Thiết kế,chế tạo mô hình hệ thống phanh thủy lực và bảo dưỡng, sửa chữa xilanh phanh chính, bộ trợ lực phanh trên xe toyota corolla

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………

HưngYên, ngày tháng năm 2013
Giáo viên hướng dẫn

Ths. Lê Vĩnh Sơn
1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………

HưngYên, ngày tháng năm 2013
Giáo viên phản biện

MỤC LỤC
2
LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………………….6
MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………….7
1. Lý do chọn đề tài và lịch sử vấn đề nghiên cứu……………………………… 7

2. Ý nghĩa của đề tài……………………………………………………… 8
3.Đối tượng và khánh thể của đề tài …………………………………………… 8
4.Giả thiết khoa học …………………………………………………………… 8
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ……………………………………………………… 9
5.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn ………………………….…………… 9
5.2. Phương án nghiên cứu tài liệu …………………………………………… 9
CHƯƠNG I. Tổng quan về hệ thống phanh thủy lực 10
1.1.Nhiệm vụ, ý nghĩa, yêu cầu của hệ thống phanh 10
1.1.1.Nhiệm vụ 10
1.1.2. Yêu cầu của hệ thống phanh 10
1.1.3. Ý nghĩa của việc phanh xe 10
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống 11
1.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống 11
1.4. Điều kiện làm việc 12
1.5. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các chi tiết
trong hệ thống phanh thủy lực 12
1.5.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ trợ lực phanh 12
1.5.1.1. Trợ lực phanh. 12
1.5.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xilanh phanh chính 19
1.6. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Cơ cấu phanh tang trống 22
1.7. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cơ cấu phanh đĩa 24
CHƯƠNG II. Thiết kế mô hình hệ thống phanh thủy lực 25
2.1. Các phương án chế tạo mô hình…………………………………………….25
CHƯƠNG III. Bảo dưỡng, sửa chữa xilanh chính, trợ lực phanh trên xe toyota
corolla 3
5
3.1. Bàn đạp phanh bị hẫng 34
3.2. Bó phanh 34
3.3. Phanh lệch 36
3.4. Phanh quá ăn 36

3.5. Phanh nặng 37
3

.
3.6. Xy lanh chính 38
3.6.1. Quy trình tháo xilanh phanh chính 39
3.6.2. Quy trình lắp 41
3.7: Bộ trợ lực phanh 43
3.8. Điều chỉnh các bộ phận trong hệ thống 46
CHƯƠNG IV. Xây dựng bài tập thực hành trên mô hình 53
4.1. Bài tập lý thuyết…………………………………………………………….53
4.2. Bài tập thực hành………………………………………………………… 57
LỜI KẾT 64
Tài liệu tham khảo 65
4
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực………………………………………………11
Hình1.2. Cấu tạo bộ trợ lực chân không………………… 13
Hình1.3. Hoạt động của bộ trợ lực chân không( trạng thái không phanh)…………………….13
Hình 1.4. Hoạt động của bộ trợ lực chân không(trạng thái đạp phanh)……………… 14
Hình1.5. Hoạt động của bộ trợ lực chân không (trạng thái giữ phanh)….…………………….14
Hình1.6. Cấu tạo bộ trợ lực thuỷ lực 15
Hình1.7. Xilanh chính và bộ trợ lực phanh 15
Hình 1.8. Bộ trợ lực chân không 16
Hình1.9. Bộ trợ lực phanh khí nén thủy lực 17
Hình 1.10. Bộ trợ lực phanh chân không thủy lực…………………………………… 18
Hình 1.11. Cấu tạo xilanh chính loại piston kép……………………………………….19
Hình 1.12. Hoạt động khi không đạp phanh …………………………………………… 20
Hình 1.13. Hoạt động khi đạp phanh …………………………………………………… 20
Hình 1.14. Hoạt động khi nhả bàn đạp phanh……………………………………… 21

Hình1.15. Hoạt động ở trường hợp rò rỉ dầu tới xilanh bánh sau……… 21
Hình1.1 6. Hoạt động ở trường hợp rò rỉ dầu tới bánh trước………………………… 22
Hình 1.17. Cơ cấu phanh guốc………………………………………………………….22
Hình1.18. Guốc phanh………………………………………………………………….23
Hình1.19. Cơ cấu phanh đĩa…………………………………………………………….25
Hình 2.1. Sơ đồ thiết kế mô hình theo phương án 1…………………… .25
Hình 2.2. Sơ đồ thiết kế phanh theo phương án 2……………………… 26
Hình 2.3. Sơ đồ thiết kế phanh theo phương án 3……………………… 27
Hình 2.4. Khung cơ bản……………………………………………………………… 27
Hình 2.5. Khung xương bắt chi tiết…………………………………………………… 28
Hình 2.6. Kích thước bố trí các chi tiết trên mặt mô hình…………………………… 28
Hình 2.7. Phương án bố trí đường ống dầu……………………………………… 29
Hình 2.8. Mô hình thực tế……………………………………………… 31
Hình 2.9. Các chi tiết trên mặt mô hình……………………………………………… 32
Hình3.1. Kiểm tra độ kín khít của bộ trợ lực………………………………………… 45
Hình3.2. Kiểm tra hoạt động bộ trợ lực……………………………………………… 45
Hình3.3. Kiểm tra van một chiều……………………………………… 46
Hình3.4. Điều chỉnh độ cao bàn đạp……………………………………………… 48
Hình3.5. Điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp……………………………… 49
Hình3.6. Điều chỉnh cần đẩy bộ trợ lực……………………………………………… 50
Hình 3.7. Điều chỉnh cần đẩy bộ trợ lực……………………………………………… 51
5
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, nền kinh tế của Việt Nam đang vươn lên hoà nhập với
nền kinh tế thế giới. Bên cạnh sự phát triển của các nghành kinh tế khác thì nghành vận
tải ô tô cũng có chuyển biến không ngừng. Với sự phát triển đó nước ta đã nhập và sử
dụng rất nhiều loại xe. Do đó số lượng xe ô tô lưu thông trên đường ngày càng tăng và
yêu cầu về an toàn cho người điều khiển xe, người tham gia giao thông và hàng hoá…
ngày càng được nhiều người quan tâm tới và vị trí, tầm quan trọng của hệ thống phanh
trong việc bảo đảm an toàn ngày càng được chú trọng hơn bao giờ hết.

