HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE LEXUS GS 350

1

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT........................................................................i
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU.........................................................................ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH..........................................................................iii
LỜI NĨI ĐẦU.......................................................................................................1
MỤC ĐÍCH - Ý NGHĨA ĐỀ TÀI.........................................................................2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ..............4
1.1. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI........................................4
1.1.1. Công dụng...........................................................................................4
1.1.2. Yêu cầu................................................................................................4
1.1.3. Phân loại hệ thống phanh....................................................................7
1.2. KẾT CẤU CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH...................................9
1.2.1. Cấu tạo chung......................................................................................9
1.2.2. Cơ cấu phanh.....................................................................................11
1.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS.......................17
1.3.1. Mối quan hệ giữa lực phanh và độ trượt...........................................18
1.3.2. Chức năng và nhiệm vụ.....................................................................19
1.3.3. Các bộ phận chính của hệ thống ABS...............................................24
1.3.4. Nguyên lý làm việc...........................................................................26
1.3.5. Phân loại hệ thống phanh ABS..........................................................31
1.3.6. Một số sơ đồ ABS điển hình.............................................................34
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG I......................................................................37


2

CHƯƠNG II: SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HỆ
THỐNG PHANH ABS TRÊN XE LEXUS GS 350.......................................38
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE LEXUS-GS 350..................................38

2.1.1. Sơ đồ tổng thể của xe........................................................................38
2.1.2. Động cơ.............................................................................................40
2.1.3. Hệ thống truyền lực...........................................................................40
2.1.4. Hệ thống lái.......................................................................................42
2.1.5. Hệ thống treo.....................................................................................42
2.1.6. Hệ thống phanh.................................................................................43
2.2. NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE LEXUS-GS
350................................................................................................................44
2.3. SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHANH
ABS TRÊN XE LEXUS-GS 350.................................................................46
2.3.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh ABS..............................................46
2.3.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống ABS...................................................49
2.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG II.....................................................................58
CHƯƠNG III: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE
LEXUS – GS 350............................................................................................59
3.1. XY LANH PHANH CHÍNH................................................................59
3.2. TRỢ LỰC PHANH...............................................................................60
3.3. CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE (REVOLUTION SENSOR)...........62
3.4. CẢM BIẾN GIẢM TỐC......................................................................64
3.5. CẢM BIẾN GIA TỐC NGANG...........................................................66
3.6. KHỐI ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ............................................................66
3.7. KHỐI THỦY LỰC ĐIỆN TỬ (ELECTRIC – HYDRAULIC UNIT)..69


3

3.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG III...................................................................70
CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA
HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE LEXUS – GS 350.......................................71
4.1. KIỂM TRA HỆ THỐNG ABS..............................................................71

4.2. KIỂM TRA HỆ THỐNG CHUẨN ĐOÁN...........................................73
4.2.1. Chức năng kiểm tra ban đầu..............................................................73
4.2.2. Chức năng chẩn đoán........................................................................73
4.3. CHỨC NĂNG KIỂM TRA CẢM BIẾN..............................................78
4.3.1. Chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ.................................................78
4.3.2. Kiểm tra mức tín hiệu cảm biến........................................................78
4.3.3. Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm biến ở tốc độ thấp.......................79
4.3.4. Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm biến ở tốc độ cao.........................79
4.3.5.Đọc mã chẩn đoán..............................................................................79
4.3.6. Sửa chữa chi tiết hỏng.......................................................................79
4.3.7. Đưa hệ thống về trạng thái bình thường............................................79
4.4. KIỂM TRA BỘ PHẬN CHẤP HÀNH.................................................81
4.5. KIỂM TRA CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE.....................................83
4.6. NHỮNG CÔNG VIỆC BẢO DƯỠNG CẦN.......................................84
4.7. SỬA CHỮA HƯ HỎNG MỘT SỐ CHI TIẾT, BỘ PHẬN..................85
4.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG IV...................................................................86
KẾT LUẬN.........................................................................................................87
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................88


1

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Diễn giải

Đơn vị

ABS

Bộ chống bó cứng phanh

-

ECU

Bộ điều khiển trung tâm

-

EBD

Hệ thống phân phối lực phanh điện tử

-

BA

Hệ thống hỗ chợ phanh gấp

-

NCAP

Chương trình đánh giá độ an toàn của xe mới ở châu Âu

-

2

DANH MỤC CÁC BẢNG BI
bảng 1.1. Kết quả thí nghiệm khi phanh ơtơ du lịch có trang bị ABS..............31Y
bảng 2.1. Các thông số kỹ thuật chủ yếu của xe Lexus-GS 3
bảng 4.1. Mã chẩn đoán.....................................................................................77
bảng 4.2. Mã chẩn đoán.....................................................................................81


