Báo cáo đồ án: HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC

LỜI NÓI ĐẦU
Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân cần chuyên chở khối
lượng lớn hàng hóa và hành khách. Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng
hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ô tô trở thành một trong
những phương tiện chủ yếu, phổ biến để chuyên chở hàng hóa và hành khách,
được sử dụng rộng rãi trên mọi lĩnh vực đời sống kinh tế - xã hội con người.
Trong chương trình đào tạo kỹ sư ngành động lực thì đồ án tốt nghiệp là
không thể thiếu, là điều kiện tất yếu rất quan trọng mà mọi sinh viên cần phải
hoàn thành, để hiểu biết một cách chặt chẽ và nắm vững sâu về ô tô. Và trong
quá trình học tập, tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào khảo sát tính toán thiết kế
một bộ phận, một hệ thống trên xe hay tổng thể xe là việc quan trọng hơn hết.
Điều này củng cố kiến thức đã được học, thể hiện sự am hiểu về kiến thức cơ
bản và cũng là sự vận dụng lý thuyết vào thực tế sao cho hợp lý; nghĩa là lúc
này sinh viên đã được làm việc của một cán bộ kỹ thuật.
Phanh ô tô là một bộ phận rất quan trọng trên xe, nó đảm bảo cho ô tô chạy
an toàn ở tốc độ cao, do đó nâng cao được năng suất vận chuyển. Nên hệ thống
phanh ô tô cần thiết bảo đảm bền vững, tin cậy, phanh êm dịu, hiệu quả phanh
cao, tính ổn định của xe, điều chỉnh lực phanh được .để tăng tính an toàn cho ô
tô khi vận hành.
Trong đồ án chuyên ngành một này em làm về: “ HỆ THỐNG PHANH
THỦY LỰC”
Nội dung chính gồm có bốn chương :
Chương 1: Tổng quan về các loại hệ thống phanh thuỷ lực trên ô tô.
Chương 2: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống phanh thuỷ lực 2
dòng
1


Chương 3: Kết cấu tính toán và lựa chọn hệ thống phanh thuỷ lực hai dòng
Chương 4: Quy trình, kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống phanh thuỷ lực.

MỤC LỤC
MỤC LỤC................................................................................................................................................2
1.1: Công dụng, phân loại và yêu cầu hệ thống phanh..........................................................................4
1.1.1: Công dụng................................................................................................................................4
1.1.2. Phân loại..................................................................................................................................4
1.1.2.2. Phân loại theo đặc điểm kết cấu của bộ phận dẫn động phanh........................................5
1.1.2.3. Phân loại theo kết cấu cơ cấu phanh.................................................................................5
1.1.2.4. Phân loại theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh..........................................................5
1.1.3. Yêu cầu.....................................................................................................................................6
1.2. Kết cấu chung hệ thống phanh...................................................................................................6
1.2.1. Cơ cấu phanh.......................................................................................................................7
1.2.1.2. Phanh tang trống..............................................................................................................7
1.2.1.3 Phanh đĩa...........................................................................................................................9
1.2.1.4. Cơ cấu phanh dừng.........................................................................................................10
1.2.2. Dẫn động phanh.................................................................................................................11
1.2.3. Trợ lực phanh.....................................................................................................................15
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH THUỶ LỰC......................18
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ..........................................................................18
2.2. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH THUỶ LỰC..................................................18
2.2.1. Nhiệm vụ................................................................................................................................18
2.2.2. Yêu cầu...................................................................................................................................18
2.2.3. Phân loại................................................................................................................................18
2.3. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH THUỶ LỰC......................................................19
2.3.1. Cấu tạo hệ thống phanh thủy lực...........................................................................................19
2.3.2. Nguyên tắc hoạt động của hệ thống phanh thủy lực :...........................................................20
2.4. DẪN ĐỘNG PHANH THUỶ LỰC......................................................................................................21
2.4.1. Ưu, nhược điểm.....................................................................................................................21
2.4.2. Yêu cầu...................................................................................................................................21
2.4.3. Phạm vi sử dụng.....................................................................................................................22
2.4.4. Các loại dẫn động và sơ đồ dẫn động.....................................................................................22

2


CHƯƠNG 3: KẾT CẤU, TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH THUỶ LỰC........................................................31
Dẫn động thuỷ lực nói chung bao gồm một số phần tử khác nhau, như : xylanh chính, bộ chia, các bộ
trợ lực, xylanh bánh xe, bơm thuỷ lực và bộ tích năng, các van điều khiển, điều chỉnh và an toàn, các
ống dẫn… Tuỳ thuộc vào loại dẫn động, vào công dụng và chức năng mà các phần tử liệt kê trên có
thể có hoặc không, được lắp nối tiếp hoặc song song trong mạch dẫn động......................................31
3.1. KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT VÀ BỘ PHẬN CHÍNH CỦA DẪN ĐỘNG PHANH THUỶ LỰC..........................31
3.1.1. Xylanh chính...............................................................................................................................31
3.1.1.1. Công dụng...........................................................................................................................31
3.1.1.2. Kết cấu và nguyên lí làm việc...............................................................................................31
3.2. Bộ chia..........................................................................................................................................37
3.2.1. Công dụng..............................................................................................................................37
3.2.2. Kết cấu và nguyên lí làm việc :................................................................................................37
3.2 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN HỆ THỐNG PHANH THUỶ LỰC HAI DÒNG..................................................39
3.1 Giới thiệu chung về xe camry 2.5...............................................................................................39
B) Tính toán cơ cấu phanh...............................................................................................................41
CƠ SỞ TÍNH TOÁN NHIỆT PHÁT RA TRONG QUÁ TRÌNH PHANH......................................................48
CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH THUỶ LỰC.................................51
4.1 Phanh đĩa.......................................................................................................................................51
Kết luận chung.....................................................................................................................................59

