ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU KẾT CẤU , NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC CỤM TỔNG THANH THUỘC HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE vios 1.5 (2007)

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
1
Lời nói đầu
Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế nớc ta thì
ngành công nghiệp ôtô cũng có những bớc phát triển mạnh mẽ nhằm đáp ứng nhu
cầu đi lại và vận chuyển hàng hoá ngày càng tăng của nhân dân. Khi nói đến sự
phát triển của ngành công nghiệp ôtô, tất nhiên là gắn liền với sự cải tiến của các
cụm tổng thành trên xe, trong số đó có hệ thống phanh, một trong những hệ thống
rất quan trọng với cứ một loại phơng tiện nào. Bởi vậy mà trong những năm gần,
các nhà thiết kế đã cải tiến hệ thống phanh đi rất nhiều, nhằm nâng cao tính năng an
toàn trong quá trình phanh của ôtô. Với thế hệ sinh viên nh chúng em thì việc
nghiên cứu tiếp cận với những công nghệ hiện đại là một việc không đợc chậm trễ.
Vì vậy, em đã đợc giao nhiệm vụ khai thác tìm hiểu kết cấu cũng nh nguyên lý
làm việc của các cụm tổng thành thuộc hệ thống phanh trên xe Vios 1.5 (2007) của
hãng Toyota. Trong quá trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng và
đợc sự hớng dẫn giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các thầy giáo song do khả năng và
trình độ có hạn nên không tránh khỏi sai sót. Kính mong các thầy giáo và các bạn
tham gia góp ý kiến, để đồ án của em đợc hoà thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy giáo
Phạm Tất Thắng cũng nh các thầy trong Bộ môn Cơ khí ôtô, Khoa cơ khí trờng
Đại học Giao thông vận tải để em có thể hoàn thành đợc đồ án này.
Sinh viên
Đỗ Tiến Mạnh

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
2
Chơng 1: Tổng quan về hệ thống phanh

1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu của hệ thống phanh.
1.1.1. Công dụng của hệ thống phanh.
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ chuyển động của ô tô cho đến khi dừng
hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó theo yêu cầu của ngời lái. Ngoài ra hệ thống
phanh còn giữ cho ô tô máy kéo dừng ở ngang dốc trong thời gian lâu dài hoặc cố
định xe trong thời gian dừng xe (phanh tay).
Đối với ô tô máy kéo hệ thống phanh đóng vai trò rất quan trọng vì nó đảm bảo
cho ô tô chuyển động an toàn ở tốc độ cao hoặc dừng xe trong tình huống nguy
hiểm nhờ vậy mà nâng cao đợc năng suất vận chuyển, tăng đợc tính động lực.
1.1.2. Phân loại hệ thống phanh.
Hệ thống phanh có thể đợc phân loại theo các cách sau đây:
1. Theo công dụng:
- Hệ thống phanh chính (phanh chân).
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay).
- Hệ thống phanh phụ.
- Hệ thống phanh dự phòng.
2. Theo kết cấu của hệ thống phanh:
- Cơ cấu phanh guốc.
- Cơ cấu phanh đĩa.
- Cơ cấu phanh đai.
3. Theo phơng thức dẫn động phanh:
- Dẫn động cơ khí.
- Dẫn động thủy lực.

- Dẫn động khí nén.
- Dẫn động hỗn hợp.
- Dẫn động có trợ lực.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
3
4. Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh:
- Hệ thống phanh có hệ thống điều hoà.
- Hệ thống phanh có hệ thống ABS, BA, EBD.
1.1.3. Yêu cấu của hệ thống phanh.
Để nâng cao hiệu quả phanh trong quá trình làm việc của hệ thống phanh
thì nó phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Có độ tin cậy cao để thích ứng nhanh với các trờng hợp nguy hiểm
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trờng hợp nghĩa
là phải tạo ra đợc lực phanh lớn nhất, đồng thời cho tất cả các bánh xe
- Hoạt động êm dịu, đảm bảo sự hoạt động của ôtô khi phanh, khi phanh hệ
thống phanh không gây tiếng ồn, tiếng gõ và phải có mômen phanh nh nhau ở các
bánh xe cùng trục của ôtô để tránh hiện tợng lệnh lực phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng để giảm bớt cờng độ lao động của ngời lái: cấu tạo
của hệ thống sao cho lực đạp phanh của ngời lái là nhỏ nhất, trong khi vẫn tạo
đợc lực phanh tới các bánh xelà lớn nhất. Để đảm bảo yêu cầu này hệ thống phanh
có lắp thêm bộ trợ lực( trợ lực chân không, trợ lực khí nén hoặc trợ lực thuỷ lực).
- Dẫn động phanh có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với các trờng hợp
nguy hiểm.
- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo nguyên tắc
sử dụng hoàn toàn trọng lợng bám khi phanh với mọi cờng độ.
- Không có hiện tợng tự xiết khi phanh và nhả phanh tức thời khi ngời lái
thôi đạp phanh. Nếu không sẽ rất nguy hiểm trong quá trình ôtô chuyển động.
- Cơ cấu phanh phanh phải thoát nhiệt tốt: thực chất của quá trình phanh là sử
dụng lực ma sát sinh ra ở cơ cấu phanh để tạo mômen cản chuyển động quay của

