Tính toán kiểm tra hệ thống phanh trên xe ô tô ford fiesta

Tính tốn kiểm tra hệ thống phanh trên xe ơ tô ford fiesta
CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA.............4
HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ FORD FIESTA..................................................4

1.1.

Công dụng............................................................................................4

1.2.

Yêu cầu.................................................................................................4

1.3.

Phân loại...............................................................................................4

1.4.

Sơ đồ của hệ thống phanh trên xe ô tô Ford Fiesta..............................4

1.5.
Cơ cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh trên ô tô
ford fiesta 5
1.5.1.

Đối với cơ cấu phanh cầu trước...........................................................5

1.5.2. Đối với cơ cấu phanh cầu sau...................................................................9
1.5.3. Đối với cơ cấu phanh tay........................................................................14
1.5.4. Đối với dẫn động phanh thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt có
trợ lực chân khơng................................................................................................15

1.5.5. Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS..........................................................18
1.5.6. Xilanh phanh chính.................................................................................20
CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN KIỂM TRA BỀN CÁC CỤM CHI TIẾT
CHÍNH CỦA HỆ THỐNG PHANH...............................................................................23

2.1. Các thông số cơ bản...................................................................................23
2.2.Xác định moment phanh cần thiết tại các bánh xe.....................................23
2.3. Tính tốn kiểm tra phanh đĩa.....................................................................28
2.4. Tính tốn kiểm tra phanh tang trống.........................................................30
2.4.1. Kích thước má phanh..............................................................................30
2.4.2. Áp suất trên bề mặt phanh......................................................................30
2.4.3. Xác định góc δ, bán kính ρ của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh
31
2.4.4. Tính nhiệt phát ra trong quá trình phanh................................................36
2.5. Xác định cơng ma sát riêng........................................................................37
2.6. Tính bền một số chi tiết.............................................................................38
1


2.6.1. Tính bền chốt phanh...............................................................................38
2.6.2. Tính bền trống phanh..............................................................................39
2.6.3. Tính bền đường ống dẫn động phanh.....................................................40
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH THÁO LẮP, KIỂM TRA, SỬA CHỮA....................42

3.1 Bàn đạp phanh............................................................................................42
3.1.1 Qui trình tháo lắp.....................................................................................42
3.2. Bộ trợ lực và xi lanh chính.........................................................................44
3.2.1. Bộ trợ lực................................................................................................44
3.2.2. Cụm xilanh chính....................................................................................45
3.3 Phanh trước.................................................................................................47

3.4. Phanh sau...................................................................................................50
3.5. Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục...............................55
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC..........57

4.1.

Mục đích xây dựng mơ hình..............................................................57

4.2.

Xây dựng mơ hình..............................................................................57

4.3.

Vệ sinh khung xe................................................................................57

4.3.1.

Tháo vệ sinh bổ sung cơ cấu phanh tang trống..................................59

4.3.2.

Tháo kiểm tra vệ sinh cơ cấu phanh đĩa ( phanh trước).....................61

4.3.3.

Tháo kiểm tra bầu trợ lực và xilanh chính.........................................62

4.3.4.

Kiểm tra trợ lực chân không..............................................................64

4.3.5.

Đường ống dẫn động thủy lực cho hệ thống phanh...........................64

4.3.6.

Tân trang cabin và ghế ngồi...............................................................65

4.4.

Lắp ráp và hoàn thiện mơ hình...........................................................65

4.4.1.

Lắp đặt cơ cấu phanh vào khung........................................................65

4.4.2.

Lắp đặt cabin và ghế..........................................................................65

4.4.3.

Lắp đặt bầu trợ lực, xilanh phanh chính và bàn đạp phanh...............67

4.4.4.

Đi đường ống dẫn động dầu...............................................................67

4.4.5.

Xả air trong đường ống......................................................................71

4.4.6.