Vì vậy việc nghiên cứu, nâng cao chất lượng chuyển động cũng như chẩn đoán, sửa
chữa đối với hệ thống phanh ngày càng trở lên cấp thiết và được nhiều người quan tâm .
Do thấy được điều này nên trong quá trình học tập tại trường em là sinh viên lớp
ĐLK40.2 đã được Khoa Cơ Khí Động Lực giao cho nhiệm vụ hoàn thành đồ án tốt
nghiệp với nội dung “Thiết kế,chế tạo mô hình hệ thống phanh thủy lực và bảo
dưỡng, sửa chữa xilanh phanh chính, bộ trợ lực phanh trên xe Toyota corolla”. Đây
là đề tài có tính cấp bách và thiết thực đồng thời do sự hạn chế về mặt thời gian, tài
liệu… Song vượt qua khó khăn trên bằng sự nỗ lực của bản thân cùng với sự giúp đỡ của
bạn bè và sự chỉ bảo tận tình của thầy Lê Vĩnh Sơn cũng như các thầy cô trong khoa.
Em đã hoàn thành được đề tài được giao. Nhưng do kiến thức còn hạn chế, tài liệu
tham khảo còn ít, kinh nghiệm công việc chưa cao nên đề tài còn nhiều thiếu sót….Em
mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo và sự giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè để đồ án của
em được hoàn thiện hơn.
6
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI VÀ LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.1. Tính cấp thiết của đề tài.
Trong những năm gần đây, với sự phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật của
nhân loại đã bước lên một tầm cao mới, rất nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật, các phát
minh sáng chế mang đậm chất hiện đại và có tính ứng dụng cao, là một quốc gia có nền
kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có những bước cải tiến mới để thúc đẩy kinh
tế. Việc tiếp nhận, áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới được nhà nước
chú trọng, quan tâm nhằm cải tạo, đẩy mạnh sự phát triển của các nghành công nghiệp
mới, với mục đích đưa nước ta sớm thoát khỏi một quốc gia có nền nông nghiệp kém
phát triển thành một nước có nền công nghiệp phát triển, trong các nghành công nghiệp
mới đang được nhà nước chú trọng, đầu tư phát triển, thì nghành công nghiệp ô tô ngày
càng cao, các yêu cầu ngày càng đa dạng. Các loại ô tô chủ yếu sử dụng trong công
nghiệp, giao thông vận tải. Trong những năm gần đây ô tô có những bước chuyển biến rõ
rệt.
Ngày nay ô tô được sử dụng rộng rãi như một phương tiện đi lại thông dụng. Cho