3

DANH MỤC CÁC HÌNH Ả
hình 1.1. Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía.....................11
hình 1.2. Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ về một phía..................................12
hình 1.3. Cơ cấu phanh guốc loại bơi.................................................................13
hình 1.4. Cơ cấu phanh guốc loại tự cuờng hố.................................................14
hình 1.5. Kết cấu của cơ cấu phanh đĩa..............................................................15
hình 1.6. Sự thay đổi hệ số bám dọc φx và hệ số bám ngang φy theo độ.............19
hình 1.7. Q trình phanh có và khơng có ABS trên đoạn đường cong.............20
hình 1.8. Sơ đồ biểu diễn hệ số trượt trên các loại đường..................................22
hình 1.9. Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe.....................27
hình 1.10. Các lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi phanh..........................28
hình 1.11. Sự thay đổi các thơng số khi phanh có ABS.......................................29
hình 1.12. Sự thay đổi áp suất trong dẫn động (a) và gia tốc chậm dần của bánh
xe (b) khi phanh có ABS......................................................................................30
hình 1.13. Sơ đồ phân loại hệ thống ABS...........................................................32
hình 1.14. Các phương pháp điều chỉnh áp suất phanh.....................................33
hình 1.15. Sơ đồ ABS 1 kênh 1 cảm biến............................................................34
hình 1.16. Sơ đồ ABS 3 kênh 3 cảm biến............................................................35
hình 1.17. Sơ đồ ABS 3 kênh 4 cảm biến............................................................35

hình 1.18. Sơ đồ ABS 4 kênh 4 cảm biến..........................................................36Y
hình 2.1. Sơ đồ tổng thể xe Lexus-GS.................................................................38
hình 2.2. Cấu tạo hộp số tự động........................................................................41
hình 2. 3. Kết cấu phanh đĩa trên ơtơ.................................................................43
hình 2.4. Sơ đồ hệ thống phanh ABS...................................................................44
hình 2.5. Sơ đồ bố trí hệ thống phanh ABS trên xe Lexus-GS 350.....................45
hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý hệ thống ABS trên xe Lexus GS 350..........................46
hình 2.7. Biểu đồ mơ tả q trình điều khiển tốc độ bánh xe khi phanh............47
hình 2.8. Sơ đồ điện của hệ thống ABS...............................................................55


4

hình 2.9. Sơ đồ rơle điều khiển ABS 5
hình 3.1. Kết cấu xy lanh chính...........................................................................59
hình 3.2. Bầu trợ lực...........................................................................................60
hình 3.3. Cảm biến tốc độ bánh xe trước............................................................62
hình 3.4. Cảm biến tốc độ bánh xe sau...............................................................62
hình 3.5. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe.....63
hình 3.6. Cảm biến giảm tốc...............................................................................64
hình 3.7. Hoạt động của cảm biến giảm tốc.......................................................65
hình 3.8. Cảm biến gia tốc ngang.......................................................................66
hình 3.9. Khối thủy lực- điện tử..........................................................................69
hình 3.10. Bình chứa và bơm 6
hình 4.1. Đèn báo ABS........................................................................................75
hình 4.2. Giắc kiểm tra.......................................................................................75


1
LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, xã hội ngày càng phát triển kéo theo đó là nhu cầu về phương
tiện phục vụ con người ngày càng tăng lên, đặc biệt là ô tô.
Bên cạnh các hệ thống liên quan tới vận hành, cac hệ thống đáp ứng nhu
cầu giải trí cho hành khách trên xe, ta phải kể đến hệ thống đảm bảo an toàn cho
người lái, hành khách trên xe cũng như an tồn của người tham gia giao thơng
trong những tình huống dừng xe khẩn cấp, đó chính là hệ thống phanh. Nhưng
chỉ phanh thơi thì chưa đủ, vì nếu xe đang di chuyển với tốc độ cao mà phanh
gấp thì có thể sẽ xảy ra những hậu quả khơng mong muốn như lật xe, mất lái,
không dừng xe kịp lúc…, kèm theo đó là nhiều hệ lụy đáng tiếc có thể xảy ra.
Để khắc phục điều này, các nhà sản xuất hàng đầu thế giới đã bắt tay vào nghiên
cứu và chế tạo hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock Breaking System)
với các tính năng ưu việt như chống bó cứng phanh, ổn định hướng nhằm hạn
chế các tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra.
Với nhứng kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của TS. Bùi Văn
Chinh, em quyết định thực hiện đề tài: “Nghiên cứu kết cấu hệ thống phanh
ABS trên xe Lexus GS350”.
Do kiến thức cịn hạn chế, mọi thiếu xót xin được thầy cơ và bạn bè đóng
góp ý kiến.
Cuối cùng xin chân thành cám ơn TS. Bùi Văn Chinh đã giúp đỡ em hoàn
thành đồ án này.
Hà Nội, tháng 04 năm 2020.
Sinh viên thực hiện:

Đỗ Duy Dương


2
MỤC ĐÍCH - Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
Sản xuất ơ tơ trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành phương
tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và hàng hoá cho các ngành kinh tế

quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có
nền kinh tế phát triển. Ở nước ta, số ô tô tư nhân cũng đang phát triển cùng với
sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ ô tô lưu thông trên đường ngày càng cao.
Do mật độ ôtô trên đường ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng
cao cho nên vấn đề tai nạn giao thông là vấn đề cấp thiết luôn phải quan tâm.
Theo thống kê của các nước thì trong tai nạn giao thơng đường bộ 60 ÷ 70
% do con người gây ra 10 ÷ 15 % do hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật và 20
÷ 30% là do đường sá quá xấu. Trong nguyên nhân do con người gây ra thì theo
thống kê cho thấy 10% số vụ tai nạn xảy ra trong trường hợp cần dừng khẩn cấp,
tài xế đạp phanh đột ngột làm xe bị rê bánh và trượt đi, dẫn đến mất lái. Hệ
thống chống hãm cứng bánh xe Antilock Braking System (ABS) giúp khắc phục
tình trạng này khơng phụ thuộc vào kỹ thuật phanh của người lái. ABS được ứng
dụng ngày càng rộng rãi trong khoảng 15 năm trở lại đây và hiện nay giữ vị trí
quan trọng trong danh mục thiết bị tiêu chuẩn của xe hơi. Nó là hệ thống an tồn
chủ động của ơtơ, góp phần giảm thiểu tai nạn nguy hiểm có thể xảy ra khi vận
hành vì nó điều khiển quá trình phanh một cách tối ưu. Tìm hiểu hệ thống phanh
ABS cho phép người sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa, tư vấn và kiểm định làm
việc một cách tối ưu nhằm nâng cao hiệu quả làm việc của hệ thống này. Đó là lí
do em chọn đề tài “NGHIÊN CỨU KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH ABS XE
LUXUS GS350”.
Trong đề tài này em tập trung vào vấn đề tìm hiểu kết cấu và nguyên lý
hoạt động của các chi tiết trong hệ thống phanh ABS, tính tốn hệ thống phanh
ABS, ngồi ra em cịn tìm hiểu về các ngun nhân hư hỏng và biện pháp khắc
phục các hư hỏng.


3
Em hy vọng đề tài này như là một tài liệu chung nhất để giúp người sử
dụng tự tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, cũng như cách khắc phục các hỏng
hóc nhằm sử dụng và bảo dưởng hệ thống phanh ABS một cách tốt nhất để đảm

bảo an toàn cho người và tài sản.


4
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TƠ
1.1. CƠNG DỤNG, U CẦU VÀ PHÂN LOẠI
1.1.1. Cơng dụng
- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi dừng
hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó.
- Giữ cho ơ tơ máy kéo đứng yên tại chỗ trong thời gian không hạn chế
trên các mặt đường dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.
Với công dụng như vậy hệ thống phanh là hệ thống đặc biêt quan trọng:
+ Nó đảm bảo cho ô tô máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm
việc.
+ Nhờ đó mới có khả năng phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc
độ và khả năng vận chuyển của ô tô.
1.1.2. Yêu cầu
* Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau :
- Làm việc bền vững, tin cậy.
- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong
trường hợp nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an
toàn cho hành khách và hàng hóa.
- Giữ cho ơ tơ máy kéo đứng yên khi cần thiết trong thời gian không hạn
chế.
- Ðảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô - máy kéo khi phanh.