Hồn thiện mơ hình............................................................................71
2


3


CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA
HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ơ TƠ FORD FIESTA
1.1. Cơng dụng
- Hệ thống phanh ơ tơ có cơng dụng giảm vận tốc của xe tới một tốc độ nào
đó hoặc dừng hẳn.
- Giữ xe lâu dài trên đường, đặc biệt là trên đường dốc.
1.2. Yêu cầu
Hệ thống phanh cần đảm bảo yêu cầu sau:
-

-

Có hiệu quả phanh cao nhất;
Phanh êm dịu và đảm bảo ổn định của ô tô khi phanh;
Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao;
Điều khiển nhẹ nhàng (lực tác động nhỏ);
Phân bố moment phanh hợp lý để tận dụng tối đa trọng lượng bám tại

các bánh xe và không xảy ra hiện tượng trượt lết khi phanh;
Khơng có hiện tượng tự xiết;
Cơ cấu phanh thốt nhiệt tốt;
Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong điều
kiện sử dụng;
Lực phanh trên bánh xe tỷ lệ thuận với lực điều khiển trên bàn đạp;
Có khả năng giữ ơ tơ đứng trên dốc trong thời gian dài;
Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống trong khi thực hiện phanh trong mọi
trường hợp sử dụng, kể cả khi một phần dẫn động điều khiển có hư
hỏng;
Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dưỡng và sửa chữa.

1.3. Phân loại
Ơ tơ ford fiesta là ơ tơ con 5 chỗ nên được phân loại như sau:
- Cơ cấu phanh cầu trước sử dụng: cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di động.
- Cơ cấu phanh cầu sau sử dụng: cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục
dẫn động thủy lực.
- Về dẫn động phanh ford fiesta sử dụng: dẫn động thủy lực hai dòng cho
hai cầu riêng biệt có trợ lực chân khơng.
1.4.

Sơ đồ của hệ thống phanh trên xe ô tô Ford Fiesta
4


Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo tổng thể cơ cấu phanh và dẫn động phanh
1.Bàn đạp phanh; 2. Trợ lực phanh và xi lanh phanh chính; 3. Xi lanh phanh
bánh xe; 4. Guốc phanh; 5. Đường ống dẫn dầu; 6. Phanh đĩa; 7. Cụm má
phanh
1.5.

Cơ cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh trên ô tô ford
fiesta

1.5.1. Đối với cơ cấu phanh cầu trước
Cơ cấu phanh trước của xe sử dụng cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di động:

Hình 1.2 Cơ cấu phanh đĩa
1 . Đĩa phanh; 2. Giá đỡ; 3. Càng phanh; 4. Xương má phanh; 5. Má phanh
trong; 6. Vành chắn bụi; 7. Phớt dầu; 8. Vít xả dầu; 9. Xylanh; 10. Piston;
11. Chắn bụi; 12. Chốt trượt.
5


a) Các chi tiết cơ bản của cơ cấu phanh đĩa
* Đĩa phanh:

Hình 1.3 Đĩa phanh
Đĩa phanh được bắt chặt với moay ơ bánh xe.Tiết diện của đĩa có dạng gấp
nhằm tạo nên đường truyền nhiệt gẫy khúc, tránh làm hỏng mỡ bôi trơn ổ bi
moay ơ do nhiệt độ. Đĩa phanh được chế tạo có rãnh rỗng giữa giúp nâng cao
khả năng dẫn nhiệt ra ngồi mơi trường khơng khí xung quanh.
* Má phanh:

Hình 1.4 Má phanh
1- Xương thép;2- Má phanh; 3- Tấm lót;4- Rãnh nhỏ
Má phanh của phanh đĩa có dạng tấm phẳng, được cấu tạo bởi một xương
phanh 1 bằng thép (3 ÷ 5 mm) và má mềm 2 bằng vật liệu ma sát (8 ÷10 mm).
Má phanh và xương phanh được dán với nhau bằng một loại keo đặc biệt.
6