nên các trang thiết bị, các bộ phận trên ô tô ngày càng hoàn thiện và hiện đại hơn nhằm
bảo vệ độ tin cậy, an toàn và tiện dụng cho người sử dụng. Tốc độ ô tô ngày càng cao, hệ
thống giao thông lại phức tạp do đó hệ thống phanh ngày càng được chú trọng hơn để
đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Với sự phát triển đa dạng của các hãng ô tô nên hệ
thống phanh có rất nhiều loại chủ yếu là phanh dầu và phanh khí đối với các hãng xe con
đòi hỏi tốc độ lớn, hầu hết trên các loại xe này đều trang bị hệ thống phanh dầu. Hệ thống
phanh dầu trên ô tô có rất nhiều loại khác nhau với mỗi loại đều có tính ưu việt khác
nhau, do đó để hiểu biết rõ về vấn đề này đỏi hỏi phải có sự hiểu biết sâu sắc kỹ lưỡng về
cấu tạo các đặc tính kỹ thuật, nguyên lý hoạt động để có kỹ năng thành thục, thành thạo
trong tất cả các quy trình. Để đáp ứng được nhu cầu đó người công nhân phải được đào
tạo một cách có khoa học đáp ứng được yêu cầu xã hội hiện nay. Do đó nhiệm vụ của các
trường kỹ thuật là phải đào tạo học sinh, sinh viên có trình độ và tay nghề cao để đáp ứng
nhu cầu công nghiệp ô tô hiện nay. Điều đó đòi hỏi người kỹ thuật viên có trình độ hiểu
biết, học hỏi sáng tạo để bắt kịp với khoa học trên thế giới, nắm bắt được sự thay đổi về
các đặc tính kỹ thuật của từng loại xe, dòng xe, đời xe
Có thể chẩn đoán được những hư hỏng và đưa ra phương án sửa chữa tối ưu. Do đó
người kỹ thuật viên cần phải được đào tạo trước đó với một chương trình đào tạo tiên
tiến, hiện đại, cung cấp đủ kiến thức lý thuyết cũng như thực hành.
Trên thực tế trong các trường ĐH-CĐ kỹ thuật nước ta hiện nay thiết bị giảng dạy
cho sinh viên, học sinh thực hành vẫn còn thiếu rất nhiều, các thiết bị hiện đại vẫn chưa
7
được áp dụng trong việc giảng dạy đặc biệt là cho sinh viên. Các kiến thức mới có tính
khoa học kỹ thuật còn chưa cao để đưa vào giảng dạy, các bài tập hướng dẫn thực hành,
thực tập còn thiếu thốn. Vì vậy mà người kỹ thuật viên gặp rất nhiều khó khăn trong quá
trình nâng cao tay nghề, trình độ hiểu biết, tiếp xúc với những kiến thức, thiết bị tiên tiến,
hiện đại trong thực tế còn hạn chế.
2. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI.
Đề tài giúp cho những sinh viên năm cuối khi sắp tốt nghiệp có thể củng cố kiến
thức, tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên môn cũng như kiến thức ngoài thực tế, xã
hội. Đề tài còn thiết kế mô hình để sinh viên trong trường đặc biệt là sinh viên cơ khí

động lực tham khảo, học hỏi, tìm tòi, phát triển tạo tiền đề nguồn tài liệu cho các học sinh
–sinh viên khoá sau có thêm nguồn tài liệu nghiên cứu, học tập.
Trong quá trình hoàn thành đề tài đã giúp chúng em tập làm quen dần với phương
pháp tự nghiên cứu là chính, giúp viên chủ động trong việc tìm hiểu, tham khảo học tập
qua sách vở, trao đổi với bạn bè, học tập qua thầy cô, qua đó khiến cho sinh viên hiểu cặn
kẽ vấn đề hơn tạo tiền đề cho việc tự nghiên cứu sách vở.
-Mục tiêu của đề tài
Hiểu kết cấu, mô tả nguyên lý làm việc của cả hệ thống và các chi tiết trong hệ
thống phanh và hơn hết là xilanh phanh chính và bộ trợ lực phanh trên ô tô. Nắm được
cấu tạo, hiểu và phân tích các hư hỏng, nguyên nhân, kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của
kết cấu.
3.ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁNH THỂ CỦA ĐỀ TÀI.
Đối tượng nghiên cứu“Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống phanh thủy lực và bảo
dưỡng, sửa chữa xilanh phanh chính, bộ trợ lực phanh trên xe Toyota corolla”.
4.GỈA THIẾT KHOA HỌC.
Thực trạng nền kinh tế đang phát triển hết sức mạnh mẽ, đi cùng với nó là sự phát
triển vượt bậc của nền khoa học kỹ thuật, nhiều ứng dụng, những phát minh, sáng chế
của khoa học tiên tiến đã được áp dụng thiết thực trong cuộc sống, nhưng ở nước ta các
thiết bị cho sinh viên, học sinh thực hành về các hệ thống trên ôtô còn thiếu thốn nhiều
đặc biệt là các thiết bị thực hành về hệ thống phanh dầu, các kiến thức mới có tính khoa
học kỹ thuật cao của nhân loại hầu như chưa khai thác và đưa vào làm nội dung giảng
dạy, nghiên cứu học tập còn chưa được chú trọng, quan tâm, nguồn tài liệu về đề tài còn
ít.
5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU.
8
Phân tích đặc điểm, kết cấu, nguyên lý làm việc của “ xilanh phanh chính và bộ trợ
lực phanh của hệ thống phanh dầu”. Tổng hợp các phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng và
sửa chữa, tổng hợp tài liệu trong và ngoài nước kiến thức cơ bản để hoàn thành đề tài.
+ Các phương pháp nghiên cứu
5.1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC TIỄN

