Giáo trình hệ thống Phanh trên ô tô



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
CHƯƠNG VIII :

Bài 1:

HỆ THỐNG PHANH
BRAKES SYSTEMS

I. Công dụng phân loại yêu cầu:
I.1.Công dụng:
Giảm tốc độ của ôtô đến khi ngừng hẳn hoặc
đến một tốc độ cần thiết (phanh chân) và đồng thời
giữ cho ôtô đứng yên trên dốc (phanh tay).
I.2. Phân loại:
 Theo cách bố trí cơ cấu phanh:
• Phanh bánh xe
• Phanh ở trục hệ thống truyền lực
 Theo cơ cấu phanh:
• Phanh guốc .
• Phanh đai.
• Phanh đóa.
 Theo dẫn động
Phanh:
• Phanh cơ khí.
• Phanh thuỷ lực.

• Phanh khí.
• Phanh điện.
• Phanh liên hợp.
 Theo kết cầu bộ cường hóa:
• Phanh trợ lực bằng khí nén
• Phanh trợ lực bằng áp thấp.
I.3. Yêu cầu:
- Hiệu quả phanh tốt nhất ở tất các bánh xe, đảm
bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi gặp nguy hiểm.
- Phanh êm dòu trong mọi trường hợp để đảm bảo ổ
đònh ôtô
- Điều khiển nhẹ nhàng, lực tác dụng lên pedal
không lớn.
- Dẫn động phanh có độ nhạy cảm lớn.
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 147




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
- Không có hiện tượng tự siết phanh.
- Thoát nhiệt tốt.

- Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao.
Ổn đònh sử dụng.
- Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên pedal
với lực phanh
- Có khả năng phanh ôtô trong thời gian dài.
II. Kết cấu hệ thống phanh:
Hệ thống phanh gồm: Phanh chính (phanh bánh xe, phanh
chân) và phanh phụ (phanh truyền lực, phanh tay). Phanh
chính và phanh phụ có thể sử dụng chung cơ cấu phanh
hoặc sử dụng riêng cơ cấu phanh, nhưng dẫn động phanh
hoàn toàn riêng rẽ. Các hệ thống phanh thông dụng:
• Phanh cơ khí: Thường dùng ở phanh phụ.
• Phanh thủy lực: Dẫn động bằng chất lỏng ( dầu ).
• Phanh khí: Dẫn động bằng chất khí.
• Phanh thủy khí: Dẫn động bằng chất lỏng và chất
khí.
Dùng phanh dầu thì lực tác động lên pedal lớn hơn so
với phanh khí. Do đó phanh dầu chỉ dùng ở ôtô con, tải
nhỏ, tải trung bình. Còn phanh khí thường sử dụng trên
ôtô tải trung bình và tải lớn.
II.1: Cơ cấu phanh:
1. Phanh guốc:

Guốc
phanh dẫn
động
Cam quay

Hình 9.1:

Xy lanh làm
việc
Guốc
phanh bò
động
Má phanh

Chốt lệch
Trống
phanhChiều quay tâm
Mô hình
phanh guốc

Cơ cấu loại phanh guốc có hai loại guốc phanh quay
quanh chốt lệch tâm và đặt đối xứng với xilanh làm
việc.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 148




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
Phanh guốc có kết cấu đơn giản, điều chỉnh khe hở
giữa má phanh và trống bằng cam quay và chốt lệch
tâm. Để đảm bảo độ mòn đồng đều ở hai má phanh
thì má của guốc phanh có hiệu quả cao (tự siết) được
làm dài hơn.