3


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE
Ô TÔ
1.1: Công dụng, phân loại và yêu cầu hệ thống phanh.
1.1.1: Công dụng

Hệ thống phanh dung để giảm tốc độ của xe ô tô cho đến khi xe dừng hẳn hoặc
chạy chậm lại ở một tốc độ nào đó và giữ cho xe có khả năng đứng yên trong
một thời gian dài và đứng trên dốc.
Hệ thống phanh là hệ thống quan trọng nhất của ô tô vì nó bảo đảm cho ô tô
chạy an toàn ở tốc độ cao do vậy nâng cao được năng suất vận chuyển.
Hệ thống phanh trên ô tô rất đa đạng, tuy nhiên chúng đều có 2 cụm cơ bản sau:
- Dẫn động phanh: là tập hợp các chi tiết dung để truyền năng lượng từ cơ
cấu điều khiển đến cơ cấu phanh và điều khiển năng lượng này với các
chế độ khác nhau trong quá trình phanh.
- Cơ cấu phanh: là bộ phận trực tiếp tiêu hoa động năng cưa ô tô trong quá
trình phanh. Quá trình tiêu hao động năng này thực chất là 1 quá trình ma
sát giữa phần quay và phần không quay chuyển động thành nhiệt năng.
Tỏa ra các chi tiết và môi trường.
1.1.2. Phân loại
1.1.2.1. Phân lại theo chức năng
- Hệ thống phanh chính: thường điều khiển bằng chân được sử dụng để giảm tốc
độ hoặc dừng hẳn xe trong khi đang chuyển động. Hệ thống phanh chính có cơ
cấu phanh được bố trí và điều khiển độc lập cho từng xe
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay) thường được điều khiển bằng tay nhờ đòn
kéo hoặc các đòn dẫn động để giữ cho xe đứng yên trong thời gian dài và đứng
yên trên dốc. Hệ thống phanh dừng yêu cầu phải có hệ thống dẫn động và cơ
cấu phanh độc lập hoặc có thể cùng trong 1 cơ cấu phanh với cơ cấu phanh
chính nhưng hệ thống dẫn động phải độc lập.
4


- Hệ thống phanh dự phòng: là hệ thống phanh được dung để dự phòng khi hệ
thống phanh chính bị hư hỏng có hệ thống dẫn động độc lập. Hiện nay hệ thống
phanh tay đảm nhận luôn chức năng của hệ thống này.
- Hệ thống phanh bổ trợ: trên các loại xe có trọng lượng lớn, hoạt động trên

đường dốc, đèo núi, được trang bị them hệ thống phanh bổ trợ được gọi là hệ
thống phanh chậm dần nhằm mục đích giảm tốc độ của ô tô khi đi trên đường
dốc dài.
1.1.2.2. Phân loại theo đặc điểm kết cấu của bộ phận dẫn động phanh
- Dẫn động thủy lực: Sử dụng chất lỏng với sự thay đổi áp suất để điều khiển
áp lực tại cơ cấu phanh.
- Dẫn động cơ khí: sử dụng trực tiếp năng lượng cơ bắp để điều khiển hệ thống
điều khiển thong qua các đòn dẫn động.
- Dẫn động khí nén: Sử dụng khí nén để thực hiện việc điều khiển cơ cấu phanh
- Dẫn động điện tử: Sử dụng năng lượng điện để điều khiển van điện từ thực
hiện quá trình phanh.
- Dẫn động hỗn hợp: Khí nén - thủy lực, khí nén – cơ khí.
1.1.2.3. Phân loại theo kết cấu cơ cấu phanh
- Dạng guốc: phụ thuộc vào dạng bố trí guốc phanh, dạng dẫn động điều khiển
cơ cấu phanh như: thủy lực, khí nén, cơ khí.
- Dạng đĩa: phụ thuộc vào số lượng đĩa, bố trí cụm xi lanh công tác (loại có giá
cố định và loại có giá di động).
- Dạng dải: hiện nay không sử dụng trên ô tô.
1.1.2.4. Phân loại theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh
- Hệ thống phanh có trang bị hệ thống chống khóa cứng bánh xe ABS
( Antilock Braking System), có thể tổ hợp cả hệ thống TRC (Traction Control)
điều khiển lực kéo chống trượt bánh xe.
- Bộ điều hòa lực phanh thông thường.
- Hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD ( Electronic Brake force
Distribution)
- Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BSA ( Braking Assistant System)
5


