Thiết kế hệ thống Phanh ABS trên xe tải cỡ nhỏ trọng tải 500KG

Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

Mục lục
LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI................................................................................................................ 2
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ............................................................. 3

1.1. Công dụng , yêu cầu, phân loại phanh ............................................................. 3
1.2. Các loại dẫn động phanh. ................................................................................. 7
1.3. Cấu tạo chung của hệ thống phanh thủy lực. ................................................... 8
CHƢƠNG II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ABS .................................................... 29

2.1. Khái quát về hệ thống ABS. .......................................................................... 29
2.2. Nhiệm vụ, yêu cầu về phanh ABS ................................................................. 30
2.3. Các phƣơng án bố trí hệ thống điều khiển của ABS. .................................... 31
2.4. Cấu tạo chung của hệ thống ABS. ................................................................. 33
CHƢƠNG III. THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH.......................................................................... 40

3.1. Tổng quan về xe tải Suzuki 500kg ................................................................ 40
3.2.

Tính toán thiết kế hệ thống phanh. ............................................................ 41

3.3. Tính toán hệ thống dẫn động phanh. ............................................................ 72
CHƢƠNG IV. QUY TRÌNH BẢO DƢỠNG VÀ CHUẨN ĐOÁN CÁC SỰ CỐ CƠ BẢN .. 83

5.1.

Các sự cố cơ bản và cách khắc phục. ........................................................ 83

5.2. Kiểm tra và bảo dƣỡng định kỳ. .................................................................... 85
KẾT LUẬN ............................................................................................................................... 92
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 93

SVTH: Đặng Văn Thanh

1

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Nền công nghiệp ô tô ngày càng phát triển mạnh, số lƣợng ô tô tăng nhanh, mật độ
lƣu thông trên đƣờng ngày càng lớn. Các xe ngày càng đƣợc thiết kế với công suất cao
hơn, tốc độ chuyển động nhanh hơn thì yêu cầu đặt ra với cơ cấu phanh cũng càng cao và
nghiêm ngặt hơn. Trong những hệ thống an toàn của xe thì hệ thống phanh là cơ cấu an
toàn chủ động của ô tô, dùng để giảm tốc độ hay dừng và đỗ ô tô. Một ô tô có phanh tốt
có độ tin cậy cao thì mới có khả năng phát huy hết công suất, xe mới có khả năng chạy ở
tốc độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tính an toàn và hiệu quả vận chuyển ô tô. Mặt
khác với sự phát triển chóng mặt của các hệ thống điều khiển thủy lực - điện tử trên xe,
hầu hết các loại xe mới đƣợc nhập vào thị trƣờng Việt Nam đều đƣợc trang bị hệ thống
phanh ABS, thiếu sót hệ thống phanh ABS trên xe ô tô tải Suzuki 500kg khiến cho dòng
xe này không đảm bảo đủ an toàn khi đi trong khu vực nội thành và đô thị. Nhất là tại
những khu vực đông dân cƣ mà đối với các dòng xe tải lớn lại không đƣợc phép lƣu
thông thì xe tải Suzuki 500kg lại là ƣu thế lớn.
Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và đƣợc sự hƣớng dẫn tận tình của giáo

viên hƣớng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: "Thiết kế hệ thống phanh ABS cho xe
tải Suzuki 500kg tại thị trường Việt Nam ".
Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên
không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp
của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài đƣợc hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin cảm ơn Th.s Trần Triều Dƣơng cùng các thầy cô giáo trong bộ
môn và các bạn đã giúp em hoàn thành đề tài này.
Hà Nội, ngày 8 tháng 1 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Đặng Văn Thanh

SVTH: Đặng Văn Thanh

2

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

1.1. Công dụng , yêu cầu, phân loại phanh
1.1.1. Công dụng.
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một
tốc độ cần thiết nào đó. Ngoài ra hệ thống phanh còn dùng để giữ ôtô đứng ở các dốc.
Đối với ôtô hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất, bởi vì nó đảm
bảo cho ôtô chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao năng suất vận chuyển.