bánh xe, xét về mặt năng lợng thì hệ thống phanh làm biến đổi động năng của ôtô
thành nhiệt năng của cơ cấu phanh. Khi phanh nhiệt độ sinh ra ở cơ cấu phanh rất
cao. Do đó cơ cấu phanh phải có khả năng truyền nhiết tốt.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
4
- Giữ đợc tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực
phanh trên bánh xe: tức là hệ dẫn động phanh phải có tỷ số truyền ổn định. Tạo cảm
giác yên tâm cho lái xe khi đạp phanh.
- Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện
sử dụng.
- Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài.
- Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dỡng và sữa chữa.
1.2. Một số cơ cấu phanh đang đợc dùng trên ôtô hiện nay.
1.2.1. Cơ cấu phanh tang trống
1. Cơ cấu phanh tang trống có các guốc phanh có điểm đặt riêng rẽ về một phía
và có lực dẫn động bằng nhau.
Cấu tạo chung của cơ cấu phanh này là hai chốt cố định có bố trí chốt lệch
tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dới, khe hở
phía trên điều chỉnh bằng trục cam ép ( hình a) hoặc bằng cam lệch tâm (hình
b)

Hình 1.1. Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt riêng rẽ
về một phía và các lực dẫn động bằng nhau
2. Cơ cấu phanh tang trống có các guốc phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ về
hai phía và có lực dẫn động bằng nhau.
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm đợc thể hiện trên hình 1.2 . Sự đối
xứng qua tâm ở đây đợc thể hiện trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh,
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44

5
hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với
nhau qua tâm. Mỗi guốc phanh đợc lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và
cũng có chốt lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dới của má phanh với trống
phanh. Một phía của pittông luôn tì vào xi lanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh. Khe
hở phía trên giữa má phanh và trống phanh đợc điều chỉnh bằng cơ cấu tự động
điều chỉnh khe hở lắp trong pittông của xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh loại đối xứng
qua tâm thờng có dẫn động bằng thuỷ lực và đợc bố trí ở cầu trớc của ôtô du
lịch hoặc ôtô tải nhỏ.

Hình 1.2. Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ
về hai phía và có lực dẫn động bằng nhau.
1. ống nối; 2. Vít xả khí; 3. Xilanh bánh xe; 4. Má phanh;
5. Phớt làm kín; 6. Piston; 7. Lò xo guốc phanh; 8. Tấm chặn.
3. Cơ cấu phanh guốc loại bơi

Hình 1.3. Cơ cấu phanh guốc loại bơi
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
6
Guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cả hai đều tựa trên mặt
tựa di trợt. Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi: loại mặt tựa tác dụng đơn ( hình
1.3.a); loại hai mặt tựa tác dụng kép (hình 1.3.b).
- Loại mặt tựa tác dụng đơn: Một đầu của guốc phanh đợc tựa trên mặt tựa di trợt
trên phần vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trợt của piston. Cơ cấu phanh
loại này thờng đợc bố trí ở các bánh xe trớc 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 piston
và cả hai đầu của mỗi guốc đều tựa trên hai mặt tựa di trợt của hai piston. Cơ cấu
phanh loại này đợc sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
4. Cơ cấu phanh guốc tự cờng hoá

Cơ cấu phanh guốc tự cờng hoá có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc
phanh thứ nhất sẽ tăng cờng lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai. Có hai loại cơ
cấu phanh tự cờng hoá: cơ cấu phanh tự cờng hoá tác dụng đơn (hình 1.4.a); cơ
cấu phanh tự cờng hoá tác dụng kép (hình 1.4.b).

Hình 1.4. Cơ cấu phanh guốc tự cờng hoá
- Cơ cấu phanh tự cờng hoá tác dụng đơn: loại này có hai đầu của hai guốc phanh
đợc liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trợt của một cơ cấu điều chỉnh tự động.
Hai đầu còn lại của hai guốc phanh một đợc tựa vào mặt tựa di trợt trên vỏ xi
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
7
lanh bánh xe còn một thì tựa vào mặt di trợt của piston 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 thờng đợc bố trí ở các bánh xe
trớc của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình.
- Cơ cấu phanh tự cờng tác dụng kép: có hai đầu của hai guốc phanh đợc tựa trên
hai mặt tựa di trợt của hai piston trong một xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh loại này
đợc sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình.
1.2.2. Cơ cấu phanh đĩa
1. Các bộ phận của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:
- Một đĩa phanh đợc lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe.
- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe.
- Hai má phanh dạng phẳng đợc đặt ở hai bên của đĩa phanh và đợc dẫn động bởi
các piston của các xi lanh bánh xe.
2. Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động.
- Loại giá đỡ cố định( hình 1.5.a ): Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai phía
của đĩa phanh. Trong các xi lanh có piston, mà một đầu của nó luôn tì vào các má
phanh. Một đờng dầu từ xi lanh chính đợc dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe.