1.1.3. Yêu cầu

Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo những yêu cầu sau:
- Đảm bảo hiệu quả cao nhất ở bất kỳ chế độ chuyển động nào, ngay cả khi
dừng xe tại chỗ, đảm bảo thoát nhiệt tốt.
- Có độ tin cậy làm việc cao để ô tô chuyển động an toàn.
- Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh phải nhỏ và đảm bảo phanh
xe êm dịu trong mọi trường hợp.
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều
khiển không lớn.
- Đảm bảo sự phân bố momen phanh trên các bánh xe theo quan hệ sử
dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào.
- Các chi tiết phải có trọng lượng nhỏ, tuổi thọ cao, dễ sử dụng và chăm
sóc bảo dưỡng bảo quản, thời gian bảo dưỡng sửa chữa ngắn.
- Đối với phanh dừng phải đảm bảo giữ xe đứng yên ngay cả khi lên dốc có
độ dốc 16% trong thời gian dài.
Trên đây là tất cả các yêu cầu cơ bản, tuy nhiên với mỗi loại xe cụ thể, hệ
thống phanh lại có đặc điểm riêng về mặt kết cấu nhằm đáp ứng các yêu cầu
khác nhau mà loại xe đó đặt ra.
1.2. Kết cấu chung hệ thống phanh
Nhìn vào sợ đồ cấu tạo, chúng ta có thể thầy hệ thống phanh bao gồm hai
phần chính:

Hình 1.1: Bố trí chung hệ thống phanh trên ô tô

6


- Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ram
omen hãm trên bánh xe khi phanh ô tô.
- Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dung để truyền và khuyếch đại lực
điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu. Tùy theo dạng dẫn động phanh

có thể bao gồm các phần tử khác nhau. Ví dụ dẫn động cơ khí thì dẫn
doojgn phanh bao gồm bàn đạp với các thanh, đòn cơ khí.
Nếu là dẫn động thủy lực thì dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp,xi lanh chính
( tổng phanh), xi lanh công tác ( xi lanh bánh xe) và các ống dẫn.
Trợ lực phanh: giảm lực tác dụng của bàn đạp vào người lái
1.2.1. Cơ cấu phanh
Kết cấu của cơ cấu phanh dung trên xe ô tô tùy thuộc bởi vị trí đặt nó (phanh ở
bánh xe hoặc ở truyền lực), bởi loại chi tiết quay và chi tiết tiến hành phanh.
Kết cấu và nguyên lý hoạt động của 2 cơ cấu phanh được sử dụng nhiều nhất
trên ô tô.
1.2.1.2. Phanh tang trống
a. Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng về 1 phía
Lực dẫn động bằng nhau: Là kiểu phanh tang trống rất phổ biến, bao gồm
Piston hoạt động dưới áp lực dầu, 2 má phanh, lò xo hồi phục.
Nguyên lý hoạt động có thể thấy rõ qua hình vẽ, điều đáng chú ý là: Khi hoạt
động, tùy theo chiều quay của bánh xe lúc đó, mà một má phanh có xu hướng
ép chặt hơn và vành tang trống ma sát, trong khi má phanh đối diện thì lại có
xu hướng đẩy ra khỏi vành mà sát, điều đó làm cho phần lớn má phanh sau một
thời gian hoạt động sẽ bị đều bằng nhau.
b. Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ về 2 phía, lực dẫn động bằng nhau
Cơ cấu phanh có hai xilanh riêng rẽ ở hai guốc phanh. Mỗi guốc phanh
được quay quanh chốt lệch tâm 1, bố trí đối xứng với đường trục của cơ cấu

7

Hình 1.2: Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ về 2 phía


phanh. Nhờ bố trí xilanh làm việc và chốt lệch tâm đối xứng như vậy cho nên
hiệu quả phanh của má phnah sẽ bằng nhau khi trống phanh quay bất kỳ chiều

nào. Khi trống phanh quay ngược chiều kim đồng hồ (ô tô tiến) hiệu quả phanh
tốt, nhưng khi quay ngươc chiều kim đồng hồ (ô tô lùi) hiệu quả phanh thấp hơn
2 lần. Nhược điểm này không quan trọng lắm đối với xe có trọng lượng nhỏ như
ô tô du lịch chẳng hạn, hơn nữa ô tô chạy lùi tốc độ cũng thấp cho nên yêu cầu
momen phanh ít hơn. Phanh này thường dung ở bánh trước của ô tô du lịch khi
cần đạt hiệu quả phanh lớn với kích thước cơ cấu phanh nhỏ.
c. Cơ cấu phanh tang trống loại bơi
Cơ cấu phanh guốc loại bơi có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt
quay cố định mà cả hai đều tựa trên mặt tựa di trượt. Có hai kiểu cơ cấu tang
trống loại bơi : loại hai mặt tựa tác dụng đơn và loại hai mặt tựa tác dụng kép
- Loại hai mặt tựa tác dụng đơn
Ở loại này một đầu của guốc phanh được tựa trên mặt tựa di trượt trên phần vỏ
xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của piston. Cơ cấu phanh loại này
thường được bố trí ở các bánh xe trước của ô tô du lịch và ô tô tải nhỏ.
- Loại hai mặt tựa tác dụng kép
Ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai piston và cả hai đều của mỗi guốc
đều tựa trên hai mặt di trượt của piston. Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở
các bánh xe của ô tô du lịch và ô tô tải nhỏ.
d. Cơ cấu phanh tự cường hóa
Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh
thứ nhất sẽ tang cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai.
Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hóa: Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng
đơn, cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép.
Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn: Cơ cấu phanh tự cường hóa tác
dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh được lien kết với nhau qua hai
mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều chỉnh di động. Hai đầu còn lại cả hai
guốc phanh thì phải được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh xe
còn một thì tựa vào mặt tựa di trượt của piston xi lanh bánh xe. Cơ cấu
điều chỉnh dung để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của

