Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và xây dựng qui trình bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn
của TS. Dương Ngọc Khánh
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Hà Nội, ngày 15 tháng 3 năm 2013
Tác giả

Trần Văn Huân

HV: Trần Văn Huân

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

LỜI CẢM ƠN
Với tư cách là tác giả của bản luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu
sắc tới TS. Dương Ngọc Khánh cùng Quý Thầy, Cô Viện cơ khí động lực Trường Đại học bách khoa Hà Nội; Quý Thầy khoa Cơ khí Động lực trường
Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên; và các bạn học viên lớp cao học kỹ
thuật ô tô và xe chuyên dụng 2011A - Trường Đại học bách khoa Hà Nội đã
tận tình giúp đỡ tác giả trong thời gian học tập và làm luận văn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè,
những người đã động viên và chia sẻ với tôi rất nhiều trong suốt thời gian tôi
tham gia học tập và làm luận văn.

Tác giả

Trần Văn Huân

HV: Trần Văn Huân

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I 4
TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 4
1.1. KHÁI QUÁT HỆ THỐNG PHANH 4
1.1.1. Khái quát chung 4
1.1.2. Công dụng 5
1.1.3.1. Theo đặc điểm điều khiển được chia thành: 5
1.1.3.2. Theo kết cấu của cơ cấu phanh được chia ra: 5
1.1.3.3. Theo dẫn động phanh: 5
1.1.3.4. Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh: 6
1.1.4. Yêu cầu 6
1.2. CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG PHANH DẦU 7
1.2.1. Cấu tạo hệ thống phanh dầu 7
1.2.2. Xilanh chính 8
1.2.3. Bố trí đường ống dẫn dầu phanh: 8
1.2.4. Bộ trợ lực phanh 9
1.2.4. Van điều hòa lực phanh 10
1.2.5. Phanh chân 13

1.2.6. Phanh dừng 23

CHƯƠNG II 25
HỆ THỐNG PHANH ABS 25
2.1. Ý TƯỞNG VỀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG
25
2.2. GIỚI THIỆU CHUNG 26
2.3. CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS 29
2.3.1. Cảm biến tốc độ bánh xe 29
2.3.2. Cảm biến giảm tốc 31
2.3.3. Cảm biến gia tốc ngang 32
2.3.4. Bộ chấp hành 33
2.3.5. ECU điều khiển trượt 38
2.4. MỘT SỐ LOẠI HỆ THỐNG PHANH ABS: 42
2.4.1. Hệ thống phanh chống bó cứng - ABS 42
2.4.2. Hệ thống phanh ABS có EBD 43
2.4.3. Hệ thống ABS kết hợp với hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS (Brake
Assist System) 44
2.4.4. Hệ thống ABS kết hợp với hệ thống kiểm soát lực kéo - Traction control
(hay ASR) 44
2.5. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ ABS TRÊN ÔTÔ CON 45
2.5.1. Các loại dẫn động phanh thủy lực 45

HV: Trần Văn Huân

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

2.5.2. Các cấu trúc điều khiển hệ thống ABS 45

CHƯƠNG III 50
BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 50

3.1. QUI TRÌNH BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN Ô TÔ 50
3.1.1. Qui trình chuẩn cho bảo dưỡng phanh 5000 km 50
3.1.2. Qui trình chuẩn cho bảo dưỡng phanh 10000 km 50
3.1.3. Qui trình chuẩn cho bảo dưỡng phanh 20000 km 52
3.1.4. Qui trình chuẩn cho bảo dưỡng phanh 40000 km 53
3.2. QUI TRÌNH SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN ÔTÔ 55
3.2.1. Kiểm tra chung hệ thống phanh ABS 56
3.2.1.1. Kiểm tra sơ bộ 56
3.2.1.2. Kiểm tra hư hỏng của hệ thống phanh ABS: 57
3.2.2. Quy trình sửa chữa hệ thống phanh ABS 59
3.2.2.1. Sửa chữa các bộ phận điện tử trong hệ thống phanh ABS 59
3.2.2.2. Sửa chữa các bộ phận cơ và bộ phận dẫn động 60
3.2.2.3. Xả khí trong hệ thống phanh 64
3.3 MỘT SỐ CÔNG VIỆC KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG ĐIỂN HÌNH ĐỐI VỚI HỆ
THỐNG PHANH. 65
3.3.1. Bảo dưỡng, sửa chữa dẫn động phanh dầu. 65
3.3.1.1. Bảo dưỡng. 65
3.3.1.2. Kiểm tra - Sửa chữa 68
3.3.1.3. Lắp các chi tiết. 69
3.3.2. Bảo dưỡng và sửa chữa phanh trống 71
3.3.2.1. Bảo dưỡng. 71
3.3.2.2. Kiểm tra - Sửa chữa. 74
3.3.2.3. Lắp các chi tiết. 76
3.3.3. Bảo dưỡng và sửa chữa phanh đĩa 80
3.3.3.1. Bảo dưỡng. 80