Hệ thống phanh gồm có cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe
hoặc một trục nào đấy của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động các cơ
cấu phanh.

Hình 1.1. Hoạt động của phanh

SVTH: Đặng Văn Thanh

3

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

1.1.2. Yêu cầu.
Đối với hệ thống phanh thuộc thế hệ các xe hiện đại hệ thống phanh phải đạt đƣợc :
- Quãng đƣờng phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột .
- Phanh êm dịu trong mọi trƣờng hợp, bảo đảm sự ổn định khi phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng.
- Thời gian chậm tác dụng nhỏ.
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
- Phân bố mô men phanh ở các bánh xe, phải tuân theo quan hệ sử dụng hoàn toàn
trọng lƣợng bám và hệ số bám giữa bánh xe với mặt đƣờng ở bất kỳ cƣờng độ phanh nào
- Có độ tin cậy cao.
- Có hệ thống tự kiểm tra, chẩn đoán các hƣ hỏng một cách kịp thời. Cũng từ những
tiêu chuẩn trên, các phƣơng tiện vận tải ô tô cần phải đƣợc trang bị các hệ thống phanh
bao gồm :

- Hệ thống phanh công tác, có tác dụng trên tất cả các bánh xe.
- Hệ thống phanh dự phòng.
- Hệ thống phanh dừng và hệ thống phanh phụ trợ (phanh chậm dần). Điểm đặc biệt
về an toàn đối với phanh công tác là dẫn động phanh cần phải có không dƣới hai mạch
độc lập, ví dụ một mạch dẫn động cho cầu trƣớc, một mạch dẫn động cho cầu sau và
một mạch cho dẫn động phanh dừng.. .để lỡ khi hƣ hỏng một mạch nào đó, mạch còn lại
vẫn đảm bảo phanh ôtô với hiệu quả phanh không thấp hơn 30% so với khi hệ thống
phanh còn nguyên vẹn.
- Đối với hệ thống phanh khí nén, phanh công tác cần có dung tích bình chứa tới
mức đủ để phanh có hiệu quả 5 lần liên tiếp khi nguồn năng lƣợng không làm việc. Mỗi
mạch dẫn động cần có các bình chứa riêng bịêt khi nguồn năng lƣợng là chung của toàn
hệ thống. Trong trƣờng hợp một mạch dẫn động nào đó bị hƣ hỏng, nguồn năng lƣợng
chung vẫn tiếp tục cung cấp năng lƣợng cho các mạch khác còn tốt.
- Hệ thống phanh dự phòng cần phải đảm bảo dừng đƣợc ô tô trong trƣờng hợp hệ
thống phanh chính bị hƣ hỏng. Có thể bố trí hệ thống phanh dự phòng riêng biệt, nếu
SVTH: Đặng Văn Thanh

4

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

không thì hệ thống phanh chính hoặc phanh dừng phải thực hiện chức năng này và vẫn
đƣợc coi là hệ thống phanh dự phòng.
- Hệ thống phanh dừng phải dừng và đỗ đƣợc xe trên dốc. Dẫn động phanh dừng có
thể sử dụng bất kỳ dạng năng lƣợng nào, nhƣng bộ phận tạo ra mô men phanh để giữ xe