8


cả hai guốc phanh. Cơ cấu phanh này thường được bố trí ở các bánh xe
trước của ô tô du lịch và ô tô tải nhỏ và trung bình.
Cơ cấu phanh tự cường hóa loại kép: Cơ cấu phanh tự cường hóa tác
dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được tựa trên hai mặt tựa di trượt
của hai piston trong xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh loại này được sử dụng
ở các bánh xe sau của ô tô du lịch và oto tải nhỏ đến trung bình.
Ưu điểm: Lực phanh của hai guốc trước và sau bằng nhau
Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, khó chế tạo
Phạm vi sử dụng: thường được sử dụng cho xe tải vừa.
1.2.1.3 Phanh đĩa

Hình 1.3:Cơ cấu phanh đĩa
Với nguyên lý hoạt động khá đơn giản cũng được dẫn động chủ yếu bằng hệ
thống dầu áp lực, phanh đĩa có nhiều ưu điểm có nhiều ưu điểm nổi bật so với
phanh tang trống ở trên:
- Trước tiên là hiệu quả phanh đồng đều, bất chấp xe chạy tới hay chạy lui.
- Do thiết kế hở, má phanh và đĩa phanh được làm nguội nhanh chống nhờ
gió trong khi chạy. việc thêm những lõ nhỏ trên đĩa phanh giúp việc giải
nhiệt hoàn hảo hơn.
- Phanh đĩa so với phanh tang trống có tác dụng đồng đều hơn ở các bánh,
do không bị ảnh hưởng của hiện tượng tự hãm và tính không đông đều
khi mòn của một hệ thống má phanh có diện tích lớn như phanh trống.
- Do không có vỏ kín, hệ thống phanh đĩa dễ bị ảnh hưởng của vật chất lạ
và di vật trong quá trình xe chạy, cát bụi, nước bẩn là nhân tố thường gặp
nhất, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng phanh, tuy nhiên, may mắm là ở
9

chỗ, do không bị vỏ hộp che kín, các tập chất này bị ảnh hưởng của lực
quán tính trên đĩa phanh khi xe chạy sẽ nhanh chống bị bẳn ra khỏi bề
mặt đĩa.
- Dùng phanh đĩa làm phanh cố định xe (Kiểu như phanh tay) vẫn có nhiều
bất tiện, vì khó bố trí một cơ cấu cơ khí để làm việc này do kích thước
nhỏ gọn của HT phanh, ở xe hơi có khi người ta bố trí them một phanh
tang trống nhỏ để làm phanh tay dừng.
Người ta chia làm 2 loại phanh đĩa cơ bản, dựa theo cách hoạt động như sau:
a) Loại giá cố định
Các má phanh nằm trong 1 vỏ khung cố định và kẹp lấy đĩa phanh khi hoạt
động tương tử như 2 gọng kìm, dầu áp lực thống giữa 2 buồng xi lanh để đmả
bảo áp suất nén ở 2 mặt của đĩa phanh là bằng nhau. Ở loại có 4 xi lanh người ta
bố trí từng cặp đối xứng qua đĩa phanh và mỗi đôi má phanh nằm ở những
đường kính khác nhau của đĩa phanh.
b) Loại giá di động
Nguyên lý làm việc: Dầu phanh từ xy lanh chính được đưa tới buồng (5) của xi
lanh công tác. Dưới tác dụng của áp lực dầu phanh tại buồng (5), piston (4) dịch
chuyển sang trái ép má phanh và đĩa phanh đồng thời áp lực tác dụng lên mặt
sau của buồng (5) đẩy cả giá (1) dịch chuyển sang phải ép má phanh bên phải
vào đĩa phanh. Khi thôi phanh do khe hở cho phép của các ổ bi bánh xe tạo nên
rung lắc giữa má phanh và đĩa phanh theo phương dọc trục mà đảy tấm má sát
lắp trên thân piston vừa đống vái trò là cơ cấu tự động điều khiển khe hở má
phanh, Đặc điểm của loại này là bộ khung treo má phanh có thể động dọc theo
hướng tác dụng của má phanh lên đĩa phanh, chỉ cần 1 piston tác động ở một
phía nhưng vẫn đảm bảo được áp lực dồng đều lên cá đĩa phanh.
1.2.1.4. Cơ cấu phanh dừng
Phanh dừng dùng để dừng (đỗ xe) trên đường dốc hoặc đường bằng. Nói chung
hệ thống phanh này được sử dụng trong các trường hợp ô tô đứng yên, không di
chuyển trên các loại đường khác nhau.