a. Khái niệm
Là phương pháp trực tiếp tác động vào đối tượng, trong thực tiễn để làm bộc lộ bản
chất các quy luật vận động của đối tượng.
b. Các bước thực hiện
+ Bước 1: Quan sát, tìm hiểu các thông số kết cấu của “xilanh phanh chính và bộ
trợ lực phanh trong hệ thống phanh dầu”
+ Bước 2: Xây dựng phương án thiết kế mô hình
+ Bước 3: Lập phương án kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng của hệ thống
+ Bước 4: Từ kết quả kiểm tra, lập phương án bảo dưỡng, sửa chữa, khắc phục hư
hỏng
+ Bước 5: Xây dựng hệ thống bài tập thực hành bảo dưỡng, sửa chữa “xilanh chính,
bộ trợ lực phanh.”
5.2. PHƯƠNG ÁN NGHIÊN CỨU TÀI LIỆU
a. Khái niệm
Là phương pháp nghiên cứu thu nhập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu các
văn bản, tài liệu đã có sẵn bằng các thao tác tư duy logic để rút ra kết luận khoa học cần
thiết.
b. Các bước thực hiện
+ Bước 1: Thu nhập, tìm tòi tài liệu.
+ Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống logic chặt chẽ theo từng
bước, từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học, có cơ sở và bản chất nhất định.
+Bước 3: Đọc, nghiên cứu, phân tích tài liệu nói về “các chi tiết của hệ thống phanh
dầu”. Phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học.
+ Bước 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích được, hệ thống hoá lại những kiến thức
liên quan (liên kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã phân tích) tạo ra một hệ thống lý
thuyết đầy đủ và sâu sắc nhất.

CHƯƠNG I
9
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC

1.1. NHIỆM VỤ, Ý NGHĨA, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHANH
1.1.1. Nhiệm vụ
Hệ thống phanh dầu đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tốc độ, dừng, đỗ xe,
hay tăng vận tốc trung bình của ôtô. Một số hư hỏng trong hệ thống sẽ gây nguy hiểm
nên các chi tiết của hệ thống phải được tháo, kiểm tra, điều chỉnh, sửa chữa, lắp một cách
cẩn thận, chính xác, là cần thiết.
1.1.2. Yêu cầu của hệ thống phanh
Hệ thống phanh là một hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động cho xe. Do vậy phải
chấp nhận những yêu cầu khắt khe, nhất là đối với xe cao tốc, chủ yếu thời gian hoạt
động ở tốc độ cao. Các yêu cầu của nó như sau:
- Phải đảm bảo nhanh chóng dừng xe trong bất kỳ tình huống nào. Khi phanh đột
ngột, xe phải được dừng sau quãng đường phanh ngắn nhất, tức là có gia tốc phanh cực
đại. Theo tiêu chuẩn của Châu Âu ôtô con cần phải đạt hiệu quả phanh cao trong các điều
kiện thử xe.
- Có hiệu quả phanh cao nhất trong mọi trường hợp mà bánh xe vẫn không bị trượt.
- Hoạt động êm dịu, không giật để đảm bảo êm dịu khi phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng để giảm nhẹ cường độ lao động của người lái xe.
- Có độ nhậy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm.
- Đảm bảo phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải tuân theo nguyên tắc sử
dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi cường độ.
- Không có hiện tượng tự xiết, thoát nhiệt tốt, có hệ số ma sát cao và ổn định. Giữ
được tỉ lệ thuận giữa lực bàn đạp phanh và lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh.
- Hệ thống phanh cần có độ nhạy cao hiệu quả phanh không thay đổi nhiều lần
giữa các lần phanh.
- Phanh chân và phanh tay làm việc độc lập không ảnh hưởng lẫn nhau. Phanh tay
có thể thay thế cho phanh chân khi phanh chân có sự cố, đảm bảo chức năng dự phòng.
- Phanh tay dùng để giữ nguyên vị trí của xe. Phải giữ đứng nguyên trên dốc
nghiêng tối thiểu 18% ( tức 16
0
- 20

0
).
- Ngoài các yêu cầu kể trên còn có các yêu cầu như chiếm ít không gian, trọng
lượng nhỏ, độ bền cao, và các yêu cầu chung của cấu trúc cơ khí.
1.1.3.Ý nghĩa của việc phanh xe
10
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một
tốc độ nào đó theo yêu cầu của người lái. Giữ cho ô tô máy kéo dừng ở ngang dốc trong
thời gian lâu dài hoặc cố định xe trong thời gian dừng xe. Đối với ô tô máy kéo hệ thống
phanh 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 được năng suất vận chuyển, tăng
được tính động lực.
1.2. CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG
Hệ thống phanh bao gồm các phần chính sau đây:
Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực
1: Bàn đạp phanh 4: Bình chứa dầu
2: Bộ trợ lực phanh 5: Bộ điều hoà lực phanh
3:Xy lanh chính 6: Cơ cấu phanh : phanh đĩa, phanh guốc
1.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG
Khi đạp lên bàn đạp phanh, xilanh chính sẽ biến đổi lực bàn đạp này thành áp suất
thuỷ lực. Theo nguyên lý đòn bẩy, bàn đạp sẽ biến đổi một lực nhỏ của bàn đạp thành lực
lớn hơn tác động vào xilanh chính. Theo định luật pascal, lực thuỷ lực phát sinh trong
11
xilanh chính được truyền qua đường ống dẫn dầu phanh đến các xilanh phanh bánh xe.
Các xilanh này tác động lên các má phanh để tạo ra lực phanh.
1.4. ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC
Hệ thống phanh làm việc trong điều kiện hết sức khắt khe như:
-Chúng chịu mài mòn do ma sát giữa má phanh với đĩa phanh (đối với phanh đĩa),
giữa guốc phanh với tang trống phanh (đối với phanh guốc)
-Làm việc dưới nhiệt độ cao ma sát sinh ra