Một số má phanh được xẻ rãnh thoát nhiệt, hạt mài và bố trí thêm tấm lót 3
tăng cứng, hoặc hàn sẵn sợi thép báo mòn hết chiều dày làm việc của má
phanh.
* Xi lanh công tác
Cụm xi lanh công tác của cơ cấu phanh đĩa gồm xi lanh được chế tạo liền
với giá đỡ, piston, phớt làm kín và vành chắn bụi. Phía trên xi lanh có lỗ xả
khơng khí trong hệ thống dẫn động. Xi lanh cơng tác được biểu diễn qua hình
1.6
* Tự động điều chỉnh khe hở má phanh, đĩa phanh
Cơ cấu phanh đĩa dùng các cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở má phanh và
đĩa phanh. Kết cấu sử dụng là lợi dụng biến dạng của phớt bao kín (vành
khăn) để hồi vị pit tơng lực trong xilanh. Phớt bao kín nằm trong rãnh của
xilanh làm nhiệm vụ bao kín khoang dầu có áp suất khi phanh. Phớt được lắp
trên pit tông. Dưới tác dụng của áp suất dầu pit tông bị đẩy dịch chuyển. Lực
ma sát của pit tông kéo phớt biến dạng theo chiều mũi tên. Khi nhả phanh, áp
lực dầu giảm, phớt hồi vị kéo pit tơng trở lại vị trí ban đầu. Khi phanh nếu khe
hở má phanh và đĩa phanh lớn, lực đẩy của dầu tác dụng lên pit tông lớn hơn
lực ma sát, đẩy pit tông trượt trên phớt. Khi nhả phanh, pit tông chỉ hồi vị
bằng đúng biến dạng của phớt và tạo nên vị trí mới của má phanh với đĩa
phanh.
Phớt với kích thước tiết diện vuông hay chữ nhật đủ khả năng biến
dạng với khe hở 0,6 mm, tương ứng với tổng khe hở hai bên của má phanh
với đĩa trong cơ cấu phanh. Để tăng biến dạng của phớt, một số tiết diện chứa
vành khăn có dạng hình thang vng có góc vát nhỏ (5 ÷ 10 0) cho phép vành
khăn biến dạng tới 1,2mm.

Hình 1.5 Tự động điều chỉnh khe hở
a- vị trí piston cũ; b – vị trí piston mới

7


b) Ưu điểm và nhược điểm sử dụng cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di động
Ưu điểm:
+ Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh ổn định khi hệ số ma sát thay
đổi, 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 đĩa
phanh.
+ Cơ cấu phanh đĩa có giá di động có kết cấu gọn, thuận lợi cho việc bố trí
hệ thống treo hiện đại
Nhược điểm:
+ Bụi bẩn dễ bám vào má phanh và đĩa phanh, nhất là khi xe đi vào chỗ
bùn lầy và làm giảm ma sát giữa má phanh và đĩa phanh và dẫn đến là làm
giảm hiệu quả phanh.
+ Mòn nhanh.
+ Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn.
Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ xilanh 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 xilanh, đồng thời là xilanh điều khiển, trên đó bố trí các đường
dẫn dầu áp suất cao và ốc xả khí, bên trong xilanh có các pit tơng
+ Hai má phanh phẳng, đặt ở hai bên đĩa phanh và được tiếp nhận lực điều
khiển bởi các pit tông trong xilanh bánh xe
c) Nguyên lý hoạt động của cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ cố định
Giá đỡ xilanh có thể di trượt ngang được theo chốt trượt bắt cố định. Trong

giá di động khoét lỗ tạo thành xilanh và bố trí pit tơng. Pit tơng tỳ trực tiếp
vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được lắp trực tiếp trên giá đỡ di
động. Các má phanh được định vị nhờ các rãnh định vị trên giá di động, hoặc
nhờ chốt trượt và các lò xo giữ. Giá cố định được bắt với giá đỡ trục quay
bánh xe và là nơi tiếp nhận các phản lực sinh ra khi phanh.
8


Chuyn
Chuyển
động

áp suất thuỷ lực

Giá di động

Pittông

Má phanh

Đĩa phanh

Giá dẫn hướng

Hỡnh 1.6 Phanh đĩa có giá đỡ di động
Khi chưa phanh, do giá đỡ có thể di động tự lựa dọc trục quay trên chốt
trượt, nên khe hở giữa má phanh với đĩa phanh hai bên là như nhau. Khi
phanh, dầu theo ống dẫn vào xilanh. Ban đầu pit tông sẽ dịch chuyển để đẩy
má phanh bên phải ép vào đĩa phanh, đồng thời đẩy giá di động về phía phải,
ép má phanh bên trái vào đĩa. Khi tiếp tục tăng áp suất dầu, các má phanh