đứng yên phải là một cơ cấu hoạt động thuần tuý bằng phƣơng pháp cơ khí và không phụ
thuộc vào hệ thống phanh chính.
- Hệ thống phanh chậm dần đảm bảo duy trì cho ôtô chuyển động ở một tốc độ
ổn định, điều chỉnh tốc độ ô tô một cách độc lập hoặc đồng thời cùng với hệ thống phanh
chính, nhằm mục đích giảm tải cho phanh chính.
- Khi làm việc với rơ moóc, trên ôtô kéo cần có thiết bị bảo vệ chống tụt áp suất khí
nén (hoặc thuỷ lực) để đề phòng trƣờng hợp đƣờng ống nối giữa ô tô kéo và rơ moóc bị
phá hủy.
- Trƣờng hợp xe đang chuyển động mà bị đứt moóc kéo, yêu cầu hệ thống phanh
chính của rơ moóc phải tự động dừng đƣợc moóc với hiệu quả không thấp hơn quy định
đối với xe đoàn tƣơng ứng.
- Trên rơ moóc cũng cần đƣợc trang bị cơ cấu phanh dừng để hãm rơ moóc khi tách
nó ra khỏi đầu kéo.
- Sự mài mòn của má phanh cần đƣợc bù lại bằng hệ thống điều chỉnh bằng tay hoặc
tự động. Theo tiêu chuẩn Thụy Điển, mài mòn má phanh cần đƣợc bù lại bằng hệ thống
điều chỉnh tự động hay phải có bộ phận tín hiệu để cảnh báo về việc tăng khe hở giữa má
phanh và tang phanh.
- Trong mỗi mạch dẫn động phanh cần phải có các bộ phận giao tiếp với thiết bị
kiểm tra, để kiểm tra và thông báo tình trạng kỹ thuật của dẫn động phanh trong quá trình
sử dụng.
1.1.3. Phân loại.
1.1.3.1. Theo công dụng.
- Hệ thống phanh chính đƣợc sử dụng khi xe đang chạy là hệ thống phanh chân có
kiểu tang trống và phanh đĩa.
SVTH: Đặng Văn Thanh

5

Lớp: 53M - TBLĐ

Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

Hình 1.2. Tổng quan hệ thống phanh
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay).
- Hệ thống phanh chậm dần.
1.1.3.2. Theo kết cấu của cơ cấu phanh.
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc.
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.
1.1.3.3.Theo dẫn động phanh.
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí.
- Hệ thống phanh dẫn động thủy lực.
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén.
- Hệ thống phanh liên hợp thủy lực - khí nén.
1.1.3.4.Theo khả năng điều chỉnh momen phanh ở cơ cấu phanh.
- Theo khả năng điều chỉnh momen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống
phanh với bộ điều hòa lực phanh.

SVTH: Đặng Văn Thanh

6

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

1.1.3.5. Theo khả năng chống bó cứng của bánh xe khi phanh.
- Theo khả năng chống bó cứng của bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh
với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS).
1.2. Các loại dẫn động phanh.
1.2.1. Phanh thủy lực.
Ở phanh thủy lực, lực tác dụng từ bàn đạp đến cơ cấu phanh thông qua dầu thủy lực
ở các đƣờng ống Nếu tác dụng lực lên bàn đạp phanh thì áp suất truyền đến các xilanh
làm việc là nhƣ nhau. Lực trên các má phanh phụ thuộc vào đƣờng kinh piston của các
xilanh làm việc. Để có momen phanh ở các bánh xe khác nhau chỉ cần làm đƣờng kính
piston ở các xilanh làm việc khác nhau.
Đặc điểm quan trọng của hệ thống phanh dầu là các bánh xe đƣợc phanh cùng một
lúc vì áp suất trong đƣờng ống chỉ bắt đầu tăng khi tất cả má phanh ép vào trống phanh
không phụ thuộc vào xilanh làm việc và khe hở giữa trống phanh và má phanh.
Ƣu điểm của hệ thống phanh thủy lực:
- Phanh đồng thời các bánh xe.
- Hiệu suất cao.
- Độ nhạy tốt, kết cấu đơn giản.
- Có khả năng dùng trên nhiều loại ôtô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh.
Nhƣợc điểm:
- Không thể làm tỉ số truyền lớn vì thế phanh dầu không có cƣờng hóa chỉ dùng
trong ôtô có trọng lƣợng nhỏ, lực tác dụng lên bàn đạp lớn.
- Nếu bị rò rỉ thì cả hệ thống không làm việc đƣợc.
- Hiệu suất truyền động giảm ở nhiệt độ thấp.
1.2.2. Phanh khí nén.
Phanh khí sử dụng năng lƣợng của khí nén để tiến hành phanh, ngƣời lái không cần
mất nhiều lực để điều khiển phanh mà chỉ cần thắng lực lò xo ở van phân phối để điều
SVTH: Đặng Văn Thanh