5
- Khơng có hiện tượng tự siết phanh khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng

và khi quay vòng.
- Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong mọi
điều kiện sử dụng.
- Có khả năng thoát nhiệt tốt.
- Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng trên bàn đạp hay
đòn điều khiển phải nhỏ.
*Phân tích
Ðể có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp,
hệ thống phanh của ơ tơ máy kéo bao giờ cũng có tối thiểu ba loại phanh là :
+ Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên
ở tất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điền khiển bằng bàn đạp nên còn
gọi là phanh chân.
+ Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô - máy kéo trong trường hợp phanh
chính bị hỏng.
+ Phanh dừng: Cịn gọi là phanh phụ. Dùng để giữ ô tô - máy kéo đứng
yên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều
khiển bằng tay nên gọi là phanh tay.
+ Phanh chậm dần : Trên các ô tô - máy kéo tải trọng lớn như xe tải có
trọng lượng tồn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách có trọng lượng tồn bộ lớn hơn 5
tấn hoặc xe làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các
dốc dài, cịn phải có phanh thứ tư là phanh chậm dần. Phanh chậm dần được
dùng để phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô - máy kéo không tăng quá giới hạn
cho phép khi xuống dốc hoặc là để giảm dần tốc độ của ô tô - máy kéo trước khi


6
dừng hẳn.
Các loại phanh dừng trên có thể có bộ phận chung và kiêm nghiệm chức
năng của nhau. Nhưng phải có ít nhất là hai bộ điều khiển và dẫn động độc lập.
- Ðể có hiệu quả phanh cao thì phải yêu cầu:

+ Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.
+ Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được
toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh.
+ Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng bộ phận trợ lực hay dùng dẫn
động khí nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọng
lượng tồn bộ lớn.
- Ðể quá trình phanh được êm dịu và để người lái cảm giác điều khiển
được đúng cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cơ cấu đảm bảo tỷ lệ thuận
giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh
xe, đồng thời khơng có hiện tượng tự siết khi phanh.
- Ðể đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ơ tơ - máy kéo khi phanh, sự
phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều
kiện sau :
+ Lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của
mặt đường tác dụng lên chúng.
+ Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng
nhau. Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% giá trị lực phanh lớn nhất.
+ Không xảy ra hiện tượng tự khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh.


7
1.1.3. Phân loại hệ thống phanh
a. Theo công dụng
+ Hệ thống phanh chính (phanh chân);

+ Hệ thống phanh dừng (phanh tay);

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

8
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;
+ 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.


9
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.
1.2. KẾT CẤU CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH
1.2.1. Cấu tạo chung
Hệ thống phanh trên ơtơ gồm có phanh chính (thường gọi là phanh chân)
và hệ thống phanh dừng (thường gọi là phanh tay). Sở dĩ phải làm cả phanh
chính và phanh dừng là để đảm bảo an tồn khi ơtơ chuyển động. Phanh chính
và phanh dừng có thể có cơ cấu phanh và dẫn động phanh hồn tồn riêng rẽ
hoặc có thể có chung cơ cấu phanh (đặt ở bánh xe) nhưng dẫn động hoàn toàn
riêng rẽ.
Hệ thống phanh công tác bao gồm: Cơ cấu phanh và dẫn động phanh (có
thể phanh có trợ lực hoặc phanh khơng có trợ lực)
* Cơ cấu phanh:

10
Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen hãm trên
bánh xe khi phanh ôtô. Cơ cấu phanh thường dùng loại phanh tang trống (phanh
guốc) và phanh đĩa. Trong đó phanh tang trống thường được dùng cho xe có
trọng tải vừa và lớn, cịn phanh đĩa thường được dùng cho xe con.
* Dẫn động phanh:
Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp
phanh đến cơ cấu phanh. Dẫn động phanh chính thường dùng truyền động thuỷ
lực (gọi là phanh dầu) hoặc truyền động loại khí (gọi là phanh hơi). Khi dùng
phanh dầu thì lực tác dụng lên bàn đạp phanh sẽ lớn hơn so với phanh hơi, vì lực
này là để sinh ra áp suất của dầu trong xi lanh dầu của hệ thống phanh, cịn ở
phanh khí lực này chỉ cần thắng lực cản lò xo để mở van phân phối của hệ thống
phanh. Vì vậy phanh dầu thường được dùng ở ôtô du lịch, vận tải cỡ nhỏ và
trung bình vì ở các loại ơtơ này mơmen phanh ở các bánh xe bé, do đó lực trên
bàn đạp cũng nhỏ. Ngoài ra phanh dầu thường gọn gàng hơn phanh khí vì nó
khơng có các bầu chứa khí kích thước lớn và độ nhạy khi phanh tốt, cho nên bố
trí nó dễ dàng và sử dụng thích hợp với các ơtơ kể trên. Phanh khí thường sử
dụng trên ơtơ vận tải trung bình và lớn. Ngồi ra các loại ơtơ vận tải trung bình
và lớn cịn dùng dẫn động phanh thuỷ khí. Dùng dẫn động phanh này ta có thể
kết hợp ưu điểm của phanh khí và phanh dầu là lực bàn đạp phanh nhỏ, độ nhạy
tốt, tạo ra mơmen phanh lớn.
Tùy theo dạng dẫn động: cơ khí, thủy lực, khí nén, hay kết hợp thủy –
khí, mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau. Ví dụ:
Dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí.
Nếu là đẫn động thủy lực thì dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính
(tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ống dẫn.