-Chịu tải trọng động lớn
-Chịu áp suất dầu lớn
1.5. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC CHI TIẾT
TRONG HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC
1.5.1.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ trợ lực phanh.
-Phân loại và nguyên lý hoạt động.
1.5.1.1. Trợ lực phanh.
Để giảm nhẹ lực tác động của người lái trong quá trình sử dụng 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.
Trợ lực phanh có hai dạng cơ bản là trợ lực bằng chân không và trợ lực bằng thuỷ
lực (trợ lực dầu).
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 không có thể lấy ở đường nạp động cơ hoặc dùng bơm chân không riêng làm
việc nhờ động cơ.
a. Bộ trợ lực thuỷ lực dùng một bơm có môtơ để tạo ra một áp suất thuỷ lực đủ lớn
để giảm lực đạp phanh cần thiết
b. Bộ trợ lực chân không
 Cấu tạo.
12
Hình 1.2.Cấu tạo bộ trợ lực chân không
1.Thanh đẩy xilanh 2.Van chân không
3.Màng ngăn 4.Piston trợ lực
5.Van điều khiển 6.Lọc khí nạp
7.Thanh đẩy bàn đạp 8.Chân không
+Hoạt động
-Hầu hết bộ trợ lực chân không có ba trạng thái hoạt động là: nhả phanh, đạp phanh
và duy trì phanh. Những trạng thái này được xác định bởi độ lớn của áp suất trên thanh
đẩy.

Khi không phanh:

Hình 1.3. Hoạt động của bộ trợ lực chân không ( trạng thái không phanh)
Khi không đạp phanh, cửa chân không mở và cửa không khí đóng. Áp suất giữa hai
buồng A và B cân bằng nhau, lò xo hồi vị đẩy piston về bên phải, không có áp suất trên
thanh đẩy.
13
Cửa chân
không (mở)
Cửa khí quyển
(đóng)
Buồng A
Buồng B
Đạp phanh:
Hình 1.4. Hoạt động của bộ trợ lực chân không (trạng thái đạp phanh)
Khi phanh, cần đẩy dịch sang trái làm cửa chân không đóng, cửa khí quyển mở.
Buồng A thông với buồng khí nạp động cơ, buồng B có áp suất bằng áp suất khí quyển.
Sự chênh lệch áp suất này tạo lên lực cường hoá đẩy piston và màng cao su dịch về bên
trái tạo lên khả năng tăng lực đẩy cho cần xilanh chính.
Giữ phanh.
Hình 1.5. Hoạt động của bộ trợ lực chân không (trạng thái giữ phanh)
14
Cửa khí quyển
(mở)
Cửa chân
không(đóng)
Buồng A
Buồng B
Ở trạng thái giữ phanh, cả hai cửa đều đóng, do đó áp suất ở phía phải của màng
không đổi, áp suất trong hệ thống được duy trì.

Khi nhả phanh lò xo hồi vị đẩy piston và màng ngăn về vị trí ban đầu. Trong trường
hợp bộ trợ lực bị hỏng, lúc này cần đẩy sẽ làm việc như một trục liền. Do đó khi phanh
người lái cần phải tác động một lực lớn hơn để thắng lực đẩy của lò xo và lực ma sát của
cơ cấu.
Bộ trợ lực thuỷ lực: Bộ trợ lực thuỷ lực gồm có xilanh chính, bộ chấp hành phanh,
bình chứa, bơm, môtơ bơm và bộ tích năng.
Hình 1.6: Cấu tạo bộ trợ lực thuỷ lực
1.Bình chứa 2. Bình tích năng
3.Môtơ bơm và bơm 4. Bộ chấp hành
Xilanh phanh chính và bộ trợ lực phanh
Phần của bộ trợ lực phanh gồm có một cần điều khiển, piston lực và buồng của bộ
trợ lực.
15
3
2
1
Cần đẩy
Piston xilanh
chính
Van trung
tâm
Phần bộ trợ lực phanh, 2. Phần của xi lanh chính, 3. Phần của bộ điều chỉnh
Hình 1.7: Xilanh chính và bộ trợ lực phanh
Piston tăng lực
Piston bộ điều
chỉnh
Đĩa phản lực
Cần phản lực
Lò xo phản hồi
Phần của xi lanh chính gồm piston của xilanh chính, lò xo phản hồi và van trung