3.3.3.2. Kiểm tra - Sửa chữa. 82
3.3.3.3. Lắp các chi tiết. 85
3.3.4. Bảo dưỡng và sửa chữa phanh dừng 86
3.3.4.1. Bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu phanh dừng. 86
3.4. CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HƯ HỎNG TRONG HỆ THỐNG
PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0 90
3.4.1. Những công việc bảo dưỡng cần thiết. 92
3.4.2. Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính. 92
3.4.3. Kiểm tra hệ thống ABS. 94

KẾT LUẬN 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO 97

HV: Trần Văn Huân

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ABS (Anti-lock Brake System): Hệ thống phanh có bộ phận chống hãm cứng
bánh xe.
ECU (Electronic Control Unit): Bộ điều khiển điện tử.
EBD (Electronic Brake-Force Distribution): Hệ thống điều khiển phân phối
lực phanh bằng điện tử.
BAS (Brake Assist System ): Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp.
FF (Front engine, Front drive): Ký hiệu của xe có động cơ ở phía trước và
cầu trước chủ động.

FR (Front engine, Rear drive): Ký hiệu của xe có động cơ ở phía trước và cầu
sau chủ động.
4WD (Four Wheel Driver): Bốn bánh xe chủ động.
DTC (Diagnostic trouble code): Mã chẩn đoán hư hỏng.
DLC (Data link connector): Giắc cắm kết nối dữ liệu.
VSC (Vehicle Stability Control): Hệ thống cân bằng xe.
TRC (Traction Control): Hệ thống điều khiển lực kéo bánh xe.
Van P: Van điều hòa lực phanh

HV: Trần Văn Huân

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Các lực chính xuất hiện khi phanh xe 4
Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh [1] 7
Hình 1.3. Bố trí đường ống dẫn dầu phanh [1] 8
Hình 1.4. Cấu tạo bộ trợ lực phanh bằng chân không [1] 9
Hình 1.5. Hệ thống phanh có van điều hòa lực phanh [1] 11
Hình 1.6. Van P kép, P&BV [1] 11
Hình 1.7. Van LSPV [1] 12
Hình 1.8. Cấu tạo của phanh đĩa [1] 13
Hình 1.9. Đặc điểm biến dạng của cúppen [1] 14
Hình 1.10. Sự thay đổi mức dầu trong bình chứa [1] 15
Hình 1.11. Bộ phận báo độ mòn của má phanh [1] 16
Hình 1.12. Cấu tạo các loại càng phanh đĩa [1] 17
Hình 1.13. Cấu tạo các loại rôto phanh đĩa [1] 18

Hình 1.14.Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ cơ cấu phanh và hệ số ma sát [1] 18
Hình 1.15. Cấu tạo của phanh trống [1] 19
Hình 1.16. Đặc điểm hoạt động của guốc phanh [1] 20
Hình 1.17. Các loại trống phanh [1] 21
Hình 1.18. Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh [1] 22
Hình 1.19. Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh [1] 23
Hình 1.20. Các loại cần phanh dừng [1] 23
Hình 1.21. Các loại thân phanh dừng [1] 24
Hình 2.1. Mối quan hệ giữa lực phanh và hệ số trượt [1] 25
Hình 2.2. Sơ đồ cấu tạo một hệ thống ABS trên xe ô tô [3] 27
Hình 2.3. Sơ đồ khối các cụm chức năng của ABS [3] 28
Hình 2.4. Sơ đồ điều khiển của hệ thống phanh ABS [3] 29
Hình 2.5. Tín hiệu điện áp của cảm biến tốc độ bánh xe 30
Hình 2.6. Cấu tạo cảm biến tốc độ bánh xe loại nam châm quay 30
Hình 2.7. Vị trí và cấu tạo cảm biến giảm tốc [3] 31
Hình 2.8. Cấu tạo cảm biến gia tốc ngang 32
Hình 2.9. Cấu tạo của bộ chấp hành [1] 33
Hình 2.10. Sơ đồ mạch thủy lực trong hệ thống phanh ABS 35
Hình 2.11. Phanh bình thường 35
Hình 2.12. ABS hoạt động ở chế độ giảm áp suất 36
Hình 2.13. ABS hoạt động ở chế độ giữ 37
Hình 2.14. ABS hoạt động ở chế độ tăng áp suất 37
Hình 2.15. Sơ đồ hoạt động của ECU điều khiển trượt [1] 38
Hình 2.16. Điều khiển chống hãm cứng bánh xe khi phanh [1] 39
Hình 2.17. Biểu đồ hoạt động của các van điện [1] 41
Hình 2.18. Kiểm tra hệ thống ABS [1] 42
Hình 2.19. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh ABS [1] 43
Hình 2.20. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh ABS có EBD [1] 43
Hình 2.21. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh ABS có BA [1] 44
Hình 2.22. Bố trí 4 cảm biến - 4 kênh điều khiển (4+4) 46

