hai piston đẩy vào hai bên đĩa
phanh.
+ Phanh đĩa có càng phanh di động (hình b) bố trí một xi lanh gắn vào
một bên má. Giá xi lanh được di chuyển trên các trục dẫn hướng dẫn
nhỏ. Khi phanh piston đẩy ép má phanh vào một bên đĩa phanh, đồng
thời đẩy càng phanh di chuyển theo chiều ngược lại kéo má phanh còn
lại ép vào mặt bên kia của địa phanh. Do đó làm bánh xe dừng lại

1.1.2.2. Dẫn động phanh:



lOMoARcPSD|15547689

1. Dẫn động phanh cơ khí:
Hiện nay trên các xe hiện đại thì dẫn động phanh kiểu cơ khí chỉ
cịn được sử dụng trên hệ thống phanh dừng với một số kiểu dẫn
động tuỳ theo cách bố trí phanh dừng tác động vào bánh xe hay
tác động vào trục thứ cấp hộp số.
a. Một số kiểu dẫn động phanh cơ khí:

* Dẫn động phanh dừng tác động lên trục
thứ cấp hộp số:
Hình 1.7: Dẫn động phanh cơ khí kiểu
địn với cơ cấu phanh bố trí ở trục ra
hộp số
1-Má phanh; 2-Tang trống; 3-Chốt lệch tâm điều
chỉnh khe hở phía dưới; 4-Trục thứ cấp hộp số;
5-Lò xo hồi vị; 6-Trục quả đào; 7-Vành rẻ quạt;
8-Ti; 9Cần; 10-Răng rẻ quạt; 11-Tay hãm

* Dẫn động phanh dừng tác động lên bánh xe:

Hình 1.8: Dẫn động phanh dừng tác động lên bánh sau
1-Tay phanh; 2-Thanh dẫn; 3-Con lăn dây cáp; 4-Dây cáp; 5-Trục; 6Thanh kéo; 7-Thanh cân bằng 8,9-Dây cáp dẫn động: 10-Giá: 11,13Mâm phanh; 12- Xi lanh phanh bánh xe

b. Nguyên lý làm việc:
Nguyên lý làm việc cơ bản (cho cả hai loại trên) đó là sự
truyền động nhờ các cơ cấu cơ khí như tay địn, dây cáp... lực tác


lOMoARcPSD|15547689


động từ tay hoặc chân người lái xe sẽ được truyền tới cơ cấu
phanh thơng qua địn kéo, hoặc địn kéo kết hợp dây cáp... và
thơng thường các địn kéo đều có quan hệ hình học với nhau theo
ngun tắc tăng dần tỷ số truyền.
c. Ưu, nhược điểm:
- Ưu điểm: cấu tạo đơn giản giá thành rẻ, độ tin cậy làm việc cao,
độ cứng vững dẫn động không thay đổi khi làm việc lâu dài.
- Nhược điểm: hiệu suất truyền lực khơng cao, thời gian nhanh
lớn,lực phanh nhỏ, 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
2. Dẫn động phanh thuỷ lực:
Dẫn động phanh thuỷ lực(dầu) được áp dụng rộng rãi trên hệ
thống phanh chính của các loại ơ tơ du lịch, trên ơ tơ tải nhỏ và
trung bình.
Dẫn động phanh là một hệ thống các chi tiết truyền lực tác
dụng trên bàn đạp đến cơ cấu phanh làm cho các guốc phanh
bung ra nhằm thực hiện quá trình phanh, ở phanh dầu chất lỏng
được sử dụng để truyền dẫn lực tác dụng nêu trên. Đặc điểm quan
trọng của dẫn động phanh dầu là các bánh xe được phanh cùng một
lúc vì áp suất trong đường ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má
phanh ép sát vào các trống phanh. Dẫn động phanh dầu có các ưu
điểm sau:

- Có thể phân bố lực nhanh giữa các bánh xe hoặc giữa các
guốc phanh theo đúng yêu cầu thiết kế.
- Có hiệu suất cao,độ nhạy tốt ,kết cấu đơn giản
- Có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô khác nhau mà chỉ cần

thay đổi cơ cấu phanh
+ Nhược điểm:


lOMoARcPSD|15547689

- Khơng thể tạo được tỷ số truyền lớn, vì thế phanh dầu khơng có
cường hố chỉ dùng ơ tơ có trọng lượng tồn bộ nhỏ, phải kết hợp
với bộ trợ lực.

