ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MƠN Ơ TƠ VÀ XE CHUN DỤNG

NHIỆM VỤ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên: Nguyễn Tất Đường
MSSV: 20165984
Lớp: CN Ơ tơ 2
Khóa: K61
1. Đề tài:
Tìm hiểu về hệ thống phanh trên xe Mercedes–Benz C300 AMG
2. Nội dung phần thuyết minh và tính tốn:
Bao gồm 3 chương:
 Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh
 Chương 2: Tìm hiểu về hệ thống phanh trên xe Mercedes–Benz C300 AMG
 Chương 3: Xây dựng quy trình bảo dưỡng – sửa chữa hệ thống thanh
3. Các bản vẽ:
Bao gồm 7 bản vẽ:
 Bản vẽ 1: Sơ đồ bố trí chung
 Bản vẽ 2: Sơ đồ dẫn dộng
 Bản vẽ 3: Bản vẽ cơ cấu cụm phanh trước
 Bản ve 4: Bản vẽ kết cấu ngàm phanh trước
 Bản vẽ 4: Bản vẽ cơ cấu cụm phanh sau
 Bản vẽ 5: Nguyên lý hoạt động xylanh chính
 Bản vẽ 6: Các mã lỗi, hư hỏng thường gặp ở hệ thống phanh
4. Cán bộ hướng dẫn: T.S Trương Đặng Việt Thắng

5. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế:
6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
Ngày……tháng…....năm..….
Cán bộ hướng dẫn thiết kế

Sinh viên

Nguyễn Tất Đường - 20165984

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

LỜI CẢM ƠN
Trải qua những năm tháng Bách Khoa, chắc hẳn trong mỗi chúng ta đề có
những cảm nhận và cảm xúc riêng với ngôi trường này. Đi qua những năm tháng Bách
Khoa, ta mới biết tuổi trẻ đáng trân trọng như thế nào. Trân trọng, khơng hẳn là vì có
những lúc khó khăn tưởng chừng như gục ngã, khơng hẳn là vì ta biết mình trưởng
thành đến đâu mà đơn giản là vì ta đã làm tất cả những điều đó cùng ai.
Em xin chân thành được cảm ơn các thầy cô đang công tác giảng dạy tại ngôi
trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và những người bạn đã trải qua, đồng hành và giúp
đỡ em rất nhiều những năm được theo học tại ngôi trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Một lần nữa, em được cảm ơn vì tất cả!
Hà Nội, ngày … tháng … năm …
Sinh viên

Nguyễn Tất Đường


Nguyễn Tất Đường - 20165984

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Đề tài: Tìm hiểu về hệ thống phanh trên xe Mercedes–Benz C300 AMG
I.

Lý do chọn đề tài
Trong thời gian gần đây, cùng với sự phát triển vượt bậc và mạnh mẽ của nền

khoa học kỹ thuật tiên tiến trên thế giới. Tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội, đặc
biệt trong lĩnh vực công nghệ ơ tơ đã có những bước chuyển mình vĩ đại đánh dấu sự
phát triển vượt bậc của nhân loại về phương tiện hiện đại và phổ biến nhất trên thế
giới. Bên cạnh sự phát triển của những mẫu xe phổ thơng, các cơng nghệ hiện đại trên
các dịng xe cao cấp, hiện đại cùng với sự tiện nghi, an toàn cùng độ tin tưởng tuyệt đối
rất được chú trọng nghiên cứu và phát triển nhằm tạo ra sự êm ái và an toàn khi điều
khiển.
Hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng bậc nhất quyết định an
toàn của một chiếc xe. Chính vì vậy, bản thân em đã cố gắng vận dùng kiến thức của
bản thân để tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh tiên tiến
bậc nhất trên mẫu xe được chú ý nhất ở Việt Nam về những công nghệ, đó là mẫu xe
Mercedes-Benz C300 AMG. Song do năng lực và kiến thức của bản thân có hạn, em
rất mong các thầy có có thể bổ sung và hồn thiện đề tài cùng em.

Em xin chân thành cảm ơn!
II.

Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
 Tìm hiểu, nghiên cứu và khai thác thêm nhiều những tính năng cơng nghệ mới
về hệ thống phanh trên xe Mercedes-Benz C300 AMG

Nguyễn Tất Đường - 20165984

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

 Mang đến cho bản thân và người nghe có được cái nhìn khách quan hơn về
những ưu điểm, sự tiện lợi và an toàn hơn của hệ thống so với các hệ thống
phanh thủy lực thơng thường
 Có được những kiến thức nền tảng về các cơng nghệ mới để có thể áp dụng thật
tốt vào công việc của bản thân trong tương lai
III.

Giới hạn đề tài
Đối với hệ thống lái phanh trên mẫu xe Mercedes-Benz C300 thì đây là một đề

tài khó trong việc tìm hiểu và khai thác. Vấn đề lớn nhất là biết và hiểu rõ về nguyên lý
làm việc của các công nghệ tiên tiếp được trang bị trên các mẫu xe cao cấp. Với mục
tiêu và nhiệm vụ đặt ra ở trên nên đề tài không đi sâu vào bảo dưỡng, sửa chữa mà chỉ
là khai thác hệ dẫn động và các tính năng cơng nghệ mới trên ô tô cao cấp hiện nay.