7

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

khiển việc cung cấp khí nén hoặc làm thoát khí ở bộ phận làm việc. Nhờ thế mà phanh
khí điều khiển nhẹ nhàng hơn.
Đặc điểm của hệ thống phanh khí nén là kết cấu phức tạp nên đƣợc dùng trên ôtô cỡ
lớn, xe có rơ moóc.
Ƣu điểm:
-

lực tác dụng lên bàn đạp phanh nhỏ.

-

Có khả năng cơ khí hóa quá trình điều khiển ôtô và có thể sử dụng khí nén cho
các bộ phận làm việc nhƣ hệ thống treo loại khí…

Nhƣợc điểm: số lƣợng các cụm khá nhiều, kích thƣớc chúng lớn và giá thành cao,
độ nhạy thấp nghĩa là thời gian hệ thống phanh bắt đầu làm việc kể từ khi ngƣời lái tác
dụng khá lớn.
1.2.3. Phanh thủy - khí.
Phanh thủy khí thƣờng dùng trên ôtô tải tải trọng trung bình và lớn. Nó phối hợp cả
ƣu điểm của phanh khí và phanh dầu cụ thể là lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ, độ nhạy cao,
hiệu suất lớn và có thể sử dụng cơ cấu phanh nhiều loại khác nhau. Phanh thủy khí chƣa
đƣợc sử dụng rộng rãi do phần truyền động thủy lực có nhƣợc điểm: ở nhiệt độ thấp hiệu

suất giảm, chăm sóc kĩ thuật phức tạp nhƣ kiểm tra mức dầu và thoát không khí khỏi
truyền động.
1.3. Cấu tạo chung của hệ thống phanh thủy lực.
Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính:
- Cơ cấu phanh.
Cơ cấu phanh đƣợc bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra momen hãm trên bánh xe khi
phanh trên ôtô.
- Dẫn động phanh.
Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến
cơ cấu phanh. Tùy theo dạng dẫn động: cơ khí, thủy lực, khí nén hay dạng kết hợp mà
trong hệ dẫn động phanh gồm các phần tử khác nhau. Ví dụ nếu dẫn động phanh là cơ khí
SVTH: Đặng Văn Thanh

8

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

thì hệ này bao gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí. Nếu là dẫn động thủy lực thì hệ dẫn
động bao gồm bàn đạp, xi lanh phanh chính, xilanh bánh xe và các ống dẫn.

Hình 1.3 Hệ thống phanh trên ôtô
1.3.1.Cơ cấu phanh guốc (phanh trống).
1.3.1.1 Cấu tạo

Hình 1.4. Cấu tạo phanh guốc

SVTH: Đặng Văn Thanh

9

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

- Phanh guốc gồm các bộ phận sau đây:
1. Xilanh bánh xe.

5. Trống phanh.

2. Guốc phanh.

6. Pitton.

3. Má phanh.

7. Cuppen pitton.

4. Lò xo phản hồi.
1.3.1.2. Hoạt động.
Phanh trống làm lốp ngừng quay bằng áp suất thủy lực truyền từ xilanh chính đến
xilanh phanh để ép guốc phanh vào trống phanh, trống này quay cùng với lốp.
Khi áp suất đến xilanh phanh của bánh xe không xuất hiện, lực của lò xo phản hồi
đẩy guốc rời khỏi mặt trong của trống trở về vị trí ban đầu của nó.

Vì trống phanh bao quanh guốc phanh nên khó tiêu tán nhiệt phát sinh. Loại phanh
này chịu nhiệt kém

Hình 1.5. Guốc dẫn và guốc kéo..