tâm.
Phần của bộ điều chỉnh gồm có piston của bộ điều chỉnh, lò xo phản hồi, van trượt
kiểu piston, cần phản lực và đĩa phản lực bằng cao su.
- Bộ trợ lực chân không
Sơ đồ nguyên lý
Buồng chân không III được nối với đường ống nạp của động cơ qua van một chiều (1). Ở
vị trí không sử dụng phanh (hình 1.8.a) dưới tác dụng của các lò xo van không khí (4)
đóng kín, van chân không (5) mở, làm cho không gian II ngăn với không gian I nhưng lại
thông với không gian III. Lúc này độ chân không ở hai không gian II và III là như nhau
và bằng độ chân không trên đường ống hút của động cơ. Do không có độ chêch lệch áp
suất trên hai mặt của màng (3) nên lực lò xo đẩy màng (3) sang trái.
Hình 1.8. Bộ trợ lực chân không
1. Van một chiều; 2. Bầu chân không; 3. Màng ép; 4. Van
không khí; 5. Van chân không; 7,9 Piston; 8. Thanh đẩy.
Nguyên lý hoạt động:
Khi người lái đạp chân phanh (hình 1.8.b), dầu phanh đi từ xilanh chính đi lên với áp suất
P đẩy piston (7) đi lên và thực hiện đóng van chân không (5), mở van không khí (4). Lúc
này không gian II bị ngăn cách với không gian III nhưng lại ăn thông với không gian I.
Không khí từ ngoài trời tràn vào không gian II làm tăng áp suất khí ở đây, trong khi đó
không gian III vẫn tiết tục thông với đường ống chân không trên đường ống nạp. Nhờ
chệch lệch áp suất hai bên, màng (3) bị hút sang phải thông qua thanh đẩy (8) đẩy piston
(9) sang phải, ngoài ra piston (9) vẫn chịu tác dụng của áp suất dầu do xilanh chính tạo
ra.
Khi bộ trợ lực chân không gặp sự cố không có tác dụng hệ thống phanh vẫn hoạt động
16
được. Tuy nhiên lực tác dụng phải rất lớn để dầu có thể đẩy piston (9) ép dầu xuống
xilanh con để phanh ôtô.
b. Bộ trợ lực khí nén thủy lực
Sơ đồ nguyên lý.
Hình 1.9. Bộ trợ lực phanh khí nén thủy lực

1.Xilanh chính; 2. Màng ép; 3. Xilanh thủy lực; 4. Ống thoát; 5. Ống
dẫn khí; P2. Piston lực; P1, P3. Piston thủy lực; R1,R2,R3,R4. Lò xo.
Nguyên lý hoạt động:
Khi tác động phanh, ấn bàn đạp phanh, xilanh tổng dồn dầu xuống tổng van điều
khiển. Tại đây áp suất thủy lực đẩy piston P1 và màng (2) qua phải. Màng (2) áp lên van
S1 làm mở van khí nén S2. Khí nén từ bình chứa đi qua van theo ống dẫn (5) vào mặt sau
của piston không khí P2 có đường kính lớn, nên nhận một lực rất mạnh đẩy piston P3,
bơm dầu qua van liên hợp xuống các xilanh con.
Khi thôi phanh bàn đạp xilanh chính được buông ra, áp suất thủy lực mất, piston P1 trở
về, lò xo R1 đẩy màng tách khỏi van S1. Lò xo R4 ấn van khí nén S2 đóng chặn luồng
khí nén từ bình chứa. Lúc này, lò xo R3 đẩy piston không khí P2 lui, khí nén phía sau P2
theo ống dẫn (5) vào hộp van điều khiển đi qua các lỗ ở màng (2) thoát ra ngoài theo lỗ
(4). Đồng thời R2 đẩy P3 ra phía sau, dầu từ các xilanh con đi qua lỗ giữa của cuppen và
piston (3) hồi trở về xilanh chính.
Trường hợp bình chứa hết khí nén hệ thống phanh vẫn hoạt động được để phanh ôtô. Tuy
nhiên phải đạp chân rất mạnh lên bàn đạp phanh, áp suất thủy lực từ xilanh chính đẩy dầu
17
đi qua lỗ giữa của cuppen và piston (3) tới van liên hợp xuống các xilanh con để phanh
ôtô.
- Bộ trợ lực chân không - thủy lực
Sơ đồ nguyên lý.
Hình 1.10. Bộ trợ lực phanh chân không thủy lực
P1,P2. Pittông lực; R1,R2,R3,R4. Lò xo; V1. Van một chiều;V2. Van
không khí; V3. Van đội màng; V4. Van côn; P3. Piston -cuppen tác
động tổng van; P4. Piston - cuppen thuỷ lực có lỗ thông.
Bao gồm các chi tiết chính: Tổng van điều khiển, xilanh lực bố trí ở đầu xilanh chân
không, xilanh chân không được ngăn đôi nhờ vách giữa. Piston chân không P1 và P2 , ty
đẩy, piston - cuppen thủy lực P4. Xilanh chân không được chia thành 4 khoang: I, II, III
và IV. Khoang III thông với khoang I, thông tiếp đến vùng phía dưới màng M và với
bơm chân không. Khoang IV thông với khoang II qua ống rỗng của ty đẩy với vùng phía