IV.

Nội dung của đồ án
Để có thể đi sâu vào đề tài, em đã chia bản thuyết minh đồ án tốt nghiệp của

em thành 3 chương và đi từ những kiến thức căn bản và nền móng nhất trên các mẫu xe
ơ tơ hiện nay:
Chương 1:Tổng quan về hệ thống phanh
Chương 2: Tìm hiểu về hệ thống phanh trên xe Mercedes-Benz C300 AMG
Chương 3: Quy trình bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh.
Sinh viên

Nguyễn Tất Đường

PHỤ LỤ
Nguyễn Tất Đường - 20165984

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

LỜI CẢM ƠN................................................................................................................2
TĨM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN.....................................................................................3
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ........................................................................................7
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT................................................................................9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH...............................................10
1.1. Tổng quan về hệ thống phanh trên ô tô..............................................................10

1.1.1. Công dụng....................................................................................................10
1.1.2. Yêu cầu........................................................................................................10
1.1.3. Phân loại......................................................................................................11
1.1.4. Yêu cầu đối với hệ thống phanh...................................................................11
1.1.5. Cấu tạo của hệ thống phanh.........................................................................12
1.2. Hệ thống phanh Brake by Wire..........................................................................20
1.2.1. Hệ thống phanh EMB.................................................................................22
1.2.2. Hệ thống phanh EHB.................................................................................25
CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ HỆ PHỐNG PHANH....................................................27
TRÊN XE MERCEDES–BENZ C300 AMG...............................................................27
2.1. Tổng quan về xe Mercedes–Benz C300 AMG...................................................27
2.1.1. Tổng quan về thương hiệu xe hơi Mercedes–Benz......................................27
2.1.2. Tổng quan về dòng xe Mercedes-Benz C300 AMG.....................................28
2.2. Hệ thống an tồn thơng minh.............................................................................30
2.2.1. Hệ thống chống bó cứng phanh ABS...........................................................30
2.2.2. Hệ thống bố lực phanh điện tử EBD............................................................33
2.2.3. Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS......................................................34
Nguyễn Tất Đường - 20165984

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

2.2.4. Hệ thống phanh tay điều khiển điện tử........................................................35
2.3. Hệ thống dẫn động phanh cảm ứng Sensotronic Brake Control (SBC)..............37
2.3.1. Tổng quan về hệ thống dẫn động Sensotronic Brake Control......................37
2.3.2. Chức năng của Sensotronic Brake Control..................................................39

2.3.3. Cấu tạo hệ thống dẫn động phanh Sensotronic Brake Control.....................42
2.4. Cơng nghệ phanh thích ứng Adaptive Brake Control.........................................50
CHƯƠNG 3.................................................................................................................. 54
QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA.................................................................54
3.1. Các đèn cảnh báo tín hiệu..................................................................................54
3.2. Sử dụng các thiết bị chẩn đoán điện tử...............................................................55
3.3. Điều chỉnh cơ cấu hệ thống phanh.....................................................................59
3.4. Quy trình bảo dưỡng..........................................................................................60
KẾT LUẬN..................................................................................................................63
Tài liệu tham khảo........................................................................................................64

Nguyễn Tất Đường - 20165984

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống phanh thuỷ lực
Hình 1.2. Kết cấu chung hệ thống phanh thủy lực
Hình 1.3. Bầu trợ lực chân khơng
Hình 1.4. Cấu tạo phanh đĩa
Hình 1.5. Cấu tạo phanh tang trống
Hình 1.6. Sơ đồ hệ thống phanh by Wire
Hình 1.7. Phân loại hệ thống phanh by Wire
Hình 1.8. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh EMB
Hình 1.9. Cấu tạo hệ thống phanh EMB kiểu 1

Hinh 1.10. Cấu tạo hệ thống phanh EMB kiểu 2
Hình 1.11. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh EHB
Hình 2.1. Logo hãng xe Mercedes-Benz
Hình 2.2. Tổng quan xe Mercedes-Benz C300 AMG
Hình 2.3. Hình ảnh so sánh xe có và khơng trang bị hệ thống ABS
Hình 2.3. Hình ảnh so sánh xe có và khơng trang bị hệ thống ABS
Hình 2.4. Electric Control Unit (ECU)
Hình 2.5. Bộ điều khiển thủy lực HCU
Hình 2.6. Cảm biến tốc độ bánh xe
Hình 2.7. Sơ đồ hệ thống EBD