- Loại giá đỡ di động( hình 1.5.b): Loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di
trợt ngang trên một số chốt bắt cố định trên dầm cầu. Trong giá đỡ di động ngời
ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một piston tì vào một má phanh. Má phanh ở
phía đối diện đợc gá trực tiếp trên giá đỡ.

Hình 1.5. Kết cấu cơ cấu phanh dạng đĩa
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
8


Hình 1.6. Các loại cơ cấu phanh dạng đĩa
1.3. Dẫn động phanh
1.3.1. Dẫn động cơ khí
Dẫn động phanh cơ khí bao gồm nhiều loại nh: loại đòn kéo, loại cáp, loại
cần kéo và các cơ cấu điều khiển trong cơ cấu phanh.Dẫn động cơ khí đợc dùng
cho phanh tay.

Hình 1.7. Các loại điều khiển phanh dừng
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
9
1.3.2. Dẫn động phanh thuỷ lực (Hệ thống phanh dầu):
1. Cấu tạo: ( Hình 1.9 )



Hình 1.8. Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực
1. Bàn đạp phanh; 2.Trợ lực phanh; 3. Xi lanh phanh chính; 4.Càng phanh đĩa; 5.Má
phanh đĩa; 6.Đĩa phanh; 7.Phanh trống; 8.Má phanh guốc.

Cấu tạo dẫn động phanh thuỷ lực gồm: dẫn động phanh và trợ lực phanh. Dẫn động
bố trí trên khung xe gồm: bàn đạp phanh, xylanh chính, đờng dầu phanh. Cơ cấu
phanh đặt ở bánh xe gồm: xylanh 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 ngời lái lên
bàn đạp phanh.
2. Nguyên lý làm việc:
Khi phanh, ngời lái đạp lên bàn đạp phanh 1 qua hệ thống đòn bẩy đẩy piston
của xylanh phanh chính dịch chuyển đẩy dầu trong buồng xylanh và theo đờng
ống dầu sẽ tớí xilanh phanh bánh xe khi áp suất dầu lớn nó sẽ tác động lên má
phanh ép má phanh vào đĩa phanh hoặc trống phanh tạo ra quá trình phanh. Khi thôi
phanh, lò xo kéo hai má phanh về vị trí ban đầu, dới tác dụng của lò xo các piston
sẽ về vị trí ban đầu ép dầu trở lại buồng dầu của xylanh phanh chính. Hệ thống
phanh dầu có đặc điểm lực trên má phanh phụ thuộc vào đờng kính xylanh phanh.
Muốn có lực phanh ở các bánh xe khác nhau chỉ cần thay đổi kết cấu xylanh phanh.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
10
3. Ưu, nhợc điểm, phạm vi sử dụng của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực.
- Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh theo yêu cầu.
- Hiệu suất cao, độ nhạy tốt.
- Kết cấu đơn giản, đợc sử dụng rộng rãi trên các loại ôtô.
- Không thể cho tỷ số truyền lớn vì tỷ lệ với lực bàn đạp.
- Có h hỏng thì hệ thống làm việc kém hiệu quả.
- Hiệu suất có thể thấp khi ở nhiệt độ môi trờng thấp.
- Phanh dầu đa số bố trí trên xe con, xe tải nhỏ và trung bình.
1.3.3. Hệ thống phanh dẫn động khí nén (phanh khí )
1. Cấu tạo

Hình 1.9. Hệ thống phanh dẫn động khí nén
1- Máy nén khí; 2- Bình lắng nớc và dầu; 3- Bình khí nén; 4- Van phanh; 5,6- Bầu

phanh cho cơ cấu; 7- Bàn đạp phanh; 8- Đồng hồ áp suất; 9- Cam quay; 10- Guốc
phanh; 11- Tang trống phanh.
2. Nguyên lý làm việc :
Máy nén khí cung cấp khí nén đợc dẫn động từ động cơ sẽ bơm khí nén qua
bình lắng 2 đến bình chứa khí nén 3, áp suất đợc khống chế qua đồng hồ 8. Khi
phanh ngời lái đạp bàn đạp phanh đồng thời mở đờng 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
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
11
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.
3. Ưu, nhợc điểm, phạm vi sử dụng của hệ thống phanh khí
- Lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ.
- Có u điểm đặc biệt khi bố trí trên đoàn xe.
- Dễ dàng cơ khí hoá trong khiển và dễ dàng cung cấp cho các bộ phận khác có sử
dụng khí nén.
- Độ nhạy thấp.
- Khối lợng các chi tiết nhiều, kích thớc lớn, giá thành cao.
Phanh khí đợc dùng trên xe tải trung bình, lớn, chuyên dùng.
1.3.4. Dẫn động phanh khí nén-thủy lực.
1. Cấu tạo :
Hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực gồm có máy nén khí dẫn động bằng động cơ ôtô,
bình chứa khí nén, van điều khiển, xi lanh lực, van điều khiển và xi lanh phanh
chính (ba bộ phận này kết hợp thành một cụm), các loại đờng ống dẫn, cụm cơ cấu
phanh.