Về cấu tạo phanh dừng cũng có 2 bộ phận chính đó là cơ cấu phanh và dẫn động
phanh.
Cơ cấu phanh có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía
sau hoặc bố trí trên trục ra của hộp số.
10


Dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng hầu hết là dẫn động cơ khí
được bố trí và hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều
khiển bằng tay, vì vậy còn được gọi là phanh tay.
Phân loại phanh dừng
Theo kết cấu của cơ cấu phanh: Loại phanh tang trống, loại phanh đĩa.
Theo cách bố trí: Bố trí ở bánh xe, bố trí ở hệ thống truyền lực.
1.2.2. Dẫn động phanh
a.Dẫn động phanh cơ khí
Hệ thống phanh dẫn động cơ khí có ưu điểm kết cấu đơn giản nhưng không tạo
được momen phanh lớn do hạn chế lực điều khiển của người lái. Dẫn động
phanh loại này chủ yếu dùng ở cơ cấu phanh dừng ( phanh tay).

Hình 1.4: Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp
1: Tay phanh
2:Thanh dẫn
3: Con lăn dây cáp

11,13: Mâm phanh

4: Dây cáp

12: Xilanh phanh bánh xe

5:Trục
6: Thanh kéo
7:Thanh cân bằng
8,9:Dây cáp dẫn động phanh
10:Giá
11


b. Dẫn động thủy lực
Phanh dầu thì lực tác dụng từ bàn đạp đến cơ cấu phanh qua chất lỏng ở các
đường ống. Dẫn động thủy lực được dùng ở phanh chính của đa số xe con, xe
tải nhỏ, xe ít chỗ. Vì lực ở cơ cấu phanh phụ thuộc vào lực đạp phanh, do lực
đạp phanh của người lái có giới hạn nên không thể dùng trên xe có tải trọng lớn
cần lực phanh ở cơ cấu phanh lớn được. Dẫn động phanh thủy lực bao gồm xy
lanh chính (6), để giảm nhẹ cường độ làm việc của người điều khiển, thông
thường lắp đặt bộ trợ lực (7) loại chân không. Xy lanh chính (6) là loại đẫn
động hai dòng độc lập, một nhánh dẫn dầu tới các bánh xe phía trước, nhánh thứ
2 dẫn động các bánh xe phía sau. Để tăng hiệu quả phanh, thường có lắp thếm
bộ điều hòa lực phanh (3).

Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực
c. Dẫn động phanh khí nén
Dẫn động phanh khí nén được sử dụng nhiều trên ô tô vận tải cỡ lớn và trung
bình, đặc biệt lớn. Để dẫn động các cơ cấu phanh người ta sử dụng năng lượng
khí nén, lực của người lái tác dụng lên bàn đạp chỉ để mở tổng van phanh do đó
mà giảm sức lao động cả người lái, tùy theo liên kết của xe rơ moóc mà dẫn
động phanh khí nén có thể là một dòng hoặc hai dòng.
• Ưu điểm: Điều chỉnh nhẹ nhàng, kết cấu đơn giản. tạo được lưc phanh
lớn. Có khả năng có khí hóa quá trình điều khiển ô tô. Có thể sử dụng
không khí cho các bộ phận làm việc như hệ thống treo loại khí.

12


• Nhược điểm: Số lượng các cụm khá nhiều, kích thước và trọng lượng của
chúng khá lớn, giá thành cao. Thời gian hệ thống phanh bắt đầu làm việc
kể từ khi người lái tác dụng vào bàn đạp khá lớn.

Hình 1.6:Sơ đồ hệ thống phanh khí nén

13


d. Dẫn động phanh thủy lực khí nén kết hợp
Dẫn động phanh liên hợp là kết hợp giữa thủy lực và khí nén trọng đó phần thủy
lực có kết cấu nhỏ gọn và trọng lượng nhỏ đồng thời bảo đảm cho độ nhậy của
hệ thống cao, phanh cùng một lúc được tất cả các bánh xe phần khí nén cho
phép điều khiển nhẹ nhàng và khả năng huy động , điều khiển phanh rơ móoc.
Dẫn động phanh liên hợp thường được áp dụng ở các loại xe vận tải cỡ lớn và
áp dụng cho nhiều cầu như: Xe URAL, 375 D….
Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén - thủy lực
Kết hợp được nhiều ưu điểm của 2 hệ thống phanh thủy lực và khí nén, khắc
phục được những nhược điểm của từng loại khi làm việc độc lập.
Nhược điểm của hệ thống phanh khí nén - thủy lực
Kích thước của hệ thống phanh liên hợp rất cồng kềnh và phức tạp, rất
khó khăn khi bao dưỡng sửa chữa. Khi phần dẫn động khí nén bị hỏng thì
dẫn đến cả hệ thống ngừng làm việc cho nên trong hệ thống phanh liên hợp ta
cần chú ý đặc biệt tới cơ cấu dẫn động khí nén. Khi sử dụng hệ thống phanh liên
hợp thì giá thành cũng rất cao và có rất nhiều cụm chi tiết đắt tiền.