được ép sát, thực hiện q trình phanh. Các lực ép từ hai phía có tác dụng
tương tự với loại có hai pit tơng (giá cố định). Giá di động được dịch chuyển
và dẫn hướng trên chốt trượt do tác dụng của dầu có áp suất trong khoang kín.
Như vậy đĩa được ép bởi cả 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 đàn hồi kéo pit tơng trở về vị trí ban đầu, đồng thời các đĩa phanh quay
trơn với độ đảo rất nhỏ, tách má phanh với đĩa. Do bề mặt ma sát phẳng nên
khe hở ban đầu của một cặp má phanh và đĩa phanh rất nhỏ (0,03 ÷ 0,1mm),
điều này giúp cho cơ cấu phanh đĩa có khe hở ban đầu rất nhỏ, tăng độ nhạy
của cơ cấu khi phanh.
1.5.2. Đối với cơ cấu phanh cầu sau
Cơ cấu phanh sau sử dụng phanh đối xứng qua trục với xilanh dẫn động
phanh thủy lực.
a) Các chi tiết cơ bản của cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh tang trống có số lượng chi tiết nhiều trọng lượng lớn và được
bố trí trong lịng bánh xe ô tô.
9


Một số chi tiết quan trọng trong cơ cấu phanh tang trống gồm: tang trống,
guốc phanh và má phanh, xilanh bánh xe, cùng với các cụm điều chỉnh khe hở
má phanh tang trống.
* Tang trống phanh
Tang trống phanh là một chi tiết luôn quay cùng bánh xe, chịu lực ép của
các guốc phanh từ trong ra, bởi vậy tang trống phải có bề mặt ma sát với má
phanh, độ bền cao, ít bị biến dạng, cân bằng tốt, dễ truyền nhiệt.
Tang trống có chiều dày khá lớn, bề mặt bên trong tạo nên hình trụ trịn
xoay có độ bóng đảm bảo khả năng tạo ma sát cao.
Tang trống liên kết trên moay ơ nhờ các bu lông ghép chắc hoặc vít định vị
đồng tâm với trục quay bánh xe.

1-Vành bánh xe, 2-Moay ơ bánh xe, 3-Bán trục, 4-Đai ốc hãm bãnh xe, 5Ổ lăn, 6-Vỏ cầu, 7-Bu long Bánh xe, 8-Tang trống của cơ cấu phanh, 9-Bu
long ghép moay ơ với bán trụ
Hình 1.7 Tang trống phanh
* Guốc phanh và má phanh
Guốc phanh và má phanh liên kết với nhau nhờ dán. Má phanh được chế
tạo từ vật liệu chịu mài mịn, có hệ số ma sát ổn định trước sự biến động nhiệt
độ của má phanh, hệ số ma sát giữa má phanh với gang có thể đạt được đến
0,4. Guốc phanh dạng hàn, chế tạo từ các lá thép dày từ 3 ÷ 5 mm, có cấu trúc
gồm: bề mặt cong tròn và xương tăng cứng. Má phanh dán với guốc phanh
10


bằng chất keo dính đặc biệt, có khả năng bám chắc trên bề mặt guốc phanh
khi chịu lực.

Hình 1.8 Guốc phanh
* Xylanh bánh xe:

Hình 1.9 Xylanh bánh xe
Xylanh bánh xe nằm trong cơ cấu phanh tang trống với dẫn động phanh
thủy lực. Xylanh bánh xe là cơ cấu thừa hành của hệ thống dẫn động điều
khiển. Khi phanh áp lực chất lỏng (dầu phanh) tại xylanh tác dụng lên pit
tông, đẩy pit tông và guốc phanh dịch chuyển, thực hiện quá trình phanh tang
trống.
Để tạo nên lực điều khiển lên các guốc phanh khác nhau cơ cấu phanh sử
dụng xylanh kép dạng trụ có bậc. Với guốc siết sử dụng đường kính trụ nhỏ,
11