Hình 1.10. Sơ đồ dẫn động phanh một dòng

Dẫn động một dòng tuy kết cấu đơn giản nhng độ tin cậy không cao. Vì một

lý do nào đó, bất kì một đờng ống dẫn khí hoặc dẫn dầu nào đến các van phanh và
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
12
xi lanh bánh xe. Bị rò rỉ khí ,dầu trong hệ thống bị mất áp suất khi đó hiệu quả
phanh ở tất cả các bánh xe bằng không.


Hình 1.11. Sơ đồ dẫn động phanh hai dòng
1. Máy nén khí ; 2. Van điều khiển ; 3. Xilanh khí ;
4. Bình dầu ; 5. Bình khí nén ; 6. Cơ cấu phanh ; 7. Xi lanh thuỷ lực.
2. Nguyên lý hoạt động:
Máy nén khí cung cấp khí nén đến bình chứa khí. Khi có tác dụng từ bàn đạp
của ngời lái, van phân phối sẽ mở đờng khí nén từ bình chứa tới van điều khiển.
Tại đây khi van điều khiển nhận đợc dòng khí nén điều khiển này sẽ mở thông cửa
để một dòng khí nén lớn từ bình chứa khí nén tới sẽ sinh lực ép lên piston của xi
lanh chính. Dầu dới áp lực cao sẽ truyền qua các ống dẫn dầu tới ép các piston xi
lanh phanh do đó sẽ dẫn động các guốc phanh và thực hiện các quá trình phanh.
Ngoài ra, cũng nhằm mục đích giảm tổn thất và tăng độ nhậy cho hệ thống khí nén-
thuỷ lực kết hợp thì các cụm của hệ thống đợc bố trí theo nguyên tắc: phần dẫn
động khí nén kể từ xi lanh khí nén phải gần với van điều khiển nhằm mục đích giảm
tổn thất và giảm thời gian chậm tác dụng của khí nén, còn từ xi lanh chính đến các
xi lanh bánh xe có thể bố trí xa vì dầu không chịu nén nên ít ảnh hởng tới thời
gian chậm tác dụng.
3. Ưu, nhợc điểm, phạm vi ứng dụng.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
13
- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén thuỷ lực phối hợp cả u
điểm của phanh khí và phanh dầu cụ thể là lực tác dụng lên bàn đạp bé, độ nhậy

cao, hiệu suất lớn và có thể sử dụng cơ cấu phanh nhiều loại khác nhau.
- Phanh khí nén - thuỷ lực có những nhợc điểm ở phần truyền động thủy lực là: ở
nhiệt độ thấp hiệu suất giảm, chăm sóc kĩ thuật phức tạp nh khi kiểm tra mức dầu
và thoát không khí khỏi truyền động
- Phạm vi sử dụng: Thờng đợc sử dụng cho xe có trọng tải trung bình và lớn.
1.4. Trợ lực phanh.
1.4.1. Trợ lực phanh khí nén.
1. Cấu tạo :









Hình 1.12. Sơ đồ bộ trợ lực khí nén
1. Bàn đạp ; 2. Lò xo hồi vị ; 3,4. Đòn dẫn động ; 5. Piston ;
6. Lò xo xilanh khí nén ; 7. Piston xilanh chính ; 8. Bình chứa khí nén
9. Van ; 10. Piston ; 11. Thanh dạng ống.
2. 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 cao sẽ đi tới
các xilanh làm việc của bánh xe. Trong khi đó ở khoang A nếu ngời lái đạp phanh

B
A

6
7
8
9
10
3

1
2
11
5
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
14
giữ nguyên 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 đòn 3. Lúc đó piston 10 sẽ dịch
chuyển sang trái làm cho van 9 đóng lại trong khi đó đờng nối với khí trời trong
ống 10 cha mở, mômen phanh lúc này có giá trị không đổi. Khi ngời lái tiếp tục
đạp phanh thì ống 11 lại di chuyển về phía phải làm van 9 lại đợc mở ra , khí nén
lại tác dụng lên piston 5, 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 đợc kéo trở về vị trí
ban đầu làm van 9 đóng lại. Khi ống 11 không tì vào van 9 sẽ mở đờng thông với
khí trời, khí nén còn lại trong khoang A và B sẽ đi qua ống ra ngoài.
3. Ưu, nhợc điểm :
- Lực cờng hoá lớn, vì áp suất khí nén có thể đạt 5$7 KG/cm
2
. Bảo đảm đợc
quan hệ tỷ giữa lực bàn đạp và với lực phanh .
- Số lợng các cụm trong hệ thống phanh nhiều, kết cấu phức tạp, cồng kềnh,

động cơ phải kèm theo máy nén khí, giá thành cao.
1.4.2. Trợ lực chân không.
1. Cấu tạo :