SVTH: Đặng Văn Thanh

10

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

1.3.1.3. Guốc dẫn và guốc kéo.
Khi áp suất thủy lực tác động vào xilanh của bánh xe, các guốc phanh ở cả hai bên
trống bị ép vào mặt trong của trống bằng một lực tƣơng ứng với áp suất thủy lực do
piston tác động.
Lực ma sát làm cho guốc bên trái miết vào trống theo chiều quay, ngƣợc lại guốc
bên phải chịu lực đẩy của trống quay làm giảm lực nén.
Tác động làm tăng lực ma sát miết vào trống đƣợc gọi là chức năng tự cấp năng
lƣợng, guốc nhận chức năng đó gọi là guốc dẫn, guốc còn lại là guốc kéo.
1.3.1.4. Phân loại phanh trống.

Hình 1.6. Phân loại phanh trống
Phanh trống có các loại khác nhau, tùy theo sự kết hợp của guốc dẫn và guốc kéo.
Việc sử dụng chính xác phụ thuộc vào mục đích, và đặc điểm do guốc dẫn và kéo tạo ra.
- Loại dẫn-và-kéo.

- Loại có một trợ động.

- Loại hai guốc dẫn.

- Loại trợ động kép.

SVTH: Đặng Văn Thanh

11

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

1.3.2. Cơ cấu phanh đĩa.
1.3.2.1.Cấu tạo.

Hình 1.7 Cấu tạo phanh đĩa
Phanh đĩa gồm các bộ phận sau:
1. Càng phanh đĩa.

4. Piston.

2. Má phanh đĩa.

5. Dầu phanh.

3. Roto phanh đĩa.
1.3.2.2. Hoạt động.
Phanh đĩa đẩy piston bằng áp suất thủy lực truyền qua đƣờng dẫn dầu phanh từ
xilanh chính làm cho các má phanh đĩa kẹp cả hai bên của roto phanh đĩa và hãm các lốp
dừng quay.
Do đó, vì các roto của phanh đĩa và má phanh cọ vào nhau, phát sinh nhiệt do ma
sát. Tuy nhiên, vì roto phanh đĩa và thân phanh để hở nên nhiệt sinh ra dễ bị tiêu tán.

SVTH: Đặng Văn Thanh

12

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

1.3.2.3 Phân loại càng phanh đĩa.
Loại càng phanh cố định: loại này có một cặp piston để đẩy vào cả hai bên của roto
đĩa phanh.
Loại càng phanh di động: chỉ có piston gắn vào một bên má. Piston tác động áp suất
thủy lực. Nếu má phanh đĩa bị đẩy, càng phanh trƣợt theo chiều ngƣợc với piston và đẩy
roto phanh từ cả hai bên làm bánh xe ngừng quay.

Hình 1.8. Các loại càng phanh đĩa
1.3.3. Xilanh phanh chính.
1.3.3.1. Khái quát chung.

Xilanh là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất
thủy lực. Hiện nay xilanh chính kiểu hai buồng có hai piston tạo áp suất thủy lực trong
đƣờng ống phanh của hai hệ thống.
Sau đó áp suất thủy lực này tác động lên các càng phanh đĩa hoặc xilanh phanh của
phanh tang trống.
SVTH: Đặng Văn Thanh

13

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

Bình chứa dùng để loại trừ sự thay đổi lƣợng dầu phanh do nhiệt độ dầu thay đổi.
Bình chứa có một vách ngăn ở bên trong để chia bình thành hai phần. Thiết kế nhƣ vậy
nhằm đảm bảo rằng nếu một mạch có sự cố rò rỉ dầu thì mạch kia vẫn có thể dùng để
dừng xe.
Cảm biến mức dầu phát hiện mức dầu trong bình chứa thấp hơn mức tối thiểu và
sau đó báo cho ngƣời lái bằng đèn cảnh báo của hệ thống phanh.

Hình 1.9. Cấu tạo xilanh chính.
1.3.3.2. Cấu tạo.
Xilanh phanh chính có các bộ phận sau:
1. Piston số 1.