Nguyễn Tất Đường - 20165984

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

Hình 2.8. Sơ đồ hệ thống BAS
Hình 2.9. Nút phanh dừng điện tử
Hình 2.10. Cơ cấu phanh dừng điện tử
Hình 2.11. Sơ đồ bố trí hệ thống dẫn động phanh SBC
Hình 2.12. Ảnh so sánh tính ổn định khi cua của xe trang bị hệ thống SBC
Hình 2.13. Cảm biến tốc độ bánh xe
Hình 2.14. Kết cấu xylanh phanh chính
Hình 2.15. Bơm SBC
Hình 2.16. Cơ cấu phanh cố định bánh trước
Hình 2.17. Cấu tạo ngàm phanh cố định ở cơ cấu phanh trước

Hình 2.18. Cơ cấu ngàm phanh di động cùng cảm biến báo mịn má phanh
Hình 2.19. Đĩa phanh
Hình 2.20. Hệ thống Adaptive Cruise Control
Hình 2.21. Hệ thống phanh khẩn cấp tự động
Hình 3.1. Ý nghĩa các đèn cảnh báo
Hình 3.2. Máy chuẩn đốn OBD II
Hình 3.3. Giắc cắm thiết bị chuẩn đốn vào giắc trên ơ tơ
Hình 3.4. Các mã lỗi về hệ thống phanh thường gặp

Nguyễn Tất Đường - 20165984

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
1. ECU – Electric Control Unit
2. BBW – Hệ thống phanh Brake by Wire
3. EHB – Hệ thống phanh BBW dẫn động thủy lực Electric Hydraulic Brake
4. EMB – Hệ thống phanh BBW tín hiệu điện Electric Mechanical Brake
5. ABS – Hệ thống chống bó cứng phanh Anti-lock Braking System
6. BAS – Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp Brake Assist Brake
7. EBD – Hệ thống phân bổ lực phanh điện tử Electric Brake-force Distribution
8. ESP – Hệ thống cân bằng điện tử Electric Stability Program
9. TCS – Hệ thống chống trượt Tracition Control System
10. EPB – Hệ thống phanh tay điện tử Electric Parking Brake
11. SBC – Dẫn động phanh Sensotronic Brake Control

10. ABA – Hệ thống phanh khẩn cấp tự động Active Brake Assist
11. OBD II – Máy chuẩn đoán tự động OBD II

Nguyễn Tất Đường - 20165984

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
Hệ thống phanh giữ vai trị quan trong nhất trong đảm bảo an tồn chuyển động
của ơ tơ, nó cho phép người lái giảm tốc độ của xe đến một tốc độ nào đó hoặc đến khi
dừng hẳn, giữ cho xe cố định khi dừng đỗ. Qua đó, nâng cao được vận tốc trung bình
và năng suất vận chuyển của ô tô. Đề tài sẽ đi sâu tìm hiểu các hệ thống phanh được sử
dụng phổ biến trên xe du lịch hiện nay, từ đó rút ra được phương pháp khai thác, bảo
dưỡng sửa chữa phù hợp.
1.1. Tổng quan về hệ thống phanh trên ô tơ
1.1.1. Cơng dụng
Hệ thống phanh có nhiệm vụ giảm tốc độ chuyển động tới tốc độ chuyển động nào
đó hoặc dừng hẳn ơ tơ tại một vị trí nhất định. Thơng thường, q trình phanh xe được
tiến hành bằng cách tạo ma sát giữa phần quay và phần đứng yên xe, như vậy động
năng xe biến thành nhiệt năng của cơ cấu ma sát và được truyền ra môi trường xung
quanh.
1.1.2. Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe
- Điều khiển nhẹ nhàng thuận lợi: lực tác dụng lên bàn đạp phù hợp với khả năng

thực hiện liên tục của con người
- Đảm bảo ổn định chuyển động của ô tô và phanh êm dịu trong mọi trường hợp
- Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao, đảm bảo mối tương quan giữa lực bàn đạp
với sự phanh của ô tơ trong q trình thực hiện phanh
- Cơ cấu phanh thốt nhiệt tốt, duy trì ổn định hệ số ma sát trong cơ cấu phanh
- Hạn chế tối đa hiện tượng trượt bánh xe khi phanh
- Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống phanh trong khi thực hiện phanh trong mọi
trường hợp sử dụng, kể cả khi một phần dẫn động điều khiển có hư hỏng.
Nguyễn Tất Đường - 20165984

10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

1.1.3. Phân loại
a. Theo cơng dụng
- Hệ thống phanh chính (phanh chân)
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay)
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ)
b. Theo kết cấu của cơ cấu phanh
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh tang trống
- Hệ thống phanh kết hợp cả hai loại cơ cấu phanh trên
c. Theo dẫn động phanh
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí
- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén

- Hệ thống phanh dẫn động điện tử
1.1.4. Yêu cầu đối với hệ thống phanh
Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất ở bất kỳ chế độ chuyển động nào, ngay cả khi
dừng xe tại chỗ, đảm bảo thốt nhiệt tốt
- Có độ tin cậy làm việc cao để ơ tơ chuyển động an tồn
- Thời gian trễ phanh phải nhỏ và đảm bảo phanh êm dịu trong mọi trường hợp
- Đảm bảo sự 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 chi tiết phải có trọng lượng nhỏ, tuổi thọ cao, dễ sử dụng và chăm sóc, bảo
dưỡng bảo quản, thời gian bảo dưỡng sửa chữa ngắn
- Đối với phanh dừng phải đảm bảo giữ xe đứng yên ngay cả khi trên dốc có độ dốc
16% trong thời gian dài
Tuy nhiên với mỗi loại xe cụ thể, hệ thống phanh lại có các đặc điểm riêng về mặt
kết cấu nhằm đáp ứng các yêu cầu khác nhau mà loại xe đó đặt ra.