Hình 1.7: Sơ đồ hệ thống phanh thuỷ khí

14


1.2.3. Trợ lực phanh
- Để người lái không phải tác dụng lớn vào bàn đạp pahnh người ta bố trí thêm
bộ trợ lực phanh.
Ngày nay các xe hiên đại có thiết kế nhiều hệ thống để giảm nhẹ cường độ lao
động cho người lái, đảm bảo cho sự an toàn khi chuyển động.
Khi bộ trợ lực bị hỏng yêu cầu hệ thống phanh vẫn phải làm việc bình thường.
Với lực đạp phanh lớn. Và phải đảm bảo nguyên tắc chép hình, đạp phanh ít thì
hiệu quả phanh ít, đạp phanh nhiều thì hiệu quả phanh tăng lên và dừng ở vị trí
thì phanh ở vị trí đó.
Với hệ thống phanh dẫn động thủy lực có nhiều phương án bố trí trợ lực:
Hệ thống phanh dẫn động thủy lực trợ lực khí nén.
Hệ thống phanh dẫn động thủy lực trợ lực chân không.
Với xe con hiện đại ngày nau thường dùng phanh dẫn động thủy lực trợ lực
chân không.
Tuy nhiên chỉ phù hợp với xe bố trí động cơ chạy xăng để lợi dụng độ chân
không sau bướm ga. Nếu chạy dầu thì sẽ phải thiết kế thêm bộ tạo chân không.

Hình 1.8: Kết cấu của bộ trợ lực chân không
- Bộ cường hóa bằng chân không gồm ba cụm cơ bản sau: Nguồn chân
không, cụm van điều khiển, xi lanh cường hóa.
15


- Nguồn chân không với động cơ xăng có thể chế hòa khí có thể tạo nên độ
chênh áp với khí quyển là 0,4 – 0,5 kG/cm2. Trên đường ống nối với xi

lanh cường hóa có van 1 chiều không cho phép không khí từ động cơ
chạy vào xi lanh cường hóa. Van một chiều có thể đặt trên đường ống nạp
hoặc ngay xi lanh lực. Trên động cơ phun xăng hoặc động cơ diezel
nguồn chân không là một bơm chân không.
Để tạo cho người lái xe không phải tác dụng một lực lớn vào bàn đạp phanh,
người ta bố trí và thiết kế các bộ trận trợ lực phanh. Ngày nay trên các xe
hiện đại có thiết kế nhiều hệ thống điều khiển để giảm nhẹ cường độ lao
động cho người lái, làm cho người lái ít phạm phải sai lầm kĩ thuật, đảm bảo
cho sự an toàn chuyển động ít xảy ra tai nạn giao thông. Thiết kế bộ trợ lực
cho các hệ thống phanh, lái, ly hợp cũng rất cần thiết. Có 3 loại lực phanh
- Trợ lực khí nén
- Cường hóa chân không.
- Trợ lực chân không kết hợp thủy lực.
1.2.4 Điều hòa lực phanh
Quá trình phanh xe đều dẫn tới hiện tượng tăng tải trọng tác dụng lên cầu
trước, giảm tải trọng ở cầu sau. Sự phân bố lực phanh cần thiết phải đẩm bảo
mối quan hệ giữa lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh và lực thằng đứng tác
dụng lên các bánh xe. Thực hiện được yêu cầu này sẽ nâng cao hiệu quả
phanh và giảm độ mái mòn lốp, tăng khả năng điều khiển xe và nâng cao an
toàn chuyển động. Bộ điều hòa lực phanh là một trong các kết cấu bố trí trên
xe nhằm thực hiện mục đích này.
+ Các loại điều hòa phanh
Bộ điều hòa lực phanh dùng van hạn chế áp suất.
Ưu điểm
Nâng cao hiệu quả phanh so với khi không lắp bộ điều hòa
kết cấu đơn giản
Áp suất trong xi lanh làm việc của cơ cầu phanh được hạn chế tùy theo tải trọng
tác dụng lên cầu sau, tải trọng này thể hiện qua lực đàn hồi của lò xo tác dụng
lên các van, do đó ứng với các tải trọng khác nhau sé cho lực lò xo khác nhau.
Nhược điểm

16


Hiệu quả điều chỉnh không cao, khi lắp trên xe có tải trọng và trung bình thời
hiệu quả của phanh cũng kém đi khi đi trên đường lồi lõm và có nhiều ổ gà.
Bộ điều hòa lực phanh kiểu piston- vi sai
Ưu điểm
+Hiệu quả điều chỉnh cao hơn loại dùng van hạn chế áp suất, nó có đường điều
chỉnh gần với đường cong lý tưởng hơn.
+ Điều chỉnh được mọi chế độ tải trọng.
Kết luận chương 1. Tìm hiểu về hệ thống phanh trên xe ô tô đồng thời giới thiệu
về hệ thống phanh thuỷ lực.
•
•
•
•

Công dụng của hệ thống phanh.
Phân loại hệ thống phanh
Yêu cầu của hệ thống phanh
Kết cấu chung của hệ thống phanh

17


CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA
HỆ THỐNG PHANH THUỶ LỰC
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ

Hình 2.0: Sơ đồ bố về hệ thống phanh trên xe ô tô

2.2. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH THUỶ
LỰC
2.2.1. Nhiệm vụ
Hệ thống phanh ô tô dùng để điều khiển giảm tốc độ và dừng xe theo yêu
cầu của người lái để đảm bảo an toàn giao thông khi vận hành trên đường.
2.2.2. Yêu cầu
Đảm bảo hiệu quả phanh cao, êm và dừng xe trong khoảng thời gian ngắn
và an toàn.
Đảm bảo hạn chế hiện tượng trượt lết của các bánh xe khi phanh.
Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện.
Cấu tạo đơn giản, điều chỉnh nhẹ nhàng, thoát nhiệt tốt và có độ bền cao.
2.2.3. Phân loại
a) Theo cấu tạo dẫn động phanh (đặc điểm truyền lực) :
Phanh cơ khí.
18