bên trên màng M.
Nguyên lý hoạt động:
Có chân không nhưng chưa đạp phanh. Ở chế độ này, piston - cuppen P3, van V3 và
màng M bị ép xuống do lực đẩy của lò xo R3, lò xo R2 ấn van không khí V2 đóng cách
ly áp suất không khí. Độ chân không tác động thông suốt qua bốn khoang. Cả hai mặt của
piston P1 và P2 đều chịu tác động của chân không nên hai piston này bị lò xo R1 ấn tận
cùng về phía bên trái.
Lúc có chân không, ấn vào bàn đạp phanh, áp suất thủy lực từ xilanh chính nâng
piston - cuppen P3, van V3 và màng M đi lên. V3 áp kín vào màng M làm cách ly ngăn
trên và ngăn dưới của màng M, đồng thời nâng V2 mở cho không khí lùa vào khoang II,
áp suất không khí theo cây đẩy rỗng đến khoang IV. Lúc này khoang III và khoang I
18
thông với chân không nên áp suất không khí tác động vào mặt sau của P1, P2 đẩy hai
piston này tiến tới, ty đẩy đẩy piston và cuppen P4 tới nén dầu phanh xuống các xilanh
con với áp suất lớn để phanh ôtô.
Khi thôi phanh, áp suất thủy lực trong xilanh chính mất, lò xo R3 đẩy P3, V3 và
màng M đi xuống, van không khí V2 đóng. Lúc này khoang dưới và khoang trên của
màng M thông nhau, sức hút của bơm chân không hút hết không khí trong các khoang II,
IV có nghĩa là lúc này cả hai mặt các piston P1, P2 đều là chân không nên lò xo R1 đẩy
P1 và P2 trở về vị trí cũ. V4 mở trống lỗ giữa của piston thủy lực P4, dầu phanh từ các
xylanh con hồi về trở lại xilanh chính.
Khi mất chân không, tác động phanh lúc này phanh không có trợ lực, phải đạp thật
mạnh chân vào bàn đạp phanh. Dầu phanh từ xilanh chính đi qua lỗ giữa piston và
cuppen P4 đi xuống các xilanh con tác động càng phanh ôtô.
1.5.1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xilanh phanh chính
Xilanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp
suất thuỷ lực sau đó áp suất thuỷ lực này tác động lên các càng phanh đĩa hoặc xilanh
phanh của kiểu phanh tang trống thực hiện quá trình phanh. Xilanh phanh chính bao gồm
một số kiểu cơ bản là:
-Xilanh kiểu đơn.

-Xilanh kiểu kép.
-Xilanh kiểu bậc.
-Dưới đây trình bầy cấu tạo và nguyên lý làm việc của xilanh phanh kép.
Kiểu này, ngày nay dùng rộng rãi trên các loại xe ôtô đời mới, nó đảm bảo an toàn
cho người điều khiển nếu như xảy ra hư hỏng ở một mạch dầu nào đó.
Trong xilanh chính có 2 piston và 2 cupben đặt nối tiếp nhau. Mỗi piston có một bình dầu
riêng và cửa vào, cửa bù.
a). Cấu tạo:
Cấu tạo xilanh chính loại piston kép được mô phỏng bởi hình phía dưới:
19
Hình 1.11. Cấu tạo xilanh chính loại piston kép.
Hoạt động:
- Khi không đạp phanh: Cuppen của piston số 1 và số 2 nằm giữa cửa vào và cửa bù làm
cho xilanh và bình dầu thông nhau. Bulông hãm bố trí trong xilanh chính để chống lại lực
lò xo số 2, ngăn không cho piston số 2 chuyển động sang phải.
Hình 1.12. Hoạt động khi không đạp phanh.
-Khi đạp phanh: Piston số 1 dịch chuyển sang trái, cuppen của nó bịt kín cửa bù,
không cho dầu từ bình vào cửa bù. Piston bị đẩy tiếp, nó làm tăng áp suất dầu trong
xilanh. Áp suất này tác dụng lên các xilanh bánh sau. Đồng thời, áp suất tạo ra sẽ đẩy
piston số 2 dịch chuyển sang trái, áp suất dầu tạo ra tác dụng lên xilanh bánh trước.
20
Hình 1.13. Hoạt động khi đạp phanh.
Khi nhả bàn đạp phanh:
Lúc này, áp suất dầu từ các xilanh bánh xe tác dụng ngược lại, đồng thời dưới tác dụng
của lực lò xo hồi vị số 2 sẽ đẩy các piston sang bên phải. Tuy nhiên, do dầu ở các xilanh
bánh xe không hồi về xilanh chính ngay lập tức, do đó dầu từ bình sẽ điền vào xilanh
chính qua các lỗ.
Khi các piston trở về trạng thái ban đầu, áp lực dầu trong xilanh sẽ đẩy dầu hồi về bình
chứa thông qua các cửa bù. Kết quả, áp suất dầu trong xilanh chính giảm xuống.
Hình 1.14. Hoạt động khi nhả bàn đạp phanh.