5. Cuppen cao su.

2. Lò xo hồi số 1.

6. Bình chứa dầu.

3. Piston số 2 .

7. Cảm biến mức dầu .

4. Lò xo hồi số 2 .
1.3.3.3. Hoạt động.
-Khi đạp phanh:
SVTH: Đặng Văn Thanh

14

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

Khi đạp phanh lực đạp truyền qua cần đẩy vào xilanh chính để đẩy piston trong
xilanh này. Lực của áp suất thủy lực bên trong xilanh chính đƣợc truyền qua các đƣờng
ống dẫn dầu phanh đến từng xilanh phanh.
Khi không tác động vào các má phanh. Các cuppen của piston số 1 và số 2 đƣợc đặt
giữa cửa vào và cửa bù tạo ra một đƣờng đi giữa xilanh chính và bình chứa. Piston số 2
đƣợc lò xo hồi số 2 đẩy sang phải nhƣng bulong chặn không cho nó đi xa hơn.

Hình 1.10. Khi đạp phanh

Khi đạp bàn phanh piston số 1 dịch chuyển sang trái và cuppen của piston này bịt
kín cửa bù để chặn đƣờng giữa xilanh và bình chứa. Khi piston bị đẩy thêm nó làm tăng
áp suất thủy lực bên trong xilanh chính. Áp suất này tác động vào các xilanh phanh phía
sau. Áp suất này cũng đẩy piston số 2 nên nó dịch chuyển nhƣ piston số 1 và chúng tác
động vào xilanh phanh ở các bánh xe.

SVTH: Đặng Văn Thanh

15

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

Hình 1.11.Khi nhả phanh
- Khi nhả bàn đạp phanh:
Các piston bị đẩy về vị trí ban đầu của chúng do áp suất thủy lực và lực của các lò
xo phản hồi. Tuy nhiên do dầu phanh từ các xilanh phanh không chảy về ngay, áp suất
thủy lực bên trong xilanh chính tạm thời giảm xuống làm tăng độ chân không. Do đó dầu
ở trong bình chứa chảy vào xilanh chính qua cửa vào, nhiều lỗ ở đỉnh piston và quanh
chu vi của cuppen piston. Sau khi piston trở về vị trí ban đầu dầu phanh từ xilanh phanh
bắt đầu chảy về xilanh chính rồi về bình chứa qua các cửa bù. Cửa bù này còn khử các
thay đổi về thể tích của dầu phanh có thể xảy ra ở bên trong xilanh do nhiệt độ thay đổi.
Điều này tránh cho áp suất thủy lực tăng lên khi không sử dụng phanh.
Nếu dầu bị rò rỉ:
- Rò rỉ dầu phanh phía sau. Khi nhả bàn đạp phanh piston số 1 dịch chuyển sang
trái nhƣng không tạo ra áp suất thủy lực phía sau. Do đó piston số 1 nén lò xo phản hồi,

tiếp xúc với piston số 2 và đẩy piston này làm tăng áp suất thủy lực ở đầu trƣớc của
xilanh chính, tác động vào hai trong các phanh bằng lực từ phía trƣớc của xilanh chính.
SVTH: Đặng Văn Thanh

16

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

Hình 1.12. Khi bị rò rỉ phía sau
- Khi phanh rò rỉ phía trƣớc. Vì áp suất thủy lực không đƣợc tạo ra ở phía trƣớc,
piston số 2 dịch chuyển ra phía trƣớc cho đến khi nó tiếp xúc với vách ở cuối của xilanh
chính. Khí piston số 1 đƣợc đẩy tiếp về bên trái, áp suất thủy lực phía sau xilanh chính
tăng lên làm cho hai trong các xilanh bị tác động bằng lực từ phía sau của xilanh chính.