Hình 1.9: Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực một dịng
1-Bàn đạp; 2-Xi lanh chính; 3-Đường ống dẫn; 4-Cơ cấu phanh

- Đối với dẫn động phanh một dòng khi có chỗ nào bị rị (chảy
dầu) thì tất cả hệ thống phanh đều không làm việc, để khắc phục
nhược điểm này người ta dùng loại dẫn động hai dòng, loại này có
ưu điểm là khi một dịng bị hỏng thì dịng cịn lại vẫn làm việc
bình thường tuy nhiên hiệu quả nhanh có giảm, đảm bảo an tồn
khi chuyển động.

Hình 1.10: Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
1-Bàn đạp phanh; 2-Trợ lực phanh; 3,9-Xilanh phanh; 4-Càng phanh
đĩa; 5-Má phanh đĩa ; 6-Đĩa phanh; 7-Phanh tang trống; 6-Đĩa phanh; 7Phanh tang trống: 8-Guốc phanh


lOMoARcPSD|15547689

Cấu tạo gồm ba phần chính: dẫn động nhanh, cơ cấu phanh và trợ
lực phanh. Dẫn động bố trí trên khung xe gồm: bàn đạp phanh, xy
lanh chính, đường dầu phanh. Cơ cấu phanh đặt ở bánh xe gồm:

xy lanh phanh, guốc phanh, lò xo hồi vị, trống phanh (hoặc đĩa
phanh). Bộ trợ lực có tác dụng làm giảm nhẹ lực tác dụng của
người lái lên bàn đạp phanh.
3. Dẫn động phanh khí nén (sơ đồ hình 1.11)
a. Ngun lý làm việc:
Máy nén khí cấp khí nén được dẫn động từ động cơ sẽ bơm
khí nén qua bình lắng 2 đến bình chứa khí nén 3, áp suất được
khống chế qua đồng hồ 8. Khi người lái đạp bàn đạp phanh sẽ
đồng thời mở đường khí nén từ van phanh 4, khí nén từ bình chứa
3 qua van phân phối 4 đến các bầu phanh 5,6. Màng của bầu
phanh bị ép qua cơ cấu dẫn động làm cam phanh 9 quay. Vấu
cam tỳ vào đầu guốc phanh, ép guốc phanh sát vào trống phanh
thực hiện quá trình phanh. So sánh giữa phanh dầu và phanh khí:
Khi dùng phanh dầu lực tác dụng lên bàn đạp phanh sẽ lớn hơn so
với phanh khí vì lực này sinh ra để tạo ra áp suất trong bầu chứa
dầu của hệ thống phanh còn phanh khí nén, tác dụng của người
lái chỉ mở đường khí nén của van phân phối.


lOMoARcPSD|15547689

Hình 1.11: Hệ thống dẫn động phanh khí nén
1-Máy nén khí; 2-Bình lắng nước và dầu; 3-Bình khí nén; 4-Van phanh;
5,6-Bầu phanh; 7-Bàn đạp phanh; 8-Đồng hồ áp suất; 9-Cam quay; 10Guốc phanh; 11-Tang trống phanh

b. Ưu, nhược điểm, phạm vi sử dụng:
- Ưu điểm: Lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ,có ưu điểm đặc biệt khi
bố trí trên đồn xe, dễ dàng cơ khí hố trong khiển và dễ dàng
cung cấp cho các bộ phận khác có sử dụng khí nén.
- Nhược điểm: Độ nhạy thấp, khối lượng các chi tiết nhiều, kích

thước lớn, giá thành cao.
- Phạm vi sử dụng: Phanh khí được dùng trên xe tải trung bình, lớn
và xe chuyên dùng.
4. Dẫn động phanh kết hợp: (khí nén – thuỷ lực)
Dẫn động phanh kết hợp là kết hợp giữa thuỷ lực và khí nén trong
đó phần thuỷ lực có kết cấu nhỏ gọn và trọng lượng nhỏ đồng thời bảo
đảm cho độ nhạy của hệ thống cao, phanh cùng một lúc được tất cả
các bánh xe phân khí nén cho phép điều khiển nhẹ nhàng và khả năng
huy động, điều khiển phanh rơmoóc.