Hình 1.13. Sơ đồ bộ trợ lực chân không
1. Piston xilanh chính; 2. Vòi chân không; 3. Màng chân không;
4. Van chân không; 5. Van khí ; 6. Van điều khiển; 7. Lọc khí;
8. Thanh đẩy; 9. Bàn đạp

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
15
Bộ cờng hoá chân không sử dụng ngay độ chân không ở đờng ống nạp của
động cơ, đa độ chân không này vào khoang A của bộ cờng hóa, còn khoang B
khi phanh đợc thông với khí trời.
2. Nguyên lý làm việc :
Khi không phanh cần đẩy 8 dịch chuyển sang phải kéo van khí 5 và van điều
khiển 6 sang phải, van khí tì sát van điều khiển đóng đờng thông với khí trời, lúc
này buồng A thông với buồng B qua hai cửa E và F và thông với đờng ống nạp.
Không có sự chênh lệch áp suất ở 2 buồng A, B, bầu cờng hoá không làm việc.
Khi phanh dới 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 tì sát van chân không
thì dừng lại còn van khí tiếp tục di chuyển tách rời van khí. Lúc đó đờng thông
giữa cửa E và F đợc đóng lại và mở đờng khí trời thông với lỗ F, khi đó áp suất
của buồng B bằng áp suất khí trời, còn áp suất buồng A bằng áp suất đờng ống nạp
( = 0,5 KG/cm
2
). Do đó giữa buồng A và buồng B có sự chênh áp suất (= 0,5
KG/cm
2

). Do sự chênh lệch áp suất này mà màng cờng hoá dịch chuyển sang trái
tác dụng lên piston 1 một lực cùng chiều với lực bàn đạp của ngời lái và ép dầu tới
các xi lanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh .
Nếu giữ chân phanh thì cần đẩy 8 và van khí 5 sẽ dừng lại còn piston 1 tiếp tục
di chuyển sang trái do chênh áp. Van điều khiển 6 vẫn tiếp xúc với van chân không
4 nhờ lò xo nhng di chuyển cùng piston 1, đờng thông giữa lỗ E, F vẫn bị bịt kín.
Do van điều khiển 6 tiếp xúc với van khí 5 nên không khí bị ngăn không cho vào
buồng B. Vì thế piston không dịch 1 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 đợc mở ra thông giữa buồng A và buồng B qua cửa E và F, khi đó hệ
thống phanh ở trạng thái không làm việc.
3. Ưu, nhợc điểm :

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
16
- Tận dụng đợc độ chênh áp giữa khí trời và đờng ống nạp khi động cơ làm việc
mà không ảnh hởng đến công suất của động cơ, vẫn đảm bảo đợc trọng tải
chuyên chở và tốc độ khi ôtô chuyển động. Ngợc lại khi phanh có tác dụng làm
cho công suất của động cơ có giảm vì hệ số nạp giảm, tốc độ của ôtô lúc đó sẽ
chậm lại một ít làm cho hiệu quả phanh cao. Bảo đảm đợc quan hệ tỷ giữa lực bàn
đạp và với lực phanh .So với phơng án dùng trợ lực phanh bằng khí nén, thì kết cấu
bộ cờng hoá chân không đơn giản hơn nhiều, kích thớc gọn nhẹ, dễ chế tạo, giá
thành rẻ, dễ bố trí trên xe.
- Độ chân không khi thiết kế lấy là 0,5 KG/cm
2
, áp suất khí trời là 1 KG/cm
2
, do đó
độ chênh áp giữa hai buồng của bộ cờng hoá không lớn. Muốn có lực cờng hoá

lớn thì phải tăng tiết diện của màng, do đó kích thớc của bộ cờng hoá tăng lên.
- Phơng án này chỉ thích hợp với phanh dầu loại loại xe du lịch, xe vận tải, xe
khách có tảo trọng nhỏ và trung bình .
1. 4.3. Trợ lực chân không kết hợp với thuỷ lực.
1. Cấu tạo :








Hình 1.14. Sơ đồ bộ trợ lực chân không kết hợp với thủy lực
1.Xi lanh chính; 2.Cổ hút động cơ ; 3. Van một chiều; 4.Màng cờng hoá;
5. Vỏ cờng hoá; 6.Lọc khí; 7.Van không khí; 8.Van điều khiển ;
8.Lò xo côn ; 9.Van màng; 10.Piston phản hồi; 11.Piston xilanh cờng hoá;
12.Van bi; 13.Vỏ xi lanh cờng hoá; 14.Xi lanh bánh xe;15. Đờng ống nối
b
a
4
2
5
1
14
3
1
0
11
8