Nguyễn Tất Đường - 20165984

11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

1.1.5. Cấu tạo của hệ thống phanh
1.1.5.1. Dẫn động thủy lực
Trên xe con hiện nay thường dùng hệ thống phanh thủy lực. Sơ đồ hệ thống phanh
thủy lực trên xe con như sau:
Xi lanh

Xi lanh
Cơng tác

Xy lanh

Cơng tác
Xi lanh

Bộ trợ lực

Bàn đạp

chính

Chân không

Phanh chân

Bộ điều chỉnh áp suất

Phanh tay

Xy lanh công tác

Công tác

Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống phanh thuỷ lực

Hình 1.2. Kết cấu chung hệ thống phanh thủy lực


Nguyễn Tất Đường - 20165984

12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

Hệ thống phanh thuỷ lực trên xe con bao gồm các bộ phận chính: bàn đạp chân
phanh,phanh tay, bộ trợ lực chân khơng , xylanh chính, xylanh cơng tác, bộ điều chỉnh
áp suất phanh.
Hệ thống phanh sử dụng phương pháp truyền năng lượng thủy lực tĩnh với áp suất
lớn trong khoảng (60-120) bar. Áp suất được hình thành khi người lái đạp bàn đạp
phanh chân, thực hiện tạo áp suất trong xylanh chính. Chất lỏng (dầu phanh) được dẫn
động theo các đường ống tới các xylanh công tác (nằm trong cơ cấu phanh tại mỗi
bánh xe). Với áp suất dầu, các piston trong xylanh thực hiện tạo lực ép má phanh vào
đĩa phanh (hoặc tang trống), thực hiện sự phanh tại các cơ cấu phanh bánh xe.
Ưu điểm hệ thống phanh thủy lực: Phanh êm dịu, dễ bố trí , độ nhạy cao (do dầu
không bị nén).
Nhược điểm của hệ thống phanh thủy lực: Tỉ số truyền của dẫn động phanh không
lớn, nên không tăng được lực điều khiển trên cơ cấu phanh. So với hệ thống phanh dẫn
động by_wire thì thời gian chậm tác dụng của hệ thống lớn (thời gian chậm tác dụng
của dầu lớn hơn thời gian châm tác dụng của điện).
1.1.5.2. Bầu trợ lực chân không
a/ Nhiệm vụ, yêu cầu.
Bộ trợ lực chân không dùng để nâng cao hiệu quả quá trình phanh và cải thiện
điều kiện làm việc của người lái xe khi động cơ hoạt động. Bộ trợ lực phải đảm bảo tạo
ra tác dụng trợ lực mà không làm mất đi cảm giác lên bàn đạp phanh của người lái, độ
nhạy cao và có tính tùy động.

b/ Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Cấu tạo
Cấu tạo gồm hai khoang ngăn cách nhau nhờ vách ngăn (18), mỗi khoang được
chia làm hai ngăn nhờ piston kiểu màng (2) và (24). Các piston được liên kết với nhau
qua thanh nối (7). Hai ngăn I và II khi phanh thơng với khí trời, hai ngăn III và IV
thơng với cổ hút của động cơ.

Nguyễn Tất Đường - 20165984

13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

1 – Nắp buồng thứ hai; 2- Piston của buồng thứ hai; 3- Van Ngược; 4- Lò xo; 5- Đai ốc; 6- Cữ chặn; 7Thanh nối; 8- Vòng đệm; 9- Đệm làm kín thanh nối; 10,13,37- Đệm chắn; 11- Vịng bích; 12,26- Vịng
chặn; 14- Màng ngăn; 15- Nắp vịng bích; 16- Nắp khoang thứ nhất; 17- Vách ngăn giữa khoang thứ
nhất với khoang thứ hai; 18- Màng cao su của ngăn thứ hai; 19- Ống dẫn hướng; 20- Giảm va đập
rung; 21- Lị xo van điều khiển chân khơng; 22- Màng cao su của ngăn thứ nhất; 23- Thân; 24- Piston
25- Thân van chân khơng; 27- Vịng đỡ thân van; 28 – Vịng bích làm kín thân van; 29 – Piston của
van; 30 – Lọc khơng khí; 31 – Chụp bảo vệ; 32 – Thanh đẩy; 33 – Chốt chẻ; 34 - Ống lót lị xo; 35- Lị
xo van; 36 – Vịng bích van điều khiển; 38 – Màng ngăn của van; 39 – Vít.
I,II: Khoang khơng khí ; III,IV:Khoang chân khơng.