Dẫn động phanh liên hợp thường được áp dụng ở các loại xe
vận tải cỡ lớn và áp dụng cho xe nhiều cầu như: xe URAL, 375D,
URAL-4320...
Hình 1.12: Sơ đồ hệ thống phanh khí nén- thuỷ
lực
1 -Máy khí nén; 2-Bộ điều chỉnh áp suất; 3Van bảo vệ hai ngả; 4- Van bảo vệ một
ngả; 5-Bình chứa khí nén; 6-Phanh tay; 7Khố điều khiển phanh rơmoóc;8-Van
tách; 9-Đầu nối; 10-Đồng hồ áp suất;11Tổng van phanh; 12-Xi lanh khí nén;13-Cơ
cấu xi lanh piston bánh xe; 14-Đầu nối
phân nhánh; 15-Xi lanh cung cấp nhiên
liệu; 16-Bàn đạp phanh.


lOMoARcPSD|15547689

* Ưu điểm:
-Kết hợp được nhiều ưu điểm của hai loại hệ thống phanh thuỷ lực
và khí nén, khắc phục nhược điểm của từng loại khi làm việc độc
lập.
* Nhược điểm:

- Kích thước của hệ thống phanh kết hợp là rất cồng kềnh và phức
tạp, rất khó khăn khi bảo dưỡng sửa chữa.
- Khi phanh dẫn động khí nén bị hỏng thì dẫn đến cả hệ thống
ngừng làm việc cho nên trong hệ thống phanh kết hợp ta cần chú
ý đặc biệt tới cơ cấu dẫn động
- Khi sử dụng hệ thống phanh kết hợp thì giá thành cũng rất cao
và có rất nhiều cụm chi tiết đắt tiền.
1.1.2.3. Trợ lực phanh
Ngày nay trên các xe hiện đại có nhiều hệ thống điều khiển để
giảm nhẹ cường độ lao động cho người lái, như các bộ trợ lực cho
hệ thống lái, ly hợp. Hệ thống phanh cũng cần thiết.
1. Trợ lực phanh kiểu khí nén:
a. Cấu tạo:
Hình 1.13: Sơ đồ bộ trợ lực khí nén
1-Bàn đạp; 2-Lị xo hồi vị; 3,4-Địn
dẫn động; 5,10-Piston; 6-Lị xo
xilanh khí nén; 7Piston xilanh chính;
Bình chứa khí nén; 9. Van; 11-Thanh
dạng ống

8-

b. Nguyên lý làm việc:
Khi tác dụng một lực lên bàn đạp phanh, qua các đòn dẫn động,
ống 11 đẩy van 9 mở ra, khí nén từ bình chứa 8 qua van 9 vào
khoang A và B tạo lực đẩy piston 5 của xilanh lực. Piston 5 dịch
chuyển tác động piston 7 của xilanh chính làm piston này di
chuyển về phía phải ép dầu trong xilanh chính, dầu có áp suất



lOMoARcPSD|15547689

cao sẽ đi tới các xilanh làm việc
của bánh xe. Trong khi đó ở khoang
A nếu người lái đạp phanh giữ
ngun ở một vị trí thì áp suất khí
nén tăng lên tác dụng lên piston
10, đến một giá trị nào đó thì cân bằng với lực đẩy của cánh tay
địn 3. Lúc đó piston 10 sẽ dịch chuyển sang trái làm cho van 9
đóng lại trong khi đó đường nối với khí trời trong ống 10 chưa mở,
mơmen phanh lúc này có giá trị khơng đổi. Khi người lái tiếp tục
đạp phanh thì ống 11 lại di chuyển về phía phải làm van 9 lại
được mở ra, khí nén lại tác dụng lên piston 5 để piston xilanh
chính ép dầu tới các xilanh bánh xe.
Khi nhả bàn đạp phanh, nhờ lò xo hồi vị, piston 10 và ống 11
được kéo trở về vị trí ban đầu làm van 9 đóng lại. Khi ống 11
không tỳ vào van 9 sẽ mở đường thơng với khí trời, khí nén cịn lại
trong khoang A và B sẽ đi qua ống ra ngoài.
c. Ưu, nhược điểm:
- Lực cường hố lớn, vì áp suất khí nén có thể đạt 5-7 kg/cm 2. Bảo đảm
được quan hệ giữa lực bàn đạp và với lực phanh
- Số lượng các cụm trong hệ thống phanh nhiều, kết cấu phức tạp,
cồng kềnh, động cơ phải kèm theo máy nén khí, giá thành cao.