c. Nếu dầu bị rò rỉ ở hệ thống phanh:
- Rò rỉ dầu ở đường dầu tới xilanh bánh sau: Khi đạp phanh, piston số 1 sẽ dịch chuyển
sang trái nhưng dầu không tới được xilanh bánh sau, đồng thời khi dịch chuyển nó sẽ tiếp
xúc với piston số 2. Nó dính liền và cùng đẩy piston số 2 dịch chuyển sang trái, quá trình
di chuyển này sẽ tạo ra áp suất tới xilanh bánh trước để tác động hãm phanh trong trường
hợp đường dầu đến bánh sau hỏng.
21
Hình1.1.5. Hoạt động ở trường hợp rò rỉ dầu tới xilanh bánh sau
- Rò rỉ dầu ở đường dầu tới xilanh bánh trước: Khi đạp phanh, piston số 1 dịch chuyển
sang trái nhưng do đường dầu tới các xilanh bánh trước bị hỏng nên áp suất dầu không
tới được xilanh bánh trước. Lúc này, tiếp tục đạp phanh piston số 2 bị đẩy sang trái bởi
sự di chuyển của piston số 1. Kết quả, áp suất dầu cao sẽ đưa tới các xilanh bánh sau, tác
động hãm phanh khi gặp sự cố.
Hình 1.1.6. Hoạt động ở trường hợp rò rỉ dầu tới bánh trước
1.6. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ CẤU PHANH
TANG TRỐNG
a) Cấu tạo.
22
Hình 1.17. Cơ cấu phanh guốc
1.Xilanh bánh xe 6.Pittong
2.Guốc phanh 5.Trống phanh
3.Má phanh trống
7.Cúppen pittong 4.Lò xo hồi vị
Cơ cấu phanh trống gồm có trống phanh quay cùng với các bánh xe, các guốc phanh
lắp với phần không quay là mâm phanh, trên guốc có lắp các má phanh, một đầu của
guốc phanh quay quanh chốt tựa, đầu còn lại tỳ vào piston của xilanh công tác nếu là dẫn
động thuỷ lực, hoặc là cam ép nếu là dẫn động khí nén. Trong trường hợp dẫn động thuỷ
lực áp suất chất lỏng trong xilanh tác dụng lên các piston và đẩy các guốc phanh ép vào
tang trống thực hiện quá trình phanh. Đối với dẫn động khí nén, áp suất khí tạo nên lực
trên ty đẩy và thông qua đòn dẫn động làm quay cam đẩy các guốc phanh ép vào tang

trống. Khe hở giữa các guốc phanh được điều chỉnh thường xuyên trong quá trình sử
dụng. Các cơ cấu điều chỉnh sử dụng hiện nay rất phong phú, trong đó có các phương
pháp điều chỉnh tự động.
Phanh trống có nhiều loại khác nhau tuỳ thuộc vào sự kết hợp của hai guốc.
Các chi tiết của cơ cấu.
Trống phanh: là chi tiết quay và chịu lực ép của guốc phanh từ trong ra vì vậy
trống phanh cần có độ bền cao, ít bị biến dạng, cân bằng tốt và dễ truyền nhiệt. Bề mặt
23
làm việc có độ bóng cao, bề mặt lắp ghép với moay ơ có độ chính xác để định vị và đồng
tâm. Hầu hết trống phanh chế tạo bằng gang xám có độ cứng cao và khả năng chống mài
mòn tốt. Tuy nhiên gang có nhược điểm là khá nặng, dễ nứt vỡ.
Do vậy với phần vành và bề mặt ma sát bằng gang, phần ở giữa bằng thép dập.
Guốc phanh: hầu hết guốc phanh được chế tạo từ thép dập hoặc bằng nhôm, guốc
phanh có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau theo độ cong và chiều rộng. Ngoài ra
guốc phanh còn có hình dạng gân và cách bố trí các lỗ khác nhau. Các kiểu đa dạng của
guốc phanh được nhận dạng bằng các số hiệu theo một tiêu chuẩn chung.
Hình 1.18. Guốc phanh
1.Đầu tựa gối định vị 3.Đường hàn
2.Gân trợ lực 4.Đầu điều chỉnh
5.Vành
1.7. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ CẤU PHANH ĐĨA
Phanh đĩa thường được sử dụng phổ biến trên các xe có vận tốc cao, đặc biệt hay
gặp ở cầu trước. Phanh đĩa ngày nay được sử dụng rộng rãi cho cả cầu trước và cầu sau
vì nó mang nhiều ưu điểm:
-Khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn, tổng khối lượng các chi tiết không treo
nhỏ, nâng cao tính êm dịu và bám đường của xe.
-Khả năng thoát nhiệt ra môi trường dễ dàng.
-Dễ dàng trong sửa chữa và thay thế tấm ma sát.
-Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh ổn định khi hệ số ma sát thay đổi, điều
này giúp cho các bánh xe làm việc ổn định nhất là ở tốc độ cao.

-Dễ dàng bố trí cơ cấu tự điều chỉnh khe hở má phanh.
-Tuy có nhiều ưu điểm hơn so với cơ cấu phanh kiểu tang trống nhưng cơ cấu phanh
đĩa vẫn tồn tại nhược điểm là cơ cấu phanh khó có thể tránh bụi bẩn và đất cát vì phanh
24
đĩa không che chắn kín hoàn toàn do vậy ở các xe có tính việt dã cao không dùng cơ cấu
loại này.
Hình 1.19. Cơ cấu phanh đĩa
1.Má phanh 3.Bulong
2.Giá đỡ xilanh 4.Vít xả
5.Giá đỡ má phanh 6.Lò xo chống rít
Nguyên lý hoạt động: Phanh đĩa đẩy piston bằng áp suất thuỷ lực truyền qua đường dẫn
dầu phanh từ xilanh chính làm cho các má phanh đĩa kẹp cả hai bên rôto phanh đĩa làm
cho bãnh xe dừng lại. Trong quá trình phanh do má phanh và rôto phanh ma sát phát sinh
nhiệt nhưng do rôto phanh và than phanh để hở lên nhiệt dễ dàng triệt tiêu lực.
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC
2.1. CÁC PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO MÔ HÌNH
Phương án 1:
25