Hình 1.3. Bầu trợ lực chân khơng
Đồng thời các ngăn đó được thông với nhau qua van chân không (25), việc đóng
mở van chân khơng được tiến hành nhờ thanh đẩy (32) và lị xo van, lị xo (4) có xu
hướng đẩy piston về vị trí tận cùng bên phải, thanh nối (7) được nối trực tiếp với tổng
phanh.


Nguyễn Tất Đường - 20165984

14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

Nguyên lý làm việc:
Khi người lái tác dụng lực vào bàn đạp phanh, van chân không mở các khoang
thông với nhau và thơng với cổ hút động cơ. Màng ngăn (38) đóng làm cho khoang I
và II khơng thơng với khí trời. Cả hai mặt của piston thông nhau và thông với cổ hút
động cơ. Cả hai mặt của piston kiểu màng ở hai khoang đều có áp suất bằng nhau, lị
xo (4) đẩy piston về vị trí tận cùng bên phải.
Khi người lái tác dụng lực lên bàn đạp phanh, lực bàn đạp truyền qua thanh đẩy
(32) đến piston van (29), đến thanh nối (7) và đến tổng phanh để điều khiển quá trình
phanh xe. Đồng thời khi lực bàn đạp được truyền đến piston (29) sẽ thực hiện việc
đóng các van chân không, ngắt hai ngăn I và II với ngăn III và IV thơng với cổ hút
động cơ có áp suất thấp tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa hai bề mặt của màng piston,
nhờ sự chênh lệch áp suất mà các màng piston ở hai khoang sẽ dịch chuyển về phía trái
bộ trợ lực, làm cho thanh nối (7) dịch chuyển theo trợ lực cho người lái để điều khiển
tổng phanh.
Nếu giữ chân phanh thì thanh đẩy (32) sẽ dừng lại, còn các piston vẫn tiếp tục di
chuyển sang trái do chênh áp. Cho đến khi màng ngăn (39) tỳ vào thân van (25), do lực
đẩy của lò xo màng (39) tỳ vào thân van (25) ngắt khoang I và II với khí trời. Khi đó,
hai ngăn I và II thông với hai ngăn III và IV bằng nhau các piston kiểu màng sẽ dừng
lại và thanh nối (7) dừng lại. Khi đó, khoang I và II, III và IV không thông với nhau và
không thông với khí trời. Piston xylanh chính dừng lại tại vị trí mà người lái giữ bàn

đạp chân phanh.
Khi nhả phanh: Dưới tác dụng của lò xo tổng van, bàn đạp phanh trở về vị trí ban
đầu, van chân khơng mở ra, các khoang thơng với nhau và khơng thơng với khí trời, lò
xo (4) cùng với thanh nối (7) đẩy các màng piston về vị trí ban đầu.

Nguyễn Tất Đường - 20165984

15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

1.1.5.3. Cơ cấu phanh đĩa

Hình 1.4. Cấu tạo phanh đĩa
Về cơ bản thì phanh đĩa gồm các bộ phận cơ bản sau:
Ngàm phanh (Caliper): Hiện nay trên ô tô thường sử dụng 2 loại ngàm phanh là
ngàm cố định và ngàm di động
Ngàm cố định: Ngàm 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 xylanh có piston, mà một đầu của nó ln tì
vào các má phanh.
Ngàm di động : Ngàm có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định trên
moay ơ bánh xe. Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xylanh cơng tác với một
piston tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp lên giá đỡ.
Đĩa phanh: Đĩa phanh được gắn trực tiếp lên cụm may-ơ bánh xe. Đĩa phanh
được đục lỗ hoặc xẻ rãnh để gia tăng khả năng tản nhiệt. Đĩa phanh thường được làm
bằng vật liệu chịu lực rất tốt, có độ bền cao, thường ít bị hư hỏng. Đĩa phanh sẽ bị cào
xước trong trường hợp má phanh đã q mịn hoặc má phanh khơng đạt tiêu chuẩn.


Nguyễn Tất Đường - 20165984

16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

Má phanh: Hệ thống má phanh là 1 khối thống nhất, gồm 2 má phanh kẹp 2 bên
mặt của đĩa phanh và kẹp chặt lấy đĩa phanh khi sử dụng. Trên má phanh được xẻ rãnh
nhằm thoát nhiệt, thoát bụi trong quá trình làm việc. Má phanh có thể chế tạo từ gốm,
hợp kim, kevlar, …
Piston: Phanh đĩa sử dụng piston dầu để truyền lực cho má phanh. Dầu phanh đĩa
thường là loại chuyên dụng. Khi piston hoạt động sẽ ép má phanh vào đĩa phanh và do
đó, tác động trực tiếp giúp xe dừng lại.
Nguyên lý làm việc
– Người lái khi đạp và bàn đạp phanh sẽ làm tăng áp suất dầu trong các đường ống
dầu và xylanh của bánh xe, đẩy piston và tấm má phanh ép vào đĩa phanh, tạo nên lực
ma sát làm cho đĩa phanh và moay ơ bánh xe giảm dần tốc độ quay hoặc dừng lại theo
yêu cầu của người lái.
– Khi người lái rời chân khỏi bàn đạp phanh, áp suất trong hệ thống dầu phanh giảm
nhanh, nhờ sự biến dạng của vòng đệm kín dầu của piston làm cho piston và má phanh
rời khỏi đĩa phanh
Ưu điểm
 Độ chính xác cao
 Tiến trình phanh ngắn (Khi lực bóp tay truyền đến khay dầu, ép dầu vào piston
và piston trực tiếp ép 2 má phanh vào đĩa phanh), chưa đến 0.5 giây. Do đó, khả
năng dừng là nhanh chóng, và gần như khơng có khoảng trượt như nhiều dòng