Hình 2.23. Bố trí 4 cảm biến - 3 kênh điều khiển (2+1) và (1+2) 47

HV: Trần Văn Huân

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hình 2.24. Bố trí 3 cảm biến - 3 kênh điều khiển (2+1) 48
Hình 2.25. Bố trí (2+2) và (0+2) 49
Hình 3.1. Thiết bị chẩn đoán hệ thống phanh Scan Tool 58
Hình 3.2. Kiểm tra độ cao bàn đạp phanh 61
Hình 3.3. Rút dầu ra khỏi xilanh chính 65
Hình 3.4. Tháo đai ốc ống dầu phanh bằng dụng cụ SST 66
Hình 3.5. Tháo vòng hãm 67
Hình 3.6. Sơ đồ tháo xilanh chính ra chi tiết 67
Hình 3.7. Vệ sinh xilanh chính 68
Hình 3.8. Các chi tiết xilanh chính 69
Hình 3.9. Định vị piston trong xilanh chính 69
Hình 3.10. Đổ dầu vào xilanh chính 70
Hình 3.11. Bộ xilanh chính – Trợ lực 70
Hình 3.12. Xiết lần cuối bằng SST 71
Hình 3.13. Các chi tiết của phanh trống 72
Hình 3.14. Tháo lò xo hồi vị guốc phanh 72
Hình 3.15. Tháo lò xo định vị guốc phanh 73
Hình 3.16. Tháo dây cáp phanh ra khỏi guốc phanh 73
Hình 3.17. Tháo trống phanh và vệ sinh các chi tiết 74
Hình 3.18. Xilanh phụ loại một piston 74
Hình 3.19. Sự tiếp xúc không đạt yêu cầu 75

Hình 3.20. Kiểm tra độ mòn của tấm ma sát 75
Hình 3.21. Máy mài tấm ma sát guốc phanh 76
Hình 3.22. Lắp cần phanh dừng và cần khóa 77
Hình 3.23. Bôi mỡ vào bộ điều chỉnh và mâm phanh 77
Hình 3.24. Nối cáp phanh dừng vào cần phanh 78
Hình 3.25. Lắp lò xo giữ guốc phanh, chốt và nắp 78
Hình 3.26. Lắp bộ điều chỉnh 78
Hình 3.27. Lắp guốc phanh lên mâm phanh 79
Hình 3.28. Lắp trống phanh 79
Hình 3.29. Tháo càng phanh 80
Hình 3.30. Loại càng phanh không cần tháo 81
Hình 3.31. Loại má phanh được giữ bởi chốt 81
Hình 3.32. Vị trí các chi tiết của cụm má phanh 82
Hình 3.33. Má phanh (1- Miếng báo mòn má phanh) 83
Hình 3.34. Máy tiện đĩa phanh 84
Hình 3.35. Lắp piston 85
Hình 3.36. Lắp caliper 86
Hình 3.37. Kiểm tra cảm giác phanh 86
Hình 3.38. Tháo dây cáp khỏi cần bẩy guốc phanh 87
Hình 3.39. Vị trí dây cáp trên thân xe 87
Hình 3.40. Lắp dây cáp vào cần bẩy guốc phanh 88
Hình 3.41. Điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và trống phanh 88
Hình 3.42. Điều chỉnh hành trình làm việc cần phanh đỗ 89
Hình 3.43. Kiểm tra đèn báo phanh 90