9
15
7
8'
6
1
3
12
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
17
2. Nguyên lý làm việc :
Khi cha phanh van không khí 7 đợc đóng lại, van điều khiển 8 mở ra nhờ lò
xo côn 8' đẩy màng 9 mang theo piston phản hồi 10 đi xuống. Buồng III thông với
buồng II và buồng IIa qua ống 15 . Nh vậy áp suất buồng IIa, IIb bằng nhau và
bằng áp suất chân không ở họng hút của đờng ống nạp.
Khi phanh ngời lái tác dụng lên bàn đạp phanh một lực cần thiết qua hệ thống
đòn, đẩy piston ở xi lanh chính đi, áp suất phía sau piston xilanh 1 tăng lên qua ống
dẫn dầu lên xilanh của bộ cờng hoá , qua van bi 12 mở dầu đi đến xilanh bánh xe
khắc phục khe hở giữa trống phanh và má phanh. Đồng thời áp suất này tác dụng
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 đợc lực lò xo côn 8' và đi lên, nó mở van không
khí 7 ra và đóng van điều khiển 8 lại. Lúc này áp suất khí trời là 1 KG/cm
2
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 cờng hóa đi sang phải, áp suất sau piston này đợc tăng lên và
dẫn đến các xi lanh bánh xe để tiến hành đẩy các má phanh ra tiếp xúc với trống
phanh để hãm bánh xe lại. Khi dừng chân phanh ở vị trí nào đó, piston 11 sẽ tiếp tục

dịch chuyển một chút sang phải vì màng cờng hoá 4 còn tiếp tục bị uốn . Do vậy
mà ở khoang dới piston phản hồi 10, áp suất sẽ giảm bớt và màng van 9 sẽ hạ
xuống cùng pison phản hồi 10 cho đến khi van không khí đóng lại trong khi van
điều khiển vẫn đóng . Độ chênh áp giữa 2 khoang II
a
và II
b
không đổi, màng 4
piston 11 không dịch chuyển nữa, áp suất dầu trong đờng ống giữ giá trị không
đổi, mômen phanh ở các bánh xe giữ nguyên giá trị. Khi nhả bàn đạp phanh lò xo ở
bàn đạp kéo bàn đạp về vị trí ban đầu, lò xo hồi vị màng cờng hoá đẩy piston 11
của xi lanh chính về vị trí cũ, lò xo côn 8' đẩy piston của bộ cờng hoá về vị trí cũ,
van 8 mở ra, van không khí 7 đóng lại, áp suất buồng IIa, IIb lại bằng nhau và bằng
áp suất chân không ( 0,5 KG/cm
2
). ở các bánh xe thì các lò xo kéo má phanh về vị
ban đầu để nhả má phanh tách ra khỏi trống phanh.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
18
3. Ưu, nhợc điểm:
- Tận dụng đợc độ chênh áp giữa khí trời và đờng ống nạp. Bảo đảm đợc quan
hệ tỷ giữa lực bàn đạp và với lực phanh.
- Kết cấu phức tạp, phải cần thêm xilanh thuỷ lực.
1. 4.4. Trợ lực bằng năng lợng điện từ.
1. Cấu tạo :

Hình 1.15. Sơ đồ bộ trợ lực bằng năng lợng điện từ
1.Bộ cờng hoá điện; 2. Lõi thép; 3. Cuộn dây; 4. Cần đẩy;
5. Xilanh phanh chính; 6. Bộ điều khiển; 7. Xilanh phanh bánh xe.

2. Nguyên lý làm việc :
Phần cờng hoá điện gồm lõi thép 2 đợc đặt trong ống thép. Phía trên ống thép
là cuộn dây từ hoá 3. Khi cuộn dây đợc cấp những chuỗi xung điện từ khác nhau
từ bộ điều khiển thì dòng điện trung bình trong cuộn dây cũng thay đổi, nó từ hoá
ống thép làm cho ống thép trở thánh một nam châm điện hút lõi thép tiến về phía
phải, thông qua cần đẩy 4 đẩy các piston di chuyển tạo áp lực dầu trong hệ thống
phanh. Khi chân phanh dừng lại ở một vị trí nào đó thì cảm biến sẽ xác định vị trí
của lõi thép, đồng thời một cảm biến thứ 2 trên đờng áp suất dầu gửi tín hiệu về
hộp điều khiển để hộp điều khiển xác định mức chuỗi xung đã đợc xác lập giữ
nguyên lực phanh hiện thời. Nếu tiếp tục đạp phanh thêm nữa thì 2 cảm biến trên
thay đổi tín hiệu và hộp điều khiển sẽ tạo ra một chuỗi xung khác để tăng thêm
dòng điện vào cuộn dây.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
19
3. Ưu, nhợc điểm:
- Có thể thiết kế đồng hoá cho nhiều loại xe chỉ cần thay đổi phần lập trình.
- Giá thành cao.
1.5. Hệ thống phanh có bộ điêù hoà lực phanh, ABS (Anti brake system).
1.5.1. Bộ điều hòa lực phanh