2. Trợ lực phanh kiểu chân khơng:
a. Cấu tạo:
Bộ cường hố chân khơng sử dụng ngay độ chân không ở
đường ống nạp của động cơ, đưa độ chân khơng này vào khoang
A của bộ cường hố, khoang B khi phanh được thơng với khí trời.
Hình 1.14: Sơ đồ bộ trợ lực chân khơng

1-Piston xilanh chính; 2-Vịi chân khơng; 3Màng chân khơng; 4-Van
chân khơng;5-Van khơng khí; 6-Van điều khiển;7-Lọc khí; 8Thanh đẩy;
9-Bàn đạp

b. Nguyên lý làm việc:


lOMoARcPSD|15547689

Khi không phanh, cần đẩy 8 dịch chuyển sang phải kéo van khí
5 và van điều khiển 6 sang phải, van khí tỳ sát van điều khiển
động đường thơng với khí trời, lúc này buồng A thơng với buồng B
qua hai cửa E và F và thông với đường ống nạp. Khơng có sự
chênh lệch áp suất ở hai buồng A, B, bầu cường hố khơng làm
việc. Khi phanh, dưới tác dụng của lực bàn đạp, cần đẩy 8 dịch
chuyển sang trái đẩy các van khí 5 và van điều khiển 6 sang trái.
Van điều khiển tỳ sát van chân khơng thì dừng lại cịn van khí tiếp
tục di chuyển tách rời van khí. Lúc đó đường thơng giữa cửa E và
F được đóng lại và mở đường khí trời thơng với lỗ F, khi đó áp suất
của buồng B bằng áp suất khí trời, cịn áp suất buồng A bằng áp
suất đường ống nạp (= 0,5kg/cm2). Do đó giữa buồng A và buồng
B có sự chênh lệch áp suất (= 0,5kg/cm2). Do sự chênh lệch áp
suất này mà màng cường hoá dịch chuyển sang trái tác dụng lên
piston một lực cùng chiều với lực bàn đạp của người lái và ép dầu
tới các xilanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh. Nếu giữ chân
phanh thì cần đẩy 8 và van khí 5 sẽ dừng lại cịn piston 1 tiếp tục
di chuyển sang trái do chênh áp. Van điều khiển 6 vẫn tiếp xúc với
van chân không 4 nhờ lị xo nhưng di chuyển cùng piston 1,
đường thơng giữa lỗ E, F vẫn bị bịt kín. Do van điều khiển 6 tiếp
xúc với van khí 5 nên khơng khí bị ngăn khơng cho vào buồng B.

Vì thế piston khơng dịch chuyển nữa và giữ nguyên lực phanh
hiện tại.
Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo kéo đòn bàn đạp phanh về vị trí
ban đầu, lúc đó van 5 bên phải được mở ra thông giữa buồng A và
B qua cửa E và F, khi đó hệ thống phanh ở trạng thái không làm
việc.
c. Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm: - Tận dụng được độ chênh áp giữa khí trời và đường
ống nạp khi động cơ làm việc mà không ảnh hưởng đến cơng suất
của động cơ. Ngồi ra khi phanh có tác dụng làm cho cơng suất
của động cơ có giảm vì hệ số nạp giảm, tốc độ của ơ tơ lúc đó sẽ
chậm lại một ít làm cho hiệu quả nhanh cao. Bảo đảm được quan
hệ tỷ lệ giữa lực bàn đạp và với lực phanh kết cấu đơn giản, kích
thước gọn nhẹ, dễ chế tạo, giá thành rẻ, dễ bố trí trên xe.
+ Nhược điểm: - Độ chân khơng khi thiết kế lấy là 0,5kg/cm 2, áp
suất khí trời là 1kg/cm2, do đó độ chênh áp giữa hai buồng của bộ
cường hố khơng lớn. Muốn có lực cường hố lớn thì phải tăng tiết
diện của màng, do đó kích thước bộ cường hoá tăng lên.