phanh khác
 Tản nhiệt tốt do đĩa phanh được đục lỗ hoặc xẻ rãnh nên bền hơn
Nhược điểm
 Do nằm bên ngồi, khơng được che chắn nên dễ dính bụi bẩn, nước,… nên phải
thường xuyên rửa và làm sạch hệ thống phanh đĩa
Nguyễn Tất Đường - 20165984

17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

 Hoạt động phụ thuộc nhiều vào dầu phanh nên cần thường xuyên thay dầu
phanh định kỳ, nếu không phanh sẽ không hoạt động chính xác.
 Má phanh cũng nhanh bị mịn do tiến trình phanh nhanh và mạnh.
 Nếu khơng biết cách phanh an toàn sẽ rất nguy hiểm, dẫn đến bị ngã, lật xe khi
phanh gấp.
1.1.5.4. Cơ cấu phanh tang trống

Hình 1.5. Cấu tạo phanh tang trống
Cấu tạo
1 - Xi lanh bánh xe

5 - Piston

2 - Guốc phanh

4 - Lò xo phản hồi


3 - Má phanh trống

6 - Cuppen

Phân loại phanh tang trống

Nguyễn Tất Đường - 20165984

18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

Phanh trống có các loại khác nhau, tuỳ theo sự kết hợp của guốc dẫn và kéo. Việc
sử dụng phụ thuộc vào mục đích, và đặc điểm do guốc dẫn và kéo tạo ra. Phân loại
phanh tang trống hiên nay bao gồm:





Loại dẫn và kéo
Loại hai guốc dẫn
Loại có một trợ động
Loại trợ động kép

Nguyên lý hoạt động phanh tang trống ô tô

Khi người lái xe đạp chân phanh, một lực sẽ được sinh ra bởi cơ cấu phanh tang
trống (lực phản lực của mặt đường), lực này sẽ khắc phục, tiêu trừ lực quán tính (lực
giữ cho xe tiếp tục di chuyển) và làm cho các bánh xe dừng lại. Nói một cách khác,
động năng quay của các bánh xe do ma sát sẽ được chuyển thành nhiệt năng nhờ vào
việc bánh xe dừng quay bởi tác động của phanh. Khái quát nguyên lý hoạt động của
phanh tang trống như sau:
Bằng áp suất thủy lực, phanh tang trống sẽ làm bánh xe ngừng quay. Áp suất thủy
lực sẽ được truyền từ xi lanh chính đến xi lanh phanh, guốc phanh sẽ được ép vào phần
trống phanh (trống phanh quay cùng với lốp).
Lực từ lò xo phản hồi sẽ đẩy guốc phanh rời khỏi phía mặt trong của trống và
quay lại vị trí ban đầu khi khơng có sự xuất hiện của áp suất đến xi lanh phanh bánh xe.
Ưu nhược điểm của phanh tang trống
Nhược điểm lớn nhất của phanh tang trống là tản nhiệt. Cho dù sử dụng gang và
nhôm là những vật liệu chính, nhưng do kết cầu kín nên khả năng tản nhiệt của phanh
tang trống không đủ khiến phanh vẫn có nhiệt độ rất cao. Nhiệt độ cao kèm với việc
biến dạng của má phanh, guốc phanh… và có thể gây mất phanh. Ngược lại, ưu điểm
của phanh tang trống là giá thành rẻ, kỹ thuật không quá cao.

Nguyễn Tất Đường - 20165984

19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

Chính vì thế, phanh tang trống vẫn được áp dụng rộng rãi trên nhiều phương tiện,
để tiết kiệm chí phí sán xuất và giảm giá thành. Hiện nay, phanh tang trống vẫn xuất
hiện rộng rãi, trên những mẫu ô tô phổ thông hiên nay. Phanh trước của các mẫu ơ tơ