Hình 1.16. Các loại van điều hoà lực phanh

Hình 1.17. Bố trí bộ điều hoà lực phanh
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
20
Van điều hoà lực phanh ( van P) đợc đặt giữa xilanh chính của đờng dẫn dầu
và xilanh phanh của bánh sau. Cơ cấu này tạo ra lực phanh thích hợp để rút ngắn
quãng đờng phanh bằng cách tiến gần đến sự phân phối lực phanh lý tởng giữa

bánh sau và bánh trớc để tránh cho các bánh sau không bị bó cứng

trong khi phanh khẩn cấp ( khi tải trọng dồn về phía trớc ).
1.5.2. Hệ thống chống bó cứng bánh xe khi phanh ABS ( Anti Brake System )
Khi phanh, nếu bánh xe bị bó cứng có nghĩa là hệ số trợt giữa bánh xe với
mặt đờng là 100%. Khi hệ số trợt là 100% thì hệ số bám dọc giữa bánh xe với
mặt đờng giảm xuống rất thấp và hệ số bám ngang của bánh xe với mặt đờng
cũng bị giảm. Bộ chống hãm cứng bánh xe duy trì hệ số trợt giữa bánh xe với mặt
đờng khi phanh trong mọi điều kiện nằm trong khoảng 10%-30%, để đảm bảo hệ
số bám dọc và ngang đều cao. Do đó đảm bảo đợc hiệu quả phanh và tính ổn định
khi phanh cao.

Hình 1.18. Bố trí chung hệ thống ABS trên xe
1.5.3. Các phơng án bố trí ABS trên xe
Trên các ôtô hiện đại hiện nay có trang bị hệ thống ABS theo các phơng án bố trí
khác nhau tuỳ theo từng loại xe.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
21
Để thuận tiện cho việc khảo sát đánh giá các phơng án bố trí ABS trên ôtô. Ta tam
đặt mã số cho các phơng án bố trí nh sau:
Mã số gồm 4 chữ số
0000: HTP không lắp ABS
2100: HTP có lắp ABS ở các bánh xe cầu trớc và hệ điều khiển phụ thuộc 1 kênh,
lắp cảm biến ở hai bánh xe cầu trớc.
0022: HTP có lắp ABS ở các bánh xe cầu sau và hệ điều khiển độc lập hai kênh, có
lắp cảm biến ở hai bánh xe cầu sau.
2221: HTP có lắp ABS ở tất cả các bánh xe, nhng hệ điều khiển ba kênh: 2 kênh
cho các bánh xe cầu trớc, 1 kênh cho các bánh xe cầu sau.
2122: HTP có lắp ABS ở tất cả các bánh xe, nhng hệ điều khiển 3 kênh: 1 kênh

cho các bánh xe cầu trớc, 2 kênh cho các bánh xe cầu sau.
2222: HTP có lắp ABS ở tất cả các bánh xe, nhng hệ điều khiển 4 kênh chia đều
cho tất cả các bánh xe.
0012: HTP có lắp ABS ở các bánh xe cầu sau điều khiển 1 kênh
+ Phơng án bố trí ABS 2100:













Hình:1.19. Sơ đồ bố trí ABS phơng án 2100
1-Cảm biến; 2- tổng phanh; 3- bộ chấp hành; 4- bộ điều khiển ECU
Phơng án này dùng cho các xe con du lịch và xe tải nhỏ, do đặc điểm của bộ
ABS theo phơng án này là tính năng đơn giản và rẻ tiền. Trong quá trình phanh
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
22
ABS của phơng án này đảm bảo các bánh xe cầu trớc luôn không bị bó cứng.
Nhng bánh xe cầu sau vẫn có thể bị bó cứng và điều này cũng rất nguy hiểm khi
hệ thống phanh của các bánh xe cầu sau làm việc kém, bị bó cứng thì tính hiệu quả
và tính ổn định sẽ kém đi rất nhiều và nhất là khi phanh gấp xe trên đờng có hệ số
bám thấp.

Tuy nhiên do điều khiển một kênh, tín hiệu điều khiển đồng thời cho cả hai
bánh xe đợc phát ra từ ECU trên cơ sở tín hiệu đầu vào từ cảm biến tốc độ bánh xe
bị bó cứng trớc. Cho nên trong trờng hợp này lại xảy ra sự không đồng nhất của
các mômen phanh trên hai bánh xe cầu trớc. Hiện nay phơng án này ít đợc sử
dụng.
Phơng án bố trí ABS điều khiển độc lập cho phanh của các bánh xe cầu sau (
2 kênh điều khiển). Cảm biến đợc đặt tại tất cả các bánh xe cầu sau. Còn phanh
của các bánh xe cầu trớc đợc dẫn động bình thờng từ xi lanh phanh chính.
Phơng án này thờng đợc dùng cho xe tải. Phơng án này chỉ đảm bảo cho các
bánh xe cầu sau không bị bó cứng.
+ Phơng án bó trí ABS 0022