nhằm san đều lực điều khiển và giảm sự sai lệch độ mịn của các má phanh
cùng kích thước. Cặp xilanh pit tơng cần làm việc với độ kín khít cao, do vậy
bề mặt của xilanh và pis ton được gia cơng trơn bóng và được làm sạch cẩn
thận trước khi lắp. Trên xylanh bố trí ốc xả khơng khí. Ốc xả khơng khí chỉ
mở, khi cần xả khơng khí có lẫn trong hệ thống thủy lực điều khiển, cịn lại ốc
thường xuyên được siết chặt tránh rò rỉ dầu phanh. Xylanh thường được chế
tạo từ gang, pit tông được chế tạo từ hợp kim nhôm. Lực điều khiển tác dụng
lên đầu guốc phanh được thực hiện thông qua chốt trụ.
* Tự động điều chỉnh khe hở trong hệ thống phanh thủy lực
Để điều chỉnh kịp thời khe hở của má phanh với tang trống khi má phanh
q mịn, ơ tô sử dụng cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở. Các dạng cơ cấu tự
động điều chỉnh khe hở như sau:
+ Sử dụng lẫy gạt tự động điều chỉnh khi phanh bằng phanh chân
+ Sử dụng đòn chốn hai guốc phanh
+ Sử dụng kẹp ma sát
b) Ưu nhược, nhược điểm của cơ cấu phanh tang trống
Ưu điểm:
+ Phanh tang trống có thể cung cấp nhiều lực phanh hơn so với phanh đĩa
dù có cùng đường kính như nhau.
+ Phanh tang trống kéo dài hơn vì phanh tang trống có diện tích ma sát lớn
hơn so với phanh đĩa. 
+ Phanh tang trống rẻ hơn so với phanh đĩa. 
+ Xi-lanh bánh xe đơn giản để tân trang.
+ Kết cấu đơn giản, toàn bộ thành phần được tích hợp bên trong tang trống,
tạo thuận lợi cho việc bảo dưỡng, sửa chữa.
+ Có tuổi thọ lâu hơn phanh đĩa.
Nhược điểm:
+ Phanh tang trống thường có trọng lượng nặng, dễ bị biến dạng và có thể
làm cho xe rung và có tiếng kêu.
+ Hiệu quả phanh thấp hơn so với phanh đĩa.

+ Trọng lượng lớn hơn so với phanh đĩa.
12


+ Bảo dưỡng và sửa chữa phanh cũng phức tạp và tốn kém hơn.
c) Nguyên lý hoạt động của cơ cấu phanh cầu sau tang trống
Phần quay của cơ cấu phanh là tang trống được bắt với moay ơ bánh
xe.Phần cố định là mâm phanh được bắt trên dầm cầu. Các tấm ma sát được
tán hoặc dán với guốc phanh.
Trên mâm phanh bố trí 2 chốt cố định để lắp ráp với lỗ tựa quay của guốc
phanh. Chốt có bạc lệch tâm để thay đổi vị trí điểm tựa guốc phanh và là cơ
cấu điều chỉnh khe hở phía dưới giữa má phanh và trống phanh.
Đầu trên của hai guốc phanh được kéo bởi lò xo hồi vị guốc phanh, tách má
phanh khỏi tang trống và ép pit tông trong xilanh bánh xe về vị trí khơng
phanh.
Khe hở phía trên của má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng 2 cam
lệch tâm. Hai guốc phanh được đặt đối xứng qua đường trục đi qua tâm bánh
xe.

Hình 1.10 Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực

Xilanh bánh xe là xilanh kép có thân chung và hai pit tơng bố trí đối
xứng.Xilanh được bắt chặt với mâm phanh, pit tông bên trong tựa vào đầu
guốc phanh nhờ chốt tựa. Pit tông nằm trong xilanh được bao kín bởi vành
cao su 10 và tạo nên khơng gian chứa dầu phanh. Dầu phanh có áp suất được
13


cấp vào thông qua đai ốc dẫn dầu. Trên xilanh bố trí ốc xả khí nhằm xả khơng
khí lọt vào hệ thống thủy lực khi cần.

Nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục được
mô tả qua 3 trạng thái: không phanh, phanh, nhả phanh.
Ở trạng thái khơng phanh, dưới tác dụng của lị xo hồi vị, má phanh và tang
trống tồn tại khe hở nhỏ 0,3 ÷ 0,4 mm, đảm bảo tách hai phần quay và cố định
của cơ cấu phanh, các bánh xe được quay trơn.
Khi phanh, dầu có áp suất sẽ được đưa đến xilanh bánh xe (xilanh thủy
lực). Khi áp lực dầu trong xilanh lớn hơn lực kéo của lò xo hồi vị, đẩy đầu
trên của các guốc phanh về hai phía. Các guốc phanh chuyển động quay
quanh điểm tựa dưới (chốt phanh), ép má phanh sát vào trống phanh, phát
sinh ma sát giữa hai phần: quay (tang trống) và cố định (guốc phanh), tốc độ
tang trống giảm dần, hình thành sự phanh ô tô trên đường.
Khi xe tiến, chiều quay của tang trống ngược chiều kim đồng hồ, guốc
phanh bên trái đặt các lực đẩy của xilanh bánh xe cùng chiều quay được gọi là
“guốc siết”, ngược lại, guốc phanh bên phải là “guốc nhả”. Má phanh bên
guốc siết chịu áp lực lớn hơn bên guốc nhả, do vậy được chế tạo dài hơn,
nhằm mục đích tạo nên sự hao mịn hai má phanh như nhau trong q trình sử
dụng.
Khi nhả phanh, áp suất dầu trong xilanh giảm, lò xo hồi vị kéo các guốc
phanh ép vào pit tông, guốc phanh và má phanh tách khỏi trống phanh. Lực
ma sát không tồn tại, bánh xe lại được lăn trơn.
Trong quá trình phanh, tang trống và má phanh bị nóng lên bởi lực ma sát,
gây hao mòn các tấm ma sát và bề mặt trụ của tang trống. Sự nóng lên quá
mức có thể dẫn tới suy giảm hệ số ma sát và làm giảm hiệu quả phanh lâu dài,
biến dạng các chi tiết bao kín bằng cao su, do vậy cơ cấu phanh cần thiết được
thốt nhiệt tốt. Sự mịn tấm ma sát và tang trống dẫn tới tăng khe hở má
phanh, tang trống, khi phanh có thể làm tăng độ trễ tác dụng. Do vậy, các cơ
cấu phanh đều bố trí các kết cấu điều chỉnh khe hở trên guốc phanh. Công
việc điều chỉnh lại khe hở trong cơ cấu phanh cần tiến hành theo định kỳ.
1.5.3. Đối với cơ cấu phanh tay
Phanh trên ô tô được dùng để:

+ Đỗ xe trên đường, kể cả đường bằng hay trên dốc
14


+ Thực hiện chức năng phanh dự phòng, khi phần dẫn động phanh chính bị
sự cố
Hệ thống phanh trên ơ tơ tối thiểu phải có: phanh chính và phanh dự phòng,
hai hệ thống này cần được điều khiển riêng biệt. u cầu này đảm bảo ơ tơ có
thể dừng xe kể cả khi phanh chính bị sự cố. Với nhiệm vụ dừng xe trên dốc,
phanh tay được chế tạo với khả năng đỗ xe tối đa trên dốc 18% (18 0 ÷ 200).
Phanh tay được tập hợp bởi hai bộ phận chính: cơ cấu phanh, dẫn động phanh
có cơ cấu điều khiển từ khu vực thuận lợi xung quanh người lái.
Cơ cấu phanh được bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía
sau. Dẫn động phanh của phanh tay hoạt động độc lập với dẫn động phanh
chính và được điều khiển bằng tay, dẫn động cơ khí với độ tin cậy cao.

Hình 1.11 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 địn 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. Lúc đầu đòn quay 8 quay quanh điểm D, dịch chuyển thanh chống 9,
ép guốc phanh trái 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 vào tang trống thực hiện phanh bánh xe.
15


1.5.4. Đối với dẫn động phanh thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng
biệt có trợ lực chân khơng
a) Bộ cường hóa lực phanh

Để giảm nhẹ lực tác động của người lái trong quá trình sử dung phanh,
đồng thời tăng hiệu quả sử dụng phanh trong trường hợp phanh gấp ở hệ
thống phanh trang bị thêm bộ trợ lực phanh. Bộ trợ lực chân không: hoạt động
dựa vào độ chênh lệch chân không của động cơ và của áp suất khí quyển để
tạo ra một lực mạnh tỉ lệ thuận với lực ấn của bàn đạp phanh. Nguồn chân
khơng có thể lấy ở đường nạp động cơ hoặc dùng bơm chân khơng riêng làm
việc nhờ động cơ
* Cấu tạo