HV: Trần Văn Huân

MSHV: CA110115

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

LỜI MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài: Để đáp ứng nhu cầu vận tải hành khách và hàng hóa,
số lượng ô tô trên thế giới ngày càng tăng vượt bậc, năm 2009 số lượng ô tô là
980 triệu chiếc thì đến năm 2010 số lượng ô tô trên thế giới đã vượt quá con
số 1 tỉ chiếc; ô tô trở thành phương tiện quan trọng để vận chuyển hành khách
và hàng hóa cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời trở thành phương tiện
tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. Ngay ở nước ta số ô tô tư nhân
cũng phát triển cùng với sự tăng trưởng kinh tế, mật độ xe trên đường ngày
càng tăng.
Do mật độ ô tô trên đường ngày càng tăng và tốc độ chuyển động ngày
càng cao cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề cấp thiết hàng
đầu luôn phải quan tâm. Ở nước ta năm 2006 có 42.000 vụ tai nạn giao thông
làm hơn 20.000 người chết; năm 2011 xảy ra 44.548 vụ tai nạn giao thông làm
11.395 người chết và 48.734 người bị thương; năm 2012 xảy ra 36.400 vụ tai
nạn giao thông làm 9.848 người chết và 38.064 người bị thương. Tai nạn giao
thông không những gây thiệt hại lớn về người mà còn gây thiệt hại lớn về tài
sản của nhà nước và công dân. Nguyên nhân dẫn đến tai nạn giao thông chủ
yếu là do ý thức của người tham gia giao thông như chạy quá tốc độ, tránh vượt
ẩu, điều khiển phương tiện trong tình trạng say bia rượu và sử dụng các chất
kích thích; bên cạnh đó tai nạn giao thông xảy ra do cơ sở hạ tầng giao thông
chưa đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật; phương tiện giao thông không đảm bảo
tiêu chuẩn kỹ thuật, tiêu chuẩn an toàn và một số nguyên nhân khác.
Trong những nguyên nhân do phương tiện giao thông không đảm bảo
tiêu chuẩn kỹ thuật, tiêu chuẩn an toàn thì tỷ lệ tai nạn giao thông do hệ
thống phanh là 52,2% ÷ 74,4%. Từ số liệu trên ta thấy rằng tai nạn do hệ
thống phanh chiếm tỷ lệ lớn nhất, vì thế mà hiện nay hệ thống phanh càng

HV: Trần Văn Huân

1

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

được cải tiến về thiết kế, chế tạo và sử dụng nghiêm ngặt, chặt chẽ nhằm tăng
hiệu quả phanh, tăng tính an toàn chuyển động của ô tô.
Trong những cải tiến đó thì hệ thống phanh trang bị ABS, nó còn được
gọi là hệ thống phanh chống bó cứng là một trong những hệ thống phanh có
ưu điểm nhất hiện nay.
Việc tìm hiểu tổng quan về hệ thống phanh ABS, xây dựng qui trình
bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS, cho ta hiểu rõ về công dụng, cấu
tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống, thực hiện việc bảo dưỡng, sửa chữa
một cách hợp lý làm tăng tuổi thọ và nâng cao hiệu quả phanh.
Chính vì các lý do nêu trên, em đã chọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống
phanh ABS và xây dựng qui trình bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS“.
Tình hình nghiên cứu hệ thống phanh ABS:.Hiện nay các hãng sản xuất
ô tô nước ngoài đều chế tạo hệ thống phanh ABS để đảm bảo tính an toàn
chuyển động của xe. Theo tiêu chuẩn châu Âu 2001, các xe ô tô phải được
trang bị hệ thống phanh ABS. Tại Việt Nam, hầu hết các xưởng sửa chữa ô tô
chưa được trang bị quy trình bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS.
Mục tiêu nghiên cứu: Việc nghiên cứu tổng quan về hệ thống phanh
ABS, xây dựng qui trình bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS, cho ta
hiểu rõ về công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống, thực hiện
việc bảo dưỡng, sửa chữa một cách hợp lý làm tăng tuổi thọ và nâng cao hiệu
quả phanh; tăng tính an toàn chuyển động của ô tô, góp phần giảm thiểu tai

nạn giao thông. Là nguồn tài liệu tham khảo cho các xưởng bảo dưỡng, sửa
chữa ô tô.
Phương pháp nghiên cứu: Luận văn được thực hiện theo phương pháp
nghiên cứu lý thuyết, phân tích tổng hợp trên cơ sở khoa học chuyên ngành,
kết hợp phương pháp thực nghiệm để kiểm chứng lại qui trình bảo dưỡng, sửa
chữa hệ thống phanh ABS trên xe ô tô Toyota Corolla Altis 2.0