Hình:1.20. Sơ đồ bố trí ABS theo phơng án 0022
1-Cảm biến; 2-Xilanh phanh chính; 3-Bộ chấp hành;
4-Bộ điều khiển
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
23
Trong trờng hợp phanh trên đờng thẳng: phơng án này rất hiệu quả kể cả
trong trờng hợp hệ số bám ở hai bánh sau là khác nhau. Do tín hiệu điều khiển áp
suất dẫn động phanh đến các bánh sau là độc lập nhau và dựa trên các tín hiệu từ
cảm biến tốc độ bánh xe là độc lập nhau, bánh xe nào có khả năng bị hãm cứng
trớc thì việc điều chỉnh áp suất dẫn động đợc thực hiện trớc cho nên có khả năng
tạo sự đồng đều mômen phanh của các bánh xe sau.
Trong trờng hợp phanh khi quay vòng: phơng án này cũng khắc phục đợc
tính mất đồng đều lực phanh của các bánh xe sau, do hiện tợng trọng lợng bám
lên các bánh 2 bên là khác nhau. Tuy nhiên nó không chống bó cứng các bánh xe
trớc nên dễ xảy ra mất tính dẫn hớng của các bánh xe cầu trớc khi nó bị trợt

lết. Phơng án này có kết cấu đơn giản, rẻ tiền. Tuy nhiên tính hoàn thiện cha cao.
+ Phơng án bố trí ABS 2122:



Hình:1.21. Sơ đồ bố trí ABS theo phơng án 2122
1-Cảm biến; 2-Xilanh phanh chính; 3-Bộ chấp hành;
4-Bộ điều khiển
Phơng án này đảm bảo đồng đều mômen phanh ở các bánh sau. Do đó khi
phanh trên đờng thằng tính hiệu quả và tính ổn định tơng đối cao. Còn khi phanh
trên đờng vòng thì đảm bảo đợc tính ổn định hớng chuyển động do chống hãm
cứng bánh trớc. Cấu tạo ABS theo phơng án này tơng đối phức tạp.
+ Phơng án bố trí ABS 2222


Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
24

Hình:1.22. Sơ đồ phơng án bố trí ABS 2222
1-Cảm biến; 2-Xilanh phanh chính; 3-Bộ chấp hành
4-Bộ điều khiển
Khi phanh trên đờng, hiệu quả phanh và sự ổn định của ôtô khi phanh đợc
đảm bảo triệt để nhất trong tất cả các phơng án. Cấu tạo ABS theo phơng án này
rất phức tạp, nó đợc trang bị trên các xe hiện đại với giá thành rất cao.
Ngoài các phơng án bố trí ABS đã phân tích ở trên còn có các phơng án bố
trí khác nh: 2121; 0021; 2221.
1.6. Giới thiệu về xe Vios 1.5 (2007)
1.6.1. Giới thiệu chung
Ngày 20/ 09/2007, Công ty toyota Việt Nam chính thức giới thiệu chiếc Vios
hoàn toàn mới. Nằm trong phân khúc dòng xe sedan cỡ nhỏ, Vios mới vợt trội hẳn
so với phiên bản cũ cả về kiểu dáng, trang bị an toàn và tiện nghi.
Đợc thiết kế giành riêng cho khu vực Châu á, Vios đã nhận đợc sự đánh giá cao
trên thị trờng cũng nh nhận đợc sự quan tâm và đón nhận của nhiều khách hàng
ở mọi lứa tuổi. Tại Việt Nam, Vios đợc giới thiệu lần đầu tiên vào tháng 8/2003,
và luôn giữ đợc vị trí khá cao trong phân khúc thị phần xe sedan cỡ nhỏ với danh
số tích luỹ trên 7.500 xe.Để đáp ứng hơn nữa nhu cầu của khách hàng, Công ty
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s Phạm Tất Thắng
SVTH: Đỗ Tiến Mạnh Lớp Cơ khí ô tô A K44
25
Toyota VN tiếp tục giới thiệu chiếc Vios hoàn toàn mới cho năm 2007. Chiếc xe có
vẻ bề ngoài hoàn toàn khác so với thế hệ trớc, tạo nên một vẻ chắc chắn lịch lãm
và trẻ trung hơn, đồng thời kích thớc cũng lớn hơn tạo không gian thoảI mái và
tiện nghi cho ngời sử dụng.


Hình 1.23. Xe Vios 1.5(2007)
Vios mới có hai cấu hình là 1.5G với hộp số tự động 4 cấp (A/T) và 1.5E với

hộp số sàn 5 cấp(M/T).Trang bị an toàn đáng chú ý của Vios mới gồm thân xe
GOA nổi tiếng của Toyota, hai túi khí phía trớc, phanh ABS với hệ thống phân
phối lực phanh điện tử EBD, phanh đĩa cả bốn bánh cùng hệ thống hỗ trợ phanh gấp
BA giúp ổn định khi phanh gấp, đặc biệt hệ thống phanh dừng không còn là hệ
thống phanh tang trống bình thờng nh các xe sedan khác mà là hệ thống phanh
đĩa nhỏ gọn,
Vios mới đợc trang bị động cơ VVT i 1,5 lít thẳng hàng, công suất 107 mã lực,
tiêu chuẩn khí thải EU4, hệ thống treo trớc với thanh cân bằng và hệ thống treo
sau dạng thanh xoắn tạo nên độ ổn định khi lái xe.