lOMoARcPSD|15547689

- Phương án này chỉ thích hợp với phanh dầu loại xe du lịch, xe
vận tải, xe khách có tải trọng nhỏ và trung bình.
3. Trợ lực phanh chân khơng kết hợp với thuỷ lực:
a. Cấu tạo:
Hình 1.15: Sơ đồ bộ trợ lực chân
khơng kết hợp với thuỷ lực
1-Xilanh chính; 2-Cổ hút động cơ; 3Van một
11 12 13 chiều; 4-Màng cường hố; 5Vỏ cường hố; 6-Lọc khí; 7-Van khơng

khí; 8-Van điều khiển; 8. Lị xo cơn; 9Van màng; 10-Piston phản hồi; 11Piston xilanh cường hoá; 12-Van bị;
13-Vỏ xilanh cường hoá; 14-Xilanh
bánh xe; 15-Đường ống nối

b. Nguyên lý làm việc
Khi chưa phanh, van khơng khí 7 được đóng lại, van điều khiển
8 mở ra nhờ lị xo cơn 8 đẩy màng 9 mang theo piston phản hồi
10 đi xuống. Buồng III thông với buồng II và buồng IIa qua ống 15.
Như vậy áp suất buồng IIa, IIb bằng nhau và bằng áp suất chân
không ở họng hát của đường ống nạp.
Khi phanh, người lái tác dụng lên bàn đạp phanh một lực cần
thiết qua hệ | thống đòn, đẩy piston ở xilanh chính đi, áp suất dầu
phía sau piston xilanh 1 tăng lên qua ống dẫn dầu lên xilanh của
bộ cường hoá, qua van bi 12 mở đi đến xilanh bánh xe khắc phục
khe hở giữa trống phanh và má phanh. Đồng thời áp suất này tác
dụng lên piston 11 và tác dụng lên piston phản hồi 10. Khi áp suất
dầu đạt khoảng 1,3 Mpa sẽ đẩy piston phản hồi 10 thắng được lực
lị xo cơn 8 và đi lên, nó mở van khơng khí 7 ra và đóng van điều
khiển 8 lại. Lúc này áp suất khí trời là 1kg/cm2 đi vào ống 15 để
vào buồng IIa, còn buồng IIb vẫn là buồng chân không. Do sự
chênh áp ở buồng IIa và buồng IIb, piston màng 4 dịch chuyển
sang phải qua thanh đẩy, đẩy piston 11 của bộ cường hoá đi sang
phải, áp suất sau piston này được tăng lên và dẫn đến các xilanh
bánh xe để tiến hành đẩy các má phanh ra tiếp xúc với trống
phanh để hãm bánh xe lại.


lOMoARcPSD|15547689

Khi dừng chân phanh ở vị trí nào đó, piston 11 sẽ tiếp tục dịch

chuyển một chút sang phải vì màng cường hố 4 cịn tiếp tục bị
uốn. Do vậy mà ở khoang dưới piston phản hồi 10, áp suất sẽ
giảm bớt và màng van 9 sẽ hạ xuống cùng piston phản hồi 10 cho
đến khi van khơng khí đóng lại trong khi van điều khiển vẫn đóng.
Độ chênh áp giữa hai khoang IIa và IIb không đổi, màng 4 piston
11 không dịch chuyển nữa, áp suất dầu trong đường ống giữ giá
trị không đổi, mômen phanh ở các bánh xe giữ nguyên giá trị.
Khi nhả phanh, lò xo kéo bàn đạp về vị trí ban đầu, lị xo hồi vị
màng cường hố đẩy piston 11 của xilanh chính trở về vị trí cũ, lị
xo cơn 8 đẩy piston của bộ cường hố về vị trí cũ, van 8 mở ra,
van khơng khí 7 đóng lại, áp suất buồng IIa, IIb lại bằng nhau và
bằng áp suất chân không (= 0,5kg/cm2). Ở các bánh xe thì các lị
xo kéo má phanh về vị trí ban đầu để nhà má phanh tách ra khỏi
trống phanh.
c. Ưu, nhược điểm:
- Tận dụng được độ chênh áp giữa khí trời và đường ống nạp. Bảo
đảm được quan hệ tỷ lệ giữa lực bàn đạp và với lực phanh - Kết
cấu phức tạp, phải cần thêm xilanh thuỷ lực.
1.1.3. Các biện pháp nâng cao hiệu quả, ổn định và an tồn ơ tơ
khi phanh:

1. Sử dụng van điều hồ theo tải trọng cầu sau:

Hình 1.16: Biểu đồ phân bố lực phanh và sơ đồ dẫn động
phanh có van điều hồ theo tải trọng cầu sau


lOMoARcPSD|15547689

Van điều hồ lực phanh (cịn gọi là van P) được đặt giữa xilanh

chính của đường dẫn dầu phanh và xilanh phanh của bánh sau.
Cơ cấu này tạo ra lực phanh thích hợp để rút ngắn quãng
đường phanh bằng cách tiến gần đến sự phân phối lực phanh lý
tưởng giữa bánh sau và bánh trước để tránh cho các bánh sau
không bị hãm sớm trong khi phanh khẩn cấp (khi tải trọng bị dồn
về phần trước)...
Khi sự phân phối giống như trình bày ở (a), lực phanh trở nên
lớn, làm cho lực phanh bánh sau càng lớn hơn nhiều so với đường
cong lý tưởng khiến các bánh sau dễ bị hãm lại và mất điều khiển
lái.
2. Hệ thống chống bó cứng phanh (Anti lock Brake System-ABS):
a. Công dụng hệ thống ABS:
-ABS điều khiển áp suất dầu tác dụng lên các xilanh bánh xe để
ngăn khơng cho bánh xe bị bó cứng (trượt lết) khi phanh trên
đường trơn hay khi phanh gấp. Nó cũng đảm bảo tính ổn định dẫn
hướng trong q trình phanh, nên xe khơng bị mất lái.
b. Cơ sở điều khiển của hệ thống ABS:
- Sự khác biệt về tỷ lệ giữa tốc độ của xe và tốc độ của các bánh
xe gọi là hệ số trượt.

Hình 1.17: Biểu đồ quan hệ lực phanh và hệ số trượt


lOMoARcPSD|15547689

- Khi sự chênh lệch giữa tốc độ của xe và tốc độ của các bánh xe
trở nên quá lớn sự quay trượt sẽ xảy ra giữa lốp và mặt đường,
điều này cũng tạo nên ma sát có thể tác động như một lực phanh
và làm giảm tốc độ của xe (mối quan hệ giữa lực phanh và hệ số
trượt xem hình 1.17)

- Lực phanh khơng tỷ lệ với hệ số trượt và đạt cực đại khi hệ số
trượt nằm trong khoảng 10-30%. Nếu vượt quá 30% thì lực phanh
giảm dần do đó để duy trì sự ổn định mức tối đa thì hệ số trượt
cần duy trì 10-30% ở mọi thời điểm.
- Ngoài ra cũng cần tạo ra lực quay vịng ở mức độ cao để duy trì
sự ổn định về hướng. Để thực hiện điều này hệ thống ABS đã được
thiết kế để tăng hiệu quả suất phanh tối đa bằng cách sử dụng hệ
số trượt là 10-30% bất kể các điều kiện của mặt đường, đồng thời
giữ lực quay vịng càng cao càng tốt để duy trì sự ổn định về
hướng.
c. Sơ đồ cấu tạo chung:
- Bố trí trên xe tuỳ theo từng xe mà có những cách bố trí khác
nhau tuy nhiên về cơ bản thì cấu tạo và hoạt động là giống nhau
- Một số bộ phận chính của hệ thống phanh ABS: bộ điều khiển
ABS-ECU (ECU: Electronical Control Unit-Bộ điều khiển điện tử ),
bộ chấp hành phanh ABS, van điều khiển, các cảm biến tốc độ
góc bánh xe..