HV: Trần Văn Huân

2

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Phạm vi nghiên cứu: Đây là đề tài mở, có nội dung rộng, do vậy trong
quá trình thực hiện đề tài không thể đưa hết những nội dung liên quan một
cách chi tiết, mà chỉ dừng ở việc nghiên cứu chung về hệ thống phanh trên ô
tô, nghiên cứu hệ thống phanh ABS, đưa ra qui trình bảo dưỡng sửa chữa hệ
thống phanh và quy trình bảo dưỡng, sửa chữa một số bộ phận của hệ thống
phanh dầu.
Nội dung nghiên cứu: Nội dung chính của luận văn bao gồm các nội
dung nghiên cứu chung về hệ thống phanh trên ô tô; nghiên cứu hệ thống
phanh ABS; xây dựng quy trình bảo dưỡng, quy trình sửa chữa trong khai
thác sử dụng hệ thống phanh ABS; xây dựng quy trình kiểm tra, tháo lắp, bảo
dưỡng, sửa chữa điển hình đối với một số bộ phận của hệ thống phanh dầu;
đưa ra các hư hỏng, cùng biện pháp khắc phục hư hỏng trong hệ thống phanh
ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0. , sau đó đưa ra kết luận và hướng phát
triển của luận văn.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do kiến thức và trình độ có hạn, khó
khăn trong việc tìm kiếm tài liệu và tiếp xúc thực tế nên luận văn này khó
tránh khỏi thiếu sót. Kính mong sự chỉ bảo và đóng góp của Quý Thầy, Cô.
Em xin chân thành cảm ơn !

HV: Trần Văn Huân

3

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ
1.1. KHÁI QUÁT HỆ THỐNG PHANH
1.1.1. Khái quát chung
Để giảm tốc độ của một xe đang chạy và dừng xe, cần thiết phải tạo ra
một lực làm cho các bánh xe quay chậm lại. Khi người lái đạp bàn đạp phanh,
cơ cấu phanh tạo ra một lực (phản lực của mặt đường) làm cho các bánh xe
dừng lại và khắc phục lực (quán tính) đang muốn giữ cho xe tiếp tục chạy, do
đó làm cho xe dừng lại,

Hình 1.1. Các
lực chính xuất
hiện khi
phanh xe

HV: Trần Văn Huân

4

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người lái không những phải biết dừng xe mà còn phải biết cách cho xe
dừng lại theo ý định của mình. Chẳng hạn như khi phanh, phải giảm tốc độ
theo mức thích hợp và dừng xe tương đối ổn định trong một đoạn đường
tương đối ngắn khi phanh khẩn cấp.
1.1.2. Công dụng
Hệ thống phanh có tác dụng giảm tốc độ chuyển động của xe tới vận
tốc chuyển động nào đó, dừng hẳn hoặc giữ cho xe ở một vị trí nhất định.
Ngoài ra hệ thống phanh còn dùng để giữ ô tô đứng ở các dốc. Nhờ có
hệ thống phanh mà người lái xe có thể chạy xe an toàn ở tốc độ cao, từ đó
tăng năng suất vận chuyển và hiệu quả sử dụng xe
Phân loại
Hệ thống phanh được phân chia theo tính chất hình thành hệ thống
phanh:
1.1.3.1. Theo đặc điểm điều khiển được chia thành:
Phanh chính (phanh chân), dùng để giảm tốc độ khi xe đang chuyển
động,
Phanh phụ (phanh tay), Dùng để đỗ xe khi người lái rời buồng lái và
dùng làm phanh dự phòng,
Phanh bổ trợ (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện tử), dùng để tiêu
hao bớt một phần động năng của ô tô khi cần tiến hành phanh lâu dài (Phanh
trên dốc dài)
1.1.3.2. Theo kết cấu của cơ cấu phanh được chia ra:

Cơ cấu phanh tang trống,
Cơ cấu phanh đĩa,
Cơ cấu phanh dải.
1.1.3.3. Theo dẫn động phanh:
Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí,

HV: Trần Văn Huân

5

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực,
Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén,
Hệ thống phanh dẫn động liên hợp: cơ khí, thủy lực, khí nén,
Hệ thống phanh dẫn động có trợ lực.
1.1.3.4. Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh:
Hệ thống phanh được hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều
khiển ô tô khi phanh, do vậy trang bị thêm các bộ điều chỉnh lực phanh:
Bộ điều chỉnh lực phanh (Bộ điều hòa lực phanh)
Bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh có ABS)
1.1.4. Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe, nghĩa là đảm bảo quãng
đường phanh ngắn nhất, khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm,
Điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi: Lực tác dụng lên bàn đạp hay cần
kéo điều khiển phù hợp với khả năng thực hiện liên tục của con người,