Phanh thủy lực (phanh dầu).
Phanh khí nén (phanh hơi).
b) Theo cấu tạo cơ cấu phanh :
Phanh tang trống.
Phanh đĩa.
Phanh đai.
c) Theo kết cấu của cơ cấu điều khiển gồm có:
Hệ thống phanh không có trợ lực.
Hệ thống phanh có trợ lực.
2.3. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH THUỶ LỰC
2.3.1. Cấu tạo hệ thống phanh thủy lực
Hệ thống phanh thủy lực có cấu tạo

2

1

1

6

8
7

3

9
5

10

4

Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống phanh thủy lực.
1 - Xi lanh bánh xe, 2 - Ống dẫn dầu, 3- Lò xo hồi vị, 4 - Má phanh
5 - Guốc phanh,

6 - Bàn đạp, 7 - Ty đẩy, 8 - Xi lanh chính, 9- Piston,
19


10 - Mâm phanh.
a) Phần dẫn động phanh bao gồm:

Bàn đạp phanh (6) dẫn động ty đẩy (7) và lò xo hồi vị (3).
Xi lanh chính (8) có bình chứa dầu phanh, bên trong có lắp lò xo, piston
(9).
Xi lanh phanh bánh xe (1) lắp trên mâm phanh, bên trong có lò xo,
piston.
b) Cơ cấu phanh bánh xe bao gồm: (hình 1-2b)
Mâm phanh (10) được lắp chặt với trục bánh xe, trên mâm phanh có lắp
xi lanh bánh xe .
Guốc phanh (5) và má phanh (4) được lắp trên mâm phanh nhờ hai chốt
lệch tâm, lò xo hồi vị (3) luôn kéo hai guốc phanh rời khỏi tang trống. Ngoài ra
còn có các cam lệch tâm hoặc chốt điều chỉnh.
2.3.2. Nguyên tắc hoạt động của hệ thống phanh thủy lực :
a) Trạng thái phanh xe:
Khi người lái đạp bàn đạp phanh, thông qua ty đẩy làm cho pít tông
chuyển động nén lò xo và đầu trong xi lanh chính làm tăng áp suất dầu, và đẩy
dầu trong xi lanh chính đến các đường ống dầu và xi lanh của bánh xe. Dầu
trong xi lanh bánh xe đẩy các pít tông và guốc phanh ép chặt má phanh vào tang
trống tạo nên lực ma sát, làm cho tang trống và moay ơ bánh xe giảm dần tốc độ
quay hoặc dừng lại theo yêu cầu người lái.
b) Trạng thái thôi phanh :
Khi người lái rời chân khỏi bàn đạp phanh, áp suất trong hệ thống phanh
giảm nhanh nhờ lò xo hồi vị kéo các guốc phanh, má phanh rời khỏi tang trống,
lò xo guốc phanh hồi vị kéo hai pít tông của xi lanh bánh xe về gần nhau, đẩy
dầu hồi theo ống trở về xi lanh chính và bình dầu.
20


Khi cần điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống, tiến hành điều
chỉnh xoay hai chốt lệch tâm của hai guốc phanh và hai cam lệch tâm trên mâm
phanh.

2.4. DẪN ĐỘNG PHANH THUỶ LỰC
2.4.1. Ưu, nhược điểm
Dẫn động phanh thuỷ lực có những ưu điểm là :
Độ nhạy lớn , thời gian chậm tác dụng nhỏ ( dưới 0,2 ÷ 0,45 s )
Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dòng
dẫn động chỉ bắt đầu tăng khi tất cả má phanh đã ép vào trống phanh.
Hiệu suất cao ( η = 0,8 ÷ 0,9 )
Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ, giá thành thấp.
Có khả năng sử dụng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ
cấu phanh.
Nhược điểm của dẫn động thuỷ lực :
Yêu cầu độ kín khít cao. Khi có một chỗ nào bị rò rỉ thì cả dòng dẫn động
không làm việc được.
Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường sử dụng các bộ phận
trợ lực để giảm lực bàn đạp, làm cho kết cấu thêm phức tạp.
Sự dao động áp suất của chất lỏng có thể làm cho các ống bị rung động
và mômen phanh không ổn định.
Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp và độ nhớt tăng.
2.4.2. Yêu cầu
Để đảm bảo những yêu cầu chung đặt ra đối với hệ thống phanh, dẫn động
phanh phải đảm bảo các yêu cầu sau :
Đảm bảo tỉ lệ giữa Mômen sinh ra với lực tác dụng lên bàn đạp và hành
trình của nó.
21


Thời gian chậm tác dụng khi phanh không vượt quá 0,6 [ s ], khi nhả
phanh không được lớn hơn 1,2 [ s ].
Phải có ít nhất hai dòng dẫn động độc lập và khi một dòng hỏng thì hiệu
quả phanh phải còn tối thiểu 50%.