lOMoARcPSD|15547689

Hình 1.18: Sơ đồ làm việc của hệ thống ABS
d. Nguyên lý làm việc chung:
- Cảm biến tốc độ góc của bánh xe ln hoạt động và ln gửi tín
hiệu về ABS - ECU. ABS-ECU theo dõi tình trạng các bánh xe và sự
thay đổi tốc độ bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe.
- Khi phanh gấp, ABS-ECU điều khiển các bộ chấp hành để cung
cấp áp suất tối ưu cho mỗi xilanh phanh. Cụm điều khiển thuỷ lực
hệ thống phanh hoạt động theo mệnh lệnh từ ECU, tăng giảm hay
giữ nguyên áp suất dầu khi cần để đảm bảo hệ số trượt tốt nhất

(10-30%) do đó tránh được bó cứng bánh xe.
3. Hệ thống hỗ trợ khi phanh (Brake Assistance -BA)
a. Công dụng của hệ thống BA:
Nâng cao độ an toàn cho lái xe và hành khách bằng cách kịp
thời tạo xung lực tối đa trên bàn đạp
phanh trong những khoảnh khắc
khẩn cấp
b. Sơ đồ cấu tạo :


lOMoARcPSD|15547689

Hình 1.19: Sơ đồ hệ thống BA
1-Cảm biến tốc độ; 2-Màng gắn cảm biến; 3-Xilanh phanh chính; 4Nam châm; 5-Cảm biến mở; 6-Khoang công tác; 7-Bộ xử lý trung tâm;
8-Khoang chân không; 9-Bàn đạp phanh

Các thiết bị quan trọng của hệ thống bao gồm: cảm biến kiểm
soát trạng thái pê đan phanh, bộ phận khuếch đại lực phanh bằng
khí nén và các van điện được điều khiển bằng máy tính trung tâm.
c. Nguyên lý làm việc:
Ngay khi nhận tín hiệu về động thái bất thường của bàn đạp
phanh do cảm biến bàn đạp phanh cung cấp (ví dụ: phanh gấp
đột ngột), bộ xử lý trung tâm ngay lập tức kích hoạt van điện cấp
khí nén vào bộ khuếch đại lực phanh giúp lái xe phanh gấp kịp
thời và đủ mạnh. Cụm phân tích dữ liệu BA cịn có khả năng nhớ
thao tác nhanh đặc trưng của tài xế để nhanh chóng nhận ra tình
huống phanh khẩn cấp.
* Lưu ý: Khi có tình huống phanh khẩn cấp gần như ngay lập tức
bộ khuếch đại đẩy lực phanh đến trạng thái tối đa nên nguy cơ xe
bị lết rất cao do đó hệ thống BA thường đi cùng hệ thống ABS.


4. Hệ thống phân phối lực phanh điện tử (Electronical Brake force
Distribution - EBD)
Hệ thống EBD thực hiện việc phân phối lực phanh giữa bánh
trước và bánh sau theo điều kiện xe chạy. Ngồi ra trong khi quay
vịng nó cũng điều khiển lực phanh các bánh bên phải và bên trái
giúp duy trì ổn định của xe.


lOMoARcPSD|15547689

* Phân phối lực phanh các bánh trước/sau: Nếu tác động của các
phanh trong khi xe đang chạy tiến thẳng, bộ chuyển tải trọng sẽ
giảm trọng tác động lên các bánh sau. ECU xác định điều kiện này
bằng các tín hiệu từ các cảm biến tốc độ và điều khiển bộ chấp
hành ABS để điều chỉnh tối ưu sự phân phối lực phanh đến các
bánh xe.

Hình 1.20.a: Sơ đồ làm việc của xe với hệ thống EBD khi xe
chạy thẳng

* Phân phối lực phanh giữa các bánh 2 bên khi quay vòng: Nếu
tác động các phanh trong khi xe đang quay vòng, tải trọng tác
động vào các bánh bên trong sẽ tăng lên. ECU xác định điều kiện
này bằng các tín hiệu từ các cảm biến tốc độ và điều khiển bộ
chấp hành để điều chỉnh tối ưu sự phân phối lực phanh tới bánh
xe bên trong.