bình dân cũng đã dần chuyển sang sử dụng phanh đĩa, nhưng phanh sau hầu hết vẫn là
phanh tang trống, do lo ngại về hiện tượng bó cứng phanh do phanh đĩa quá ăn ở bánh
sau, gây nguy hiểm.
1.2. Hệ thống phanh Brake by Wire
Hệ thống by Wire đã có từ khoảng hai mươi năm về trước, nó được ứng dụng
trong ngành cơng nghiệp hàng khơng . Nó hoạt động khơng cần đến sự hỗ trợ năng
lượng của cơ khí hoặc hệ thống thủy lực. Nó được điều khiển bằng tín hiệu điện. Trong
đó hệ thống điện tử đóng một vai trị quan trọng và độ tin cậy của hệ thống phải rất
cao. Công nghệ by_wire ứng dụng trong hệ thống phanh, hệ thống lái, hệ thống truyền
lực, hệ thống điều khiển bướm ga (với động cơ xăng ), …. trên ô tô hiện đại ngày nay.
Công nghệ by wire ứng dụng trên hệ thống phanh được gọi là brake by wire (BBW).
Hệ thống BBW bao gồm các thành phần cơ bản là: các cảm biến, các khối xử lý thông
tin ECU, mạng thông tin, cơ cấu chấp hành và nguồn năng lượng.
Các cảm biến: gồm có cảm biến bàn đạp phanh , cảm biến tốc độ bánh xe, cảm
biến gia tốc dọc, cảm biến gia tốc ngang, cảm biến vận tốc góc quay thân xe,….
Các cảm biến này cung cấp tín hiệu trạng thái của xe trong quá trình phanh về bộ điều
khiển ECU.
Bộ điều khiển ECU: nhận tín hiệu điều khiển từ các cảm biến, dựa trên các tín
hiệu này ECU sẽ xử lý, tính tốn để đưa ra tín hiệu điều khiển tới cơ cấu chấp hành.
Các cảm

ECU

Cơ cấu chấp

Cơ cấu

biến

điều khiển


hành

phanh

Nguồn năng lượng

Nguyễn Tất Đường - 20165984

20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

Hình 1.6. Sơ đồ hệ thống phanh by Wire
Cơ cấu chấp hành: nhận tín hiệu điều khiển từ ECU , dựa trên các tín hiệu điều
khiển này cơ cấu chấp hành sẽ tác dụng lên cơ cấu phanh để thực hiện quá trình phanh.
Tùy từng cách thức thực hiện BBW trên xe mà cơ cấu chấp hành của mỗi loại là khác
nhau. Trên BBW dạng EHB thì cơ cấu chấp hành là block thủy lực với các van điều
khiển điện tử, còn trên BBW dạng EMB thì là động cơ điện DC 1 chiều.
Cơ cấu phanh: nhận năng lượng từ cơ cấu chấp hành truyền tới để thực hiện quá
trình phanh xe. Trên các xe du lịch hiện nay có ứng dụng by_wire trong hệ thống
phanh thì cơ cấu phanh thường dùng là cơ cấu phanh dạng đĩa vì u cầu khơng gian
bố trí nhỏ , gọn trên xe.
Nguồn năng lượng: cung cấp năng lượng cho cơ cấu chấp hành . Tùy thuộc BBW
là EHB hay EMB mà nguồn năng lương cung cấp cho cơ cấu chấp hành là khác nhau.
Trên xe sử dụng EHB thì nguồn năng lượng tạo ra từ 1 bơm thủy lực tạo áp suất cao
trong hệ thống. Trên xe sử dụng EMB thì năng lượng cung cấp cho động cơ DC 1

chiều lấy từ acquy, vì vậy yêu cầu khả năng tích trữ điện của các acquy này lớn hơn so
với xe sử dụng hệ thống phanh thông thường.
Ưu điểm của hệ thống phanh BBW
– Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh là rất nhỏ, có thể coi là tức thời
– Do đó trạng thái kỹ thuật của xe ln được ECU kiểm sốt chặt chẽ, lực phanh tác
dụng lên mỗi bánh xe được điều chỉnh phù hợp nhất với trạng thái làm việc của xe khi
phanh
– Điều khiển lực phanh tại mỗi bánh xe độc lập, các lực phanh được điều khiển bằng
cách thay đổi tín hiệu xung điện áp cấp. Do đó nó hạn chế được những tồn tại của hệ
thống phanh cũ khi phanh xe quay vịng, phanh tại đường có hệ số bám mỗi bên bánh
xe là khác nhau ( yêu cầu lực phanh tại mỗi bên bánh xe là khác nhau)
– Với hệ thống EMB thì hiệu suất truyền lực dẫn động cao, vì nó sử dụng truyền
lực điện
Nguyễn Tất Đường - 20165984

21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

– Do đặc điểm cấu tạo của mình , nó có kích thước và trọng lượng nhỏ gọn, dễ dàng
bố trí , giảm thiểu khoảng không gian chiếm chỗ trong khoang động cơ
Tuy nhiên hệ thống BBW cũng tồn tại những khuyết điểm:
– Giá thành cao, địi hỏi cơng nghệ chế tạo hiện đại
– Địi hỏi loại acquy chế tạo phải có khả năng tích trữ năng lượng lớn và nhẹ
Trên ơ tơ hiện nay có hai cách chính sử dụng by Wire trên hệ thống phanh là
 Hệ thống phanh by Wire dẫn động điện tử Electric Mechanical Brake (EMB)
 Hệ thống phanh by Wire dẫn động thủy lực Electric Hydraulic Brake (EHB)