11

1.2.2. Cơ cấu phanh
1.2.2.1. Cơ cấu phanh tang trống ( phanh guốc )
a. Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ, về một phía, các lực dẫn động
bằng nhau

hình 1.1. Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía
1. Chụp cao su chắn bụi; 2. Xi lanh; 3. Lo xo ; 4. Mâm phanh 5. Guốc
phanh ; 6. Má phanh
Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía có lực dẫn động
bằng nhau được hiện trên hình 1.1. Trong đó guốc phanh sử dụng xi lanh thủy
lực để ép guốc phanh vào trống phanh.
Cấu tạo chung của 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.
Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ bảo dưỡng sửa chữa.
Nhược điểm: Má phanh trước chụi đựng ma sát nhiều hơn má phanh sau
(vì vậy khi chế tạo phải chế tạo má phanh trước dài hơn má phanh sau)


12
Phạm vi sử dụng: Thường được sử dụng nhiều cho xe có tải trọng vừa và
nhỏ
b. Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía và các guốc phanh
có dịch chuyển góc như nhau.

hình 1.2. Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ về một phía
Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía có dịch chuyển
góc bằng nhau được thể hiện trên hình 1.2. Trong đó guốc phanh sử dụng loại
cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh. Cấu tạo chung của 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
ép.
Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ bảo dưỡng sửa chữa.
Nhược điểm: Kích thước lớn, giá thành cao.
Phạm vi sử dụng: Thường được sử dụng nhiều cho xe có tải trọng vừa và lớn


13

c. Cơ cấu phanh guốc loại bơi

a

b

hình 1.3. Cơ cấu phanh guốc loại bơi
Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi: loại hai mặt tựa tác dụng đơn
( hình 1.3.a ); loại hai mặt tựa tác dụng kép ( hình 1.3.b ).
+ Loại hai mặt tựa tác dụng đơn: ở loại này một đầu của guốc phanh được
tựa trên mặt tựa di trượt trên phần vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di
trượt của pittông. Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước
của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
+ Loại hai mặt tựa tác dụng kép: Ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có
hai pittơng và cả hai đầu của mỗi guốc đều tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai
pittông. Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch
và ôtô tải nhỏ.
Ưu điểm: Lực phanh của hai guốc trước và sau bằng nhau
Nhược điểm: kết cấu phức tạp, khó chế tạo.

14
Phạm vi sử dụng: thường được sử dụng cho xe tải vừa.
d. Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa
a

b

a

b

hình 1.4. Cơ cấu phanh guốc loại tự cuờng hoá
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 1.4.a); cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép (hình 1.4.b).
+ Cơ cấu phanh tự cường hố 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 pittơng 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. Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các
bánh xe trước của ơtơ du lịch và ơtơ tải nhỏ đến trung bình.