Khi kéo moóc, nếu moóc bị tuột khỏi xe kéo thì phải tự động phanh lại.
2.4.3. Phạm vi sử dụng
Với các đặc điểm phân tích trên, dẫn động phanh thuỷ lực được sử dụng
rộng rãi trên ôtô du lịch, ôtô tải cỡ nhỏ hoặc ôtô tải có tải trọng đặc biệt lớn.
Dẫn động phanh thuỷ lực hầu như không dùng cho máy kéo nhưng lại
đựoc dùng cho moóc kéo theo sau.
2.4.4. Các loại dẫn động và sơ đồ dẫn động
Theo hình thức dẫn động phanh thuỷ lực có thể chia làm hai loại :
Truyền động phanh một dòng : Truyền động phanh một dòng được sử
dụng rộng rãi trên một số ôtô trước đây vì kết cấu của nó đơn giản.
Truyền động phanh nhiều dòng : Dẫn động hệ thống phanh làm việc
nhằm mục đích tăng độ tin cậy, cần phải có ít nhất hai dòng dẫn động độc lập có
cơ cấu điều khiển chung là bàn đạp phanh. Trong trường hợp một dòng bị hỏng
thì các dòng còn lại vẫn phanh được ôtô – máy kéo với một hiệu quả phanh nào
đó. Hiện nay phổ biến nhất là các dẫn động hai dòng với sơ đồ phân dòng như
hình 2.1. Để phân chia các dòng có thể sử dụng bộ phận điều khiển kép như :
van khí nén hai khoang, xilanh chính kép hay bộ chia mà kết cấu của chúng sẽ
được nghiên cứu ở phần sau.

22


Hình 2.2 : Các sơ đồ phân dòng dẫn động phanh thuỷ lực
Mỗi sơ đồ có các ưu nhược điểm riêng. Vì vậy, khi chọn sơ đồ phân dòng
phải tính toán kĩ dựa vào ba yếu tố chính:
Mức độ giảm hiệu quả phanh khi một dòng bị hỏng.
Mức độ bất đối xứng lực phanh cho phép.
Mức độ phức tạp của dòng dẫn động.

23

Thường sử dụng nhất là sơ đồ a – sơ đồ phân dòng theo yêu cầu. Đây là sơ
đồ đơn giản nhất nhưng hiệu quả phanh sẽ giảm nhiều khi hỏng dòng phanh cầu
trước.
Khi dùng các sơ đồ b, c và d – sơ đồ phân dòng chéo, sơ đồ phân 2 dòng
cho cầu trước, 1 dòng cho cầu sau và sơ đồ phân dòng chéo cho cầu sau 2 dòng
cho cầu trước thì hiệu quả phanh giảm ít hơn. Hiệu quả phanh đảm bảo không
thấp hơn 50% khi hỏng một dòng nào đó. Tuy vậy khi dung sơ đồ b và d, lực
phanh sẽ không đối xứng, làm giảm tính ổn định khi phanh nếu một trong hai
dòng bị hỏng. Điều này cần phải tính đến khi thiết kế hệ thống lái ( dùng cánh
tay đòn âm ).
Sơ đồ e là sơ đồ hoàn thiện nhất nhưng cũng phức tạp nhất.
Theo loại năng lượng sử dụng, dẫn động phanh thuỷ lực có thể chia làm 3
loại:
Dẫn động tác động trực tiếp : Cơ cấu phanh được điều khiển trực tiếp chỉ
bằng lực tác dụng người lái.
Dẫn động tác động dán tiếp : Cơ cấu phanh được dẫn động một phần nhờ
lực người lái, một phần nhờ các bộ trợ lực lắp song song với bàn đạp.
Dẫn động dùng bơm và các bộ tích năng : lực tác dụng lên cơ cấu phanh
là áp lực của chất lỏng cung cấp từ bơm và các bộ tích năng thuỷ lực. Người ta
chỉ điều khiển các van, qua đó điều chỉnh áp suất và lưu lượng chất lỏng đi đến
các cơ cấu phanh tuỳ theo cường độ phanh yêu cầu.

24


Hình 2.3 : Dẫn động phanh thuỷ lực tác động trực tiếp.
1,8. Xylanh bánh xe ;

2,7. Đường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe

3,4. Piston trong xylanh chính ;

5. Bàn đạp phanh ;

6. Xylanh chính

Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh 5, piston 4 trong xylanh chính 6
sẽ dịch chuyển, áp suất trong khoang A tăng lên đẩy piston 3 chuyển sang trái.
Do đó áp suất trong khoang B cũng tăng lên theo. Chất lỏng bị ép đồng thời

theo các ống 2 và 7 đi đến các xylanh bánh xe 1 và 8 để thực hiện quá trình
phanh. Khi người lái nhả bàn đạp phanh 5 thì dưới tác dụng của các lò xo hồi vị,
các piston trong xylanh bánh xe 1, 8 sẽ ép dầu trở về xylanh chính 6, kết thúc 1
lần phanh.
Hình 2.4 : Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực chân không
1,2. Đường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe
3. Xylanh chính;

4. Đường nạp động cơ;

5. Bàn đạp;

6. Lọc;

7. Van chân không;

8. Cần đẩy;

9. Van chân không;

10. Vòng cao su của cơ cấu tỉ lệ;

11. Màng ( hoặc piston ) trợ lực;

12. Bầu trợ lực chân không;
25