Đảm bảo sự chuyển động ổn định của ô tô và phanh êm dịu trong mọi
trường hợp,
Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao, đảm bảo mối tương quan giữa
lực bàn đạp với sự phanh của ô tô trong quá trình thực hiện phanh,
Cơ cấu thoát nhiệt tốt, duy trì ổn định hệ số ma sát trong cơ cấu phanh
trong mọi điều kiện sử dụng,
Hạn chế tối đa hiện tượng trượt lết bánh xe khi phanh với các cường độ
lực bàn đạp khác nhau,
Có khả năng giữ ô tô đứng yên trong thời gian dài, kể cả trên đường dốc,
Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống trong khi thực hiện phanh trong mọi
trường hợp sử dụng, kể cả khi một phần dẫn động điều khiển có hư hỏng,

HV: Trần Văn Huân

6

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Phanh chân và phanh tay làm việc độc lập và không ảnh hưởng lẫn
nhau. Phanh tay có thể thay thế phanh chân khi phanh chân có sự cố, đảm bảo
chức năng dự phòng,
Phanh tay dùng để giữ nguyên vị trí xe. Phải giữ xe đứng yên không
thời hạn trên dốc nghiêng tối thiểu là 18%,
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.
1.2. CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG PHANH DẦU
1.2.1. Cấu tạo hệ thống phanh dầu

Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh [1]
Hệ thống phanh gồm có các bộ phận sau đây:
1. Bàn đạp phanh,
2. Bộ trợ lực phanh,
3. Xilanh chính,
4. Van điều hòa lực phanh (van P),
5. Phanh chân: (1) Phanh đĩa ; (2) Phanh trống,
6. Phanh dừng/Phanh tay

HV: Trần Văn Huân

7

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

1.2.2. Xilanh chính
Xilanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh
thành áp suất thủy lực. Hiện nay có hai kiểu xilanh chính phổ biến là kiểu một
buồng và kiểu hai buồng, xilanh chính kiểu hai buồng có hai piston tạo ra áp
suất thủy lực trong đường ống phanh của hai hệ thống. Sau đó áp suất thủy
lực này tác động lên các càng phanh đĩa hoặc các xilanh phanh của phanh
kiểu tang trống,
Bình chứa dùng để loại trừ sự thay đổi lượng dầu phanh do nhiệt độ
dầu thay đổi. Bình chứa có một vách ngăn ở bên trong để chia bình thành
phần phía trước và phía sau như thể hiện ở hình bên trái. Thiết kế của bình
chứa có hai phần để đảm bảo rằng nếu một mạch có sự cố rò rỉ dầu, thì vẫn

còn mạch kia để dừng xe. Cảm biến mức dầu phát hiện mức dầu trong bình
chứa thấp hơn mức tối thiểu và sau đó báo cho người lái bằng đèn cảnh báo
của hệ thống phanh.
1.2.3. Bố trí đường ống dẫn dầu phanh:

Hình 1.3. Bố trí đường ống dẫn dầu phanh [1]

HV: Trần Văn Huân

8

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Nếu đường ống dẫn dầu phanh bị nứt và dầu phanh rò rỉ ngoài, các
phanh sẽ không làm việc được nữa. Vì lý do này, hệ thống thủy lực của phanh
được chia thành hai hệ thống đường dẫn dầu phanh. Áp suất thủy lực truyền
đến hai hệ thống này từ xilanh chính được truyền đến các cành phanh đĩa
hoặc các xilanh phanh. Sự bố trí đường ống dẫn dầu phanh ở các xe FR khác
ở các xe FF; [1]
Ở các xe FR các đường ống dầu phanh được chia thành hệ thống bánh
trước và hệ thống bánh sau, nhưng ở xe FF sử dụng đường ống chéo. Vì ở các
xe FF, tải trọng tác động vào các bánh trước lớn nên lực phanh tác động vào
các bánh trước lớn hơn các bánh sau. Vì vậy, nếu sử dụng cùng các đường
ống dầu phanh của xe FR cho xe FF thì lực phanh sẽ quá yếu nếu hệ thống
phanh bánh trước bị hỏng, do đó, người ta dùng một hệ thống đường ống chéo
cho bánh trước bên phải và bánh sau bên trái và một hệ thống cho bánh trước
bên trái và bánh sau bên phải để nếu một hệ thống bị hỏng, thì hệ thống kia

vẫn duy trì được một lực phanh nhất định.
1.2.4. Bộ trợ lực phanh
a. Khái quát:

Hình 1.4. Cấu tạo bộ trợ lực phanh bằng chân không [1]

HV: Trần Văn Huân

9

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

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 (tăng lực) tỷ lệ thuận
với lực ấn của bàn đạp để điều khiển các phanh. Bộ trợ lực phanh sử dụng chân
không được tạo ra trong đường ống nạp (bơm chân không trong trường hợp xe
có động cơ Diesel). [1]
b. Cấu tạo:
Bộ trợ lực phanh gồm có các bộ phận như trong hình 1.4
1.2.4. Van điều hòa lực phanh
a. Khái quát:
Van điều hòa lực phanh (van P) được đặt giữa xilanh chính của đường
dẫn dầu phanh và xilanh phanh của bánh sau,
Cơ cấu này tạo ra lực phanh thích hợp để rút ngắn quãng đường phanh
bằng cách tiến gần đến sự phân phối lực phanh lý tưởng giữa bánh bánh sau
và bánh trước để tránh cho các bánh sau không bị hãm sớm trong khi phanh
khẩn cấp (khi tải trọng bị dồn về phần trước),

b. Cấu tạo:
Van điều hòa lực phanh gồm có các bộ phận trình bày ở hình 1.5

HV: Trần Văn Huân

10

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hình 1.5. Hệ thống phanh có van điều hòa lực phanh [1]
c. Các loại van điều hòa lực phanh (P):

Hình 1.6. Van P kép, P&BV [1]

HV: Trần Văn Huân

11

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

• Van điều hòa lực phanh kép:
Sử dụng van P kép ở đường ống chéo của phanh ở các xe FF. Về cơ
bản, có thể coi nó như một cặp van P hoạt động bên nhau. Mỗi van P này hoạt
động hệt như một van P bình thường. [1]

• Van điều hòa lực phanh & van nhánh (P & BV):
Van P & BV đóng hai vai trò. Thứ nhất, nó tác động như một van P
bình thường. Ngoài ra, nếu mạch thủy lực của các phanh trước bị hỏng vì bất
cứ lý do nào, nó sẽ làm mất chức năng của van P. (Dù áp suất thủy lực của
xilanh chính tăng lên, áp suất truyền đến các bánh sau vẫn được giữ nguyên
như trước). [1]
• Van điều hòa lực phanh theo tải trọng (LSPV):

Hình 1.7. Van LSPV [1]

HV: Trần Văn Huân

12

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Về cơ bản van LSPV là một bộ phận giống như van P, nhưng nó có thể điều
chỉnh điểm chia của van P cho thích ứng với tải trọng tác động lên các bánh sau,
Van LSPV tránh cho các phanh sau bị quá hãm, bị khóa, bị trượt và cũng
làm cho nó có thể nhận được lực phanh lớn khi tải trọng của bánh sau lớn, [1]
Loại van này được sử dụng rộng rãi ở các loại xe như xe tải mà sự phân
bố tải trọng lên các bánh trước và sau khác nhau xa giữa trường hợp xe có tải
và không có tải, [1]
Lò xo cảm biến tải trọng đặt giữa vỏ bán trục sau và khung (hoặc thân
xe) sẽ phát hiện tải trọng. Có thể điều chỉnh điểm tách bằng cách điều chỉnh
lực của lò xo. Đôi khi người ta sử dụng van LSPV kép cho đường ống chéo ở
các xe FF. [1]

1.2.5. Phanh chân
a. Phanh đĩa:
• Cấu tạo
Phanh đĩa gồm có các bộ phận trình bày ở hình 1.8
• Hoạt động

Hình 1.8. Cấu tạo của phanh đĩa [1]

HV: Trần Văn Huân

13

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Phanh đĩa đẩy piston bằng áp suất thủy lực truyền qua đường dẫn dầu
phanh từ xilanh chính làm cho các má phanh đĩa kẹp cả hai bên của rôto
phanh đĩa và hãm các lốp dừng quay. Do đó, vì các rôto của phanh đĩa và các
má phanh đĩa cọ vào nhau, phát sinh nhiệt do ma sát. Tuy nhiên, vì rôto phanh
đĩa và thân phanh để hở, nên nhiệt do ma sát sinh ra dễ bị tiêu tán. [1]
• Điều chỉnh phanh
Vì vòng bít (cuppen, seal) của piston tự động điều chỉnh khe hở của
phanh, nên không cần điều chỉnh khe hở của phanh bằng tay; [1]
Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thủy lực làm dịch chuyển piston và đẩy
đệm đĩa phanh vào rôto phanh đĩa; [1]