Hình 1.13 Khi bị rò rỉ phía trước.
SVTH: Đặng Văn Thanh

17

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

1.3.4. Bộ trợ lực phanh.

Hình 1.14. Cấu tạo bộ trợ lực chân không
1.3.4.1. Khái quát.
Bộ trợ lực phanh là một cơ cấu sử dụng độ chênh lệch giữa chân không của động
cơ và áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh tỉ lệ thuận với lực ấn của bàn đạp để điều
khiển các phanh.
1.3.4.2. Cấu tạo.
Bộ trợ lực phanh gồm các phần sau:
1. Cần điều khiển van.

5. Màng ngăn

9. Bộ lọc khí

2. Cần đẩy

6. Lò xo màng ngăn.

10. Phớt thân.

3. Piston bộ trợ lực

7. Thân van.

11.Buồng áp biến đổi

4. Thân bộ trợ lực.

8. Đĩa phản lực.

12.Buồng áp không đổi

SVTH: Đặng Văn Thanh

18

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

1.3.4.3. Hoạt động.

Hình 1.15. Khi không tác động phanh
- Khi không tác động phanh: Van không khí đƣợc nối với cần điều khiển van và bị
lò xo phản hồi của van không khí kéo về bên phải. Van điều chỉnh bị lò xo của van này
đẩy sang trái làm cho van không khí tiếp xúc với van điều chỉnh. Do đó không khí bên
ngoài đi qua lƣới lọc bị chặn lại không vào đƣợc buồng áp biến đổi. Lúc này van chân
không của thân van tách khỏi van điều chỉnh tạo ra lối thông giữa lỗ A và lỗ B. Vì luôn
có chân không trong buồng áp không đổi nên cũng có chân không trong buồng áp biến
đổi vào thời điểm này. Vì vậy lò xo màng ngăn đẩy piston sang phải.
- Khi đạp phanh: Khi đạp bàn đạp phanh cần điều khiển đẩy van không khí dịch
chuyển sang trái lò xo van điều chỉnh cũng đẩy van không khí dịch chuyển sang trái cho
đến khi nó tiếp xúc với van chân không đồng thời bịt kín lối thông giữa lỗ A và B.
Khi van không khí tiếp tục dịch chuyển sang trái nó càng rời xa van điều chỉnh làm
cho không khí bên ngoài qua lƣới lọc đi vào buồng áp biến đổi qua lỗ B. Độ chênh áp

SVTH: Đặng Văn Thanh

19

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

giữa buồng áp không đổi và buồng áp biến đổi làm piston dịch chuyển sang trái làm đĩa
trợ lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bên trái làm tăng lực phanh.

Hình 1.16. Khi đạp phanh
-Trạng thái giữ phanh: Nếu đạp bàn phanh nửa chừng cần điều khiển và van không
khí ngừng dịch chuyển nhƣng piston vẫn di chuyển sang trái do chênh lệch áp suất. Lò xo
van điều khiển làm cho van này vẫn tiếp xúc với van chân không. Nhƣng nó dịch chuyển
theo piston. Vì van điều khiển dịch chuyển sang trái và tiếp xúc với van không khí, không
khí bên ngoài bị chặn không vào đƣợc buồng áp biến đổi nên áp suất trong đó vẫn ổn
định. Do đó có một lƣợng chênh áp không đổi giữa hai buồng áp này. Nhờ đó piston
ngừng dịch chuyển và duy trì lực phanh.

SVTH: Đặng Văn Thanh

20

Lớp: 53M - TBLĐ

Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

Hình 1.17. Trạng thái giữ phanh
- Trợ lực tối đa: Nếu đạp bàn phanh xuống hết mức van không khí sẽ dịch chuyển
hoàn toàn ra khỏi van điều khiển buồng áp biến đổi đƣợc nạp đầy không khí. Khi đó độ
chênh áp giữa hai buồng là lớn nhất. Điều này làm lực lớn nhất tác dụng lên piston. Sau
đó dù có thêm lực tác dụng lên bàn đạp phanh, tác dụng cƣờng hóa lên piston vẫn giữ
nguyên, lực bổ sung chỉ tác động lên cần đẩy bộ trợ lực và tác động lên xilanh chính.