15

+ 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. 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 điểm: Lực phanh của hai guốc trước và sau bằng nhau
Nhược điểm: kết cấu phức tạp, khó chế tạo.
Phạm vi sử dụng: thường được sử dụng cho xe tải vừa.
1.2.2.2. Cơ cấu phanh đĩa
a. Cơ cấu phanh đĩa có giá (calips) cố định

a

b

hình 1.5. Kết cấu của cơ cấu phanh đĩa
a. Loại giá đỡ cố định

b. Loại giá đỡ di động

- Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:
+ Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe;


16
+ Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe;
+ Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được
dẫn động bởi các pittông của các xi lanh bánh xe;
- Loại giá đỡ cố định : 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 pittơng, mà một đầu của nó ln tì vào các má phanh. Một đường dầu từ xi
lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe.

b. Cơ cấu phanh đĩa có giá (calips) di động
- Loại giá đỡ di động: 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 pittơng tì vào một má
phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp lên giá đỡ.
c. Ưu nhược điểm của phanh đĩa
Ưu điểm: áp suất trên bề mặt ma sát của má phanh giảm và phân bố đều,
má phanh ít mịn và mịn đều, ít phải điều chỉnh điều kiện làm mát tốt, mô men
phanh khi xe tiến cũng như xe lùi đều như nhau, lực chiều trục tác dụng lên đĩa
là cân bằng, có khả năng làm việc với khe hở bé nên giảm được thời gian tác
dụng phanh.
Nhược điểm: Khó giữ được sạch trên bề mặt ma sát
Phạm vi sử dụng: Thường được sử dụng cho xe du lịch nhỏ.


17
1.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS
ABS (ABS viết tắt của Anti-lock Braking System có nghĩa là hệ thống
chống bó cứng phanh) cùng với EBD và BA là một trong những công nghệ bổ
sung cho hệ thống phanh hữu dụng nhất của ngành công nghiệp ôtô thời gian
gần đây. Vai trò chủ yếu của ABS là giúp tài xế duy trì khả năng kiểm sốt xe về
tính ổn định cũng như tính dẫn hướng trong q trình phanh của xe.
ABS thực ra là công nghệ điện tử thay thế cho phương pháp phanh hiệu
quả nhất (đặc biệt trên mặt đường trơn trượt) là đạp - nhả pê-đan liên tục, cảm
nhận dấu hiệu rê bánh để xử lý. Do việc thực hiện kỹ thuật này không đơn giản
mà các chuyên gia ôtô ở hãng Bosch, Đức, đã nghiên cứu, chế tạo cơ cấu ABS
bao gồm các cảm biến lắp trên bánh xe (ghi nhận tình trạng hoạt động); bộ xử lý
điện tử CPU và thiết bị điều áp (đảm nhiệm thay đổi áp suất trong piston phanh).
Trong trường hợp lực phanh lớn, nếu CPU nhận thấy một hay nhiều bánh
có tốc độ quay chậm hơn mức quy định nào đó so với các bánh cịn lại, thơng

qua bơm và van thủy lực, ABS tự động giảm áp suất tác động lên đĩa (q trình
nhả), giúp bánh xe khơng bị hãm cứng (hay cịn gọi là "bó").
Tương tự, nếu một trong các bánh quay quá nhanh, máy tính cũng tự động
tác động lực trở lại, đảm bảo quá trình hãm. Để thực hiện được điều này, hệ
thống sẽ thực hiện động tác ép - nhả má phanh trên phanh đĩa khoảng 15 lần mỗi
giây, thay vì tác động một lần cực mạnh khiến bánh có thể bị "chết" như trên các
xe khơng có ABS.


18
1.3.1. Mối quan hệ giữa lực phanh và độ trượt
Lực phanh tạo ra ở cơ cấu phanh, nhưng mặt đường là nơi tiếp nhận lực
phanh đó. Vì vậy lực phanh của ôtô bị giới hạn bởi khả năng bám của bánh xe
với mặt đường, mà đặc trưng là hệ số bám φ, theo mối quan hệ sau:
Fp ≤ Z.φ
Trong đó: Fp: Lực phanh.
Z: Tải trọng tác dụng lên bánh xe. φ: Hệ số bám.
Từ đây ta thấy khi phanh gấp (Fp lớn) hay khi phanh trên các loại đường có
hệ số bám φ thấp như đường băng, tuyết thì phần F p dư mà mặt đường khơng có
khả năng tiếp nhận sẽ làm bánh xe sớm bị bó cứng và trượt lếch trên đường.
Mức độ thể hiện qua hệ số trượt tương đối λ:

Trong đó: Va - Tốc độ chuyển động tịnh tiến của ơtơ.
, rb - Tốc độ góc của bánh xe và bán kính lăn của bánh xe.
Trên hình 1.6 trình bày đồ thị chỉ sự thay đổi của hệ số bám dọc φ x và hệ
số bám ngang φy của bánh xe với mặt đường theo độ trượt tương đối λ giữa bánh
xe với mặt đường.