Hình 1.9. Đặc điểm biến dạng của cúppen [1]
Trong lúc piston dịch chuyển, nó làm cho vòng bít của piston thay đổi

hình dạng. Khi nhả bàn đạp phanh, vòng bít của piston trở lại hình dạng ban
đầu của nó, làm cho piston rời khỏi đệm của đĩa phanh; [1]
Do đó, dù đệm của đĩa phanh đã mòn và piston đang di chuyển, khoảng
di chuyển trở lại của piston luôn luôn như nhau, vì vậy khe hở giữa đệm của
đĩa phanh và rôto đĩa phanh được duy trì ở một khoảng cách không đổi. [1]

HV: Trần Văn Huân

14

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

• Giảm mức dầu phanh

Hình 1.10. Sự thay đổi mức dầu trong bình chứa [1]
Mức dầu phanh trong bình chứa của phanh giảm đi do má phanh bị
mòn. Do đó có thể dự kiến tình trạng mòn của má phanh bằng cách kiểm tra
mức dầu trong bình chứa; [1]
Do đường kính của piston lớn, nên độ mòn của các má phanh đĩa dẫn
đến độ giảm mức dầu trong bình chứa lớn hơn phanh kiểu tang trống. [1]
• Chỉ báo mòn má phanh

HV: Trần Văn Huân

15

MSHV: CA110115

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hình 1.11. Bộ phận báo độ mòn của má phanh [1]
Khi má phanh đĩa mòn và cần phải thay thế, cái chỉ báo mòn má phanh
đĩa sẽ phát ra tiếng rít để báo cho người lái. Trong trường hợp xe Corolla, sự
cảnh báo diễn ra khi độ dày thực của má phanh còn khoảng 2,5 mm; [1]
Khi độ dày của má giảm xuống đến độ dày nói trên, cái chỉ báo mòn
má phanh, được gắn cố định vào tấm phía sau của má phanh sẽ tiếp xúc với
rôto của đĩa phanh và phát ra tiếng kêu rít trong khi xe chạy; [1]
Có loại chỉ báo mòn má phanh kiểu cảm biến như trình bày ở phía dưới
bên trái của hình vẽ. Khi cảm biến mòn đi cùng với má phanh đĩa, mạch của bộ
cảm biến bị hở. Bộ ECU phát hiện mạch hở này và báo cho người lái biết. [1]

HV: Trần Văn Huân

16

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

• Phân loại càng phanh đĩa

Hình 1.12. Cấu tạo các loại càng phanh đĩa [1]
(1) Loại càng phanh cố định:
Loại càng phanh cố định có một cặp piston để đẩy vào cả hai bên của
rôto đĩa phanh.

(2) Loại càng phanh di động:
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 trượt theo chiều
ngược với piston và đẩy rôto phanh từ cả hai bên. Do đó nó làm bánh xe
ngừng quay. Càng phanh di động có nhiều loại tùy theo phương pháp gắn
càng vào tấm truyền mômen. [1]
• Các loại rôto phanh đĩa
Loại đặc: Loại đặc này được làm từ một rôto đơn của phanh đĩa,
Loại được thông gió: Có lỗ rỗng ở bên trong, tiêu tán nhiệt rất tốt,
Loại có tang trống: Phanh tang trống gắn liền để dùng cho phanh dừng.

HV: Trần Văn Huân

17

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hình 1.13. Cấu tạo các loại rôto phanh đĩa [1]
• Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình phanh
Khi dùng phanh chân (không có phanh động cơ) liên tục trên đường
xuống dốc dài v.v..., má phanh trống và má phanh đĩa trở nên nóng quá mức
do ma sát. Dẫn đến giảm hệ số ma sát của các bề mặt má phanh làm cho lực
hãm của phanh kém kể cả khi gắng sức đạp bàn đạp phanh. [1]

Hình 1.14.Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ cơ cấu phanh và hệ số ma sát [1]
b. Phanh trống:
• Cấu tạo

Cấu tạo phanh trống trình bày ở hình 1.15:
• Hoạt động

HV: Trần Văn Huân

18

MSHV: CA110115