Brake by Wire
BBW

Electric Mechanical Brake

Electric Hydraulic Brake

EMB

EHB

Hình 1.7. Phân loại hệ thống phanh by Wire
1.2.1. Hệ thống phanh EMB
Hệ thống phanh EMB đã được sử dụng trên Mercedes-Benz-E class, Toyota
Estima…Đây là công nghệ đang được các hãng xe cao cấp nghiên cứu và hồn thiện.
Nó hứa hẹn sẽ là hệ thống phanh trong tương lai của các xe hiện đại.
Hệ thống phanh EMB sử dụng:
– Bình điện là nguồn năng lượng cung cấp cho moto DC
– Bàn đạp phanh là cơ cấu tạo tín hiệu mức độ phanh của người lái.
– Các cảm biến tốc độ bánh xe.
– Cảm biến gia tốc dọc, gia tốc ngang và vận tốc góc quay thân xe.

Nguyễn Tất Đường - 20165984

22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng


– Bộ vi xử lý trung tâm
– Cụm cơ cấu phanh đặt tại bánh xe

Bàn đạp phanh
Cảm biến tốc độ
bánh xe
Cảm biến gia tốc dọc

ECU

Moto DC

Cơ cấu
phanh

Cảm biến gia tốc ngang

Cảm biến vận tốc góc
quay thân xe

Acquy
Hình 1.8. Sơ đồ ngun lý của hệ thống phanh EMB
Có 2 kiểu kết cấu cụm cơ cấu phanh cho hệ thống phanh EMB
Kiểu thứ nhất: sử dụng 2 moto DC mỗi moto DC được cấp dịng điện có điện áp
12V dẫn động kiểu trục vít đai ốc , và bộ truyền chêm.

Nguyễn Tất Đường - 20165984

23



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng

Hình 1.9. Cấu tạo hệ thống phanh EMB kiểu 1
Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh EMB kiểu chêm: Khi đạp phanh, tín
hiệu bàn đạp phanh được được đưa tới ECU điều khiển. Dựa vào cảm biến hành trình
đạp phanh ECU sẽ đưa ra tín hiệu điều khiển điện áp cung cấp cho hai motor làm việc.
Khi motor quay làm cho giá 6 của bộ truyền chêm chuyển động tịnh tiến, qua con lăn 5
sẽ ép má phanh vào đĩa phanh để thực hiện quá trình phanh.Khi người lái nhả phanh,
ECU sẽ đưa ra tín hiệu điện áp ngược chiều tới motor, do đó motor quay theo chiều
ngược lại khi đó má phanh sẽ không ép lên đĩa phanh để thực hiện quá trình nhả phanh.
Kiểu thứ hai: sử dụng 1 moto DC dòng điện 12V dẫn động bộ truyền bánh
răng trong đó có sử dụng bộ truyền hành tinh và cơ cấu piston.
Cơ cấu phanh được bố trí gọn ngay đĩa phanh gồm một bộ hành tinh được dẫn
động từ motor qua bánh răng ăn khớp, piston được lắp sau cần dẫn động của các bánh
hành tinh.Khi motor quay, trục bánh mặt trời quay theo qua bánh răng ăn khớp khi đó
bánh hành tinh và trục cần dẫn bánh hành tinh vừa chuyển động quay vừa chuyển động
tịnh tiến làm piston dịch chuyển tịnh tiến ép hay nhả má phanh với đĩa phanh.

Nguyễn Tất Đường - 20165984

24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Trương Đặng Việt Thắng


Hinh 1.10. Cấu tạo hệ thống phanh EMB kiểu 2
1.2.2. Hệ thống phanh EHB
Electric Hydraulic Brake (EHB) là hệ phanh điện tử có hỗ trợ năng lượng thủy
lực, hệ thống này dựa trên hệ thống thủy lực cơ bản nhưng có sự hỗ trợ của các cảm
biến áp suất này mà hệ thống phanh EHB hoạt động một cách hiệu quả hơn các hệ
thống phanh thủy lực khác. Nguyên tắc hoạt động của no tương tự như hệ thống ABS
và các liên hợp .EHB không dùng bộ trợ lực trên xy lanh chính. Cụm bàn đạp xylanh
chính chỉ làm nhiệm vụ cấp tín hiệu khi phanh từ bàn đạp phanh , đồng thời đảm bảo
nhận chức năng phanh xe dự phòng khi có sự cố trong hệ thống điện điều khiển. Năng
lượng phanh thực hiện thông qua bơm dầu DC (với nguồn điện 1 chiều cấp từ bình
điện của xe ). Hệ thống truyền năng lượng tiến hành phanh và điều chỉnh một phần lực
kéo bánh xe thực hiện nhờ các mạch thủy lực truyền dẫn từ bơm dầu tới các van điều
áp bố trí trong block thủy lực.
Bàn đạp phanh
Nguyễn Tất Đường - 20165984
ECU

25