Hình 1.12 Bộ trợ lực chân khơng
1.Vít điều chỉnh; 2. Phớt thân trợ lực; 3. Lò xo màng; 4. Thân sau trợ lực; 5.
Ống nối; 6. Màng trợ lực; 7. Thân trước trợ lực; 8. Tấm đỡ lò xo; 9. Thân
16


van; 10. Bu long; 11. Phớt thân van; 12. Cần điều khiển; 13. Lị xo hồi van
khí; 14. Lọc khí; 15. Lò xo van điều khiển; 16. Van điều khiển; 17. Van khí;
18. Đĩa phản lực; 19. Miếng hãm
* Nguyên lý làm việc
- Trạng thái không đạp phanh: van nối 17 được nối với cần điều khiển
van và bị kéo sang phải do lị xo hồi van khí 13, van điều khiển 16 bị
đẩy sang trái bởi van điều khiển 15 do đó van khí 17 sẽ tiếp xúc với van
điều khiển 16 vì vậy khí từ bên ngồi qua lọc khí và bị chặn lại khơng
vào được buồng thay đổi áp suất D. Lúc này van chân không bị tách ra
khỏi van điều khiển 16 làm thông các cửa thơng khí giữa buồng thay đổi
áp suất D với buồng áp suất khơng đổi A, do đó khơng có sự chênh lệch
áp suất giữa buồng A và D. Vì vậy piston trợ lực đẩy sang phải bởi lò
xo màng.
- Trạng thái đạp phanh: khi đạp phanh cần điều khiển van đẩy van khí 17
dich chuyển sang trái, van điều khiển 16 bị ép vào van khí bởi lị xo van

điều khiển 15 và ép sát dần vào đến khi tiếp xúc với van chân khơng. Vì
vậy đường thơng giữa hai khoang A và D được đóng lại. Khi van khí 17
dịch chuyển tiếp sang trái nó sẽ tách ra khỏi van điều khiển 16 do đó sẽ
mở đường thơng khí trời với buồng áp suất thay đổi D. Như vậy áp suất
trong khoang A là áp suất họng hút còn áp suất trong khoang D là áp
suất khí trời cho nên có sự chênh áp giữa hai khoang này điều đó dẫn
đến việc ép màng trợ lực sang trái đồng thời làm cho ty đẩy dich chuyển
sang trái như vậy nó sẽ bổ xung lực tác dụng lên piston sơ cấp trong xi
lanh chính.
- Trạng thái giữ chân phanh: nếu đạp phanh và dừng bàn đạp ở vị trí
trung gian nào đó thì cần điều khiển van và van khí 17 sẽ dừng lại ty
đẩy tiến them một chút nữa do tác dụng của sự chênh áp, van điều khiển
áp sát van khí
- Khi nhả phanh: lúc này van khí theo cần điều khiển dịch chuyển sang
phải, van điều khiển ln có xu hướng dịch sang trái dưới tác dụng của
lị xo van điều khiển nên vẫn đóng đường khí vào khoang D, nhưng van
khí kéo van điều khiển tách ra khỏi van trợ lực thì lại thơng khoang A
với D nên khơng cịn sự chênh áp nữa nên piston trợ lực và van điều
khiển trở về trạng thái không phanh.
b) Ưu điểm và nhược điểm cua dẫn động phanh thủy lực hai dịng cho hai
cầu riêng biệt có trợ lực chân không.
17


Trên ford fiesta được trang bị dẫn động phanh thủy lực hai dịng cho hai
cầu riêng biệt có trợ lực chân khơng có những ưu điểm và nhược điểm sau:
- Ưu điểm:
+ Hiệu suất cao;
+ Độ nhạy tốt, kết cấu đơn giản;
+ Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh trên bánh xe

hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu;
+ Nếu bị hỏng hay rò rỉ dầu ở một dịng nào đó vẫn phanh được ở cầu
xe của dòng còn lại;
+ Dẫn động thủy lực hai dịng có trợ lực giúp người lái giảm sức lao
động khi đạp phanh.
- Nhược điểm:
+ Nếu như hỏng đường dẫn động cầu trước thì có thể xảy ra hiện tượng
quay ngang xe khi phanh. Nếu hỏng đường dầu dẫn động cầu sau thì có
thể mất tính ổn định khi phanh gấp;
+ Kết cấu phức tạp hơn so với dẫn động thủy lực một dòng
1.5.5. Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS
Trong q trình phanh, mơmen phanh trong cơ cấu phanh ngăn cản chuyển
động quay của các bánh xe, nhưng mômen phanh lại phụ thuộc vào điều kiện
bám giữa bánh xe và nền đường, tức là phụ thuộc vào độ trượt của bánh xe
trên nền.
Khi phanh xe đang chuyển động, nếu bánh xe bị bó cứng hồn tồn, độ
trượt giữa bánh xe với mặt đường là 100%, lực dọc F giới hạn, lực ngang Y
giới hạn giữa bánh xe với mặt đường giảm xuống rất thấp. Điều đó dẫn đến
giảm hiệu quả phanh và giảm khả năng ổn định của ô tô. Như vậy sự lăn của
bánh xe khi phanh cần thiết được xem xét với mối quan hệ tối ưu giữa lực
phanh, lực dọc với độ trượt bánh xe. Qua đồ thị nhận rõ: khi độ trượt nằm
trong khoảng từ 15 ÷ 30%, lực dọc F và lực ngang Y đều có thể đạt lớn. Khi
độ trượt lớn hơn 50%, lực dọc và lực ngang bắt đầu suy giảm và có thể giảm
mạnh.

18


Hình 1.13 Bộ chống hãm cứng bánh xe
Để hồn thiện chất lượng phanh, trên ơ tơ bố trí các hệ thống điện tử điều

khiển sự quay của các bánh xe độc lập hoặc chung một số bánh xe sao cho
trong q trình phanh, mơmen phanh được điều khiển đảm bảo độ trượt nằm
trong giới hạn 15 ÷ 30%. Q trình điều khiển mômen phanh được thực hiện
theo : Vận tốc chuyển động của ơ tơ; Gia tốc góc quay bánh xe; Độ trượt giới
hạn yêu cầu
ABS trong hệ thống phanh thủy lực là một bộ tự động điều chỉnh áp suất
dầu phanh đưa vào các xilanh bánh xe sao cho phù hợp với chế độ lăn của
bánh xe, nhằm nâng cao hiệu quả điều khiển phanh. Mô tả cấu trúc các cụm
bố trí trên xe và sơ đồ hệ thống phanh ABS thủy lực cơ bản được trình bày ở
hình dưới đây.
Ngoài các cụm của hệ thống phanh thủy lực thơng thường, hệ thống phanh
có ABS cịn thêm: các cảm biến tốc độ bánh xe, bộ điều khiển trung tâm
ECU-ABS, các van điều chỉnh áp suất bố trí trước xilanh bánh xe.

Hình 1.14 Thành phần cơ bản của bộ ABS
Chức năng của các bộ phận chính như sau:
19


+ Cảm biến tốc độ bánh xe nhằm xác định tốc độ góc của bánh xe và
chuyển thành tín hiệu điện gửi đến bộ ECU-ABS.
+ Bộ điều khiển trung tâm ECU-ABS theo dõi sự thay đổi tốc độ góc
quay bánh xe khi phanh, xác định tốc độ góc ơ tơ, gia tốc góc của bánh xe,
cấp tín hiệu điều khiển tới các van điều chỉnh áp suất trong block thủy lực.
+ Cụm van điều chỉnh (block thủy lực) hoạt động theo tín hiệu điều
khiển từ ECU, điều chỉnh áp suất dầu để đảm bảo độ trượt tối ưu 15 ÷ 30%.
1.5.6. Xilanh phanh chính
a) Cấu tạo

Hình 1.15 Cấu tạo của xilanh phanh chính

1- Lị xo piston thứ cấp; 2- Bình dầu; 3- Nắp bình dầu; 4- Piston sơ cấp; 5Phớt làm kín; 6- Phanh hãm; 7- Lỗ bù dầu; 8- Tấm chắn hình sao; 9- Lị xo
piston sơ cấp; 10- Cốc đỡ lị xo; 11- Bulong hạn chế hành trình; 12- Piston
thứ cấp; 13- Phớt dầu; 14- Xylanh chính.
b) Nguyên lý hoạt động
- Khi không đạp phanh:
Phớt dầu của piston sơ cấp và piston thứ cấp nằm giữa cửa vào và cửa bù
làm cho xilanh và bình dầu thơng nhau. Bulơng hãm bố trí trong xilanh chính
để chống lại lực lị xo số 1, ngăn khơng cho piston thứ cấp chuyển động sang
phải

20