Hình 1.18. Trợ lực tối đa.

SVTH: Đặng Văn Thanh

21

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

- Khi không có chân không:
Nếu chân không không tác dụng vào bộ trợ lực phanh sẽ không có sự chênh áp giữa
hai buồng áp suất biến đổi và không đổi vì cả hai đều đƣợc nạp đầy không khí, piston
đƣợc lò xo đẩy về bên phải.
Khi đạp phanh cần điều khiển sẽ đẩy toàn bộ các van và piston sang trái đồng thời
tác động thẳng vào xilanh chính. Do đó phanh vẫn hoạt động bình thƣờng khi không có

trợ lực. Tuy nhiên vì không có trợ lực phanh nên ta sẽ thấy nặng khi đạp phanh.

Hình 1.19. Khi không có trợ lực
1.3.5. Van điều hòa lực phanh.
1.3.5.1. Khái quát.
Van điều hòa lực phanh (van P) đƣợc đặt giữa xilanh chính của đƣờng dẫn dầu
phanh và xilanh phanh bánh sau. Cơ cấu này tạo lực phanh thích hợp để rút ngắn quãng
đƣờng phanh bằng cách phân phối lực phanh giữa bánh sau và bánh trƣớc để tránh cho
bánh sau không bị hãm sớm khi phanh khẩn cấp.
SVTH: Đặng Văn Thanh

22

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

Hình 1.20. Cấu tạo van điều hòa lực phanh
1.3.5.2. Cấu tạo.
Van P gồm các bộ phận sau.
1. Thân van.

3. Phớt làm kín van

2.Piston

4. Lò xo nén

5.Cuppen xilanh.

1.3.5.3. Hoạt động.
Áp suất thủy lực do xilanh chính tạo ra tác động lên các phanh trƣớc và sau. Các
phanh sau đƣợc điều khiển sao cho áp suất thủy lực đƣợc giữ bằng áp suất xilanh cho đến
điểm chia và sau đó thấp hơn áp suất của xilanh chính sau điểm chia.
Lò xo đẩy piston về bên phải. Áp suất thủy lực từ xilanh chính đi qua khe hở giữa
piston và cuppen xilanh để tác dụng một lực bằng nhau lên xilanh phanh phía trƣớc và
sau. Lúc này một lực tác động làm piston dịch sang trái bằng cách tận dụng độ chênh
diện tích bề mặt nhận áp nhƣng không thắng đƣợc lực lò xo lên piston đứng yên.

SVTH: Đặng Văn Thanh

23

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

- Vận hành trƣớc điểm chia.

Hình 1.21. Hoạt động trước điểm chia
- Vận hành tại điểm chia: Khi áp suất thủy lực tác dụng vào xilanh bánh sau tăng
lên, áp suất này đẩy piston về bên trái thắng lực lò xo làm piston dịch sang trái và đóng
mạch dầu.

Hình 1.22. Hoạt động tại điểm chia
SVTH: Đặng Văn Thanh

24

Lớp: 53M - TBLĐ


Đồ Án Tốt Nghiệp

Ngành: Kĩ thuật Cơ Khí

- Vận hành sau điểm chia: Khi áp suất thủy lực từ xilanh chính tăng lên, mức áp
suất này đẩy xilanh chính sang phải để mở mạch dầu. Khi đó áp suất thủy lực đến xilanh
của bánh sau tăng lên, áp suất đẩy piston sang trái cũng tăng, vì vậy trƣớc khi áp suất
thủy lực đến xilanh của bánh sau tăng lên hoàn toàn, piston dịch chuyển sang trái và đóng
mạch dầu.

Hình 1.23. Hoạt động sau điểm chia
Vận hành của van đƣợc lặp đi lặp lại để giữ áp suất thủy lực phía bánh sau không
tăng cao hơn áp suất bánh trƣớc.

Hình 1.24. Khi nhả bàn đạp
SVTH: Đặng Văn Thanh

25

Lớp: 53M - TBLĐ