Phanh loại bơi, cơ
Chiều
cấu này có hai bậc
quay
tự do và không có
điểm tựa cố đònh. Ở
cơ
cấu này, hai xilanh
làm việc đều tác
dụng lên đầu trên và
đầu dưới của guốc. Hình 9.2: Mô hình phanh
Khi phanh các guốc sẽ guốc loại bơi
chuyển dòch theo chiều
ngang và ép má phanh sát vào trống. Nhờ ma sát má
phanh bò cuốn theo ống xilanh làm việc tỳ sát vào điểm
tựa cố đònh. Hiệu qủa phanh của ôtô khi tiến hay lùi
đều bằng nhau

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 149



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường

Hình 9.3: Cấu tạo phanh guốc



So sánh giữa guốc phanh dẫn động – bò động
và guốc phanh loại bơi:
 Guốc phanh dẫn động – bò động:
Cần lực lớn để hãm
Gọn nhẹ, dễ kiểm tra sửa chữa
Cụm thắng ổ đònh, ít hư hỏng
Đối với một số xe không cần van đònh lượng
 Guốc phanh loại bơi
Chỉ cần lực nhỏ để hãm xe
Bánh xe có xu hướng khoá kẹt khi thắng gấp
Cần van đònh lượng cho hệ thống thủy lực
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 150



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
a. Bố thắng:
Bố thắng được gắn vào guốc
sao cho tận dụng tốt nhất sự ma
sát và mài mòn đều trên toàn
bề mặt
• Bố tán rivet: Rivet bằng
đồng thau hoặc nhôm làm
loe hai đầu gắn chặt vào bố và guốc
Hình 9.4: Bố thắng tán rivet và dán
• Bố dán: Bố được dán vào guốc bằng keo chuyên
dùng chòu nhiệt
• Bố bắt bu long: Bố được khoan lỗ và bắt vào guốc (
dùng cho tải nặng )



Ưu và khuyết điểm các loại bố:

• Bố tán rivet: Làm việc êm, dẫn và giải nhiệt
tốt. Nhưng gây trầy xước cho trống thắng khi bố
mòn, dễ bò nứt vỡ chổ tán rivet khi làm việc ở

nhiệt độ cao.
• Bố dán: Ít gây trầy xướt khi bố mòn, sử dụng hết
chiều dài bố. Nhưng làm việc không êm dòu, tản
nhiệt kém bằng bố tán rivet do bó quá sát không
tạo được khoảng co giản
• Bố bắt bu long: Sử dụng xe tải lớn, dễ thay thế
b. Ưu và khuyết điểm phanh guốc:
 Ưu điểm của phanh guốc:
-Dễ bố trí thắng đậu xe
-Dùng lực nhỏ khi thắng (ở cơ cấu phanh loại bơi) nên ở
một số loại xe nhỏ không cần booster trợ lực.
 Khuyết điểm:
-Có nhiều chi tiết và cần sự điều chỉnh phức tạp
-Thắng dễ bị dính hoặc trượt khi có thay đổi nhỏ trong cụm
thắng, làm xe bò đâm lệch một bên khi thắng.
2. Phanh đóa: Chia làm hai loại: loại đóa quay và loại vỏ
quay.
pisto
a. Phanh đóa loại đóa quay: đóa phanh ở
n
phía ngoài có trọng lượng nhỏ, Áp
thường được sử dụng ở phanh lực
trước hoặc phanh tay ở ôtô dầ
tải. Nhược điểm của loại phanh u
này là
Tấm ma
rất dễ bò hư hỏng do bụi bẩn
đóa
rơi vào khi chạy trên đường đất. sát
xoay

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 151




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
Hình 9.5.a.: Phanh đóa loại đóa quay

Hình 9.5.b.: Phanh đóa loại đóa quay
b. Phanh đóa loại vỏ quay: Khi phanh
các piston ở xilanh con sẽ đẩy đóa
dòch chuyển tương đối với nhau trong
mặt phẳng quay của bánh xe theo
hứơng ngược chiều nhau. Nhờ có
rãnh nghiêng ở đóa nên các viên bi
chạy theo rãnh để ép các đóa ma
sát vào vỏ và tiến hành phanh.

vỏ
xoay
Viên bi
Đóa

phanh
Xylanh

Hình 9.6.a: Phanh đóa loại võ quay

Brake
disc
rotor

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 152




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
Hình 9.6.b: Phanh đóa loại võ quay
Dòng
khí

c. Đóa thắng: ( Rotor )
Đóa làm bằng thép tạo ma sát với bố
thắng, cố định với trục bánh xe (có thể

tháo rời để thay thế)
d. Đệm thắng:

Hình 9.7: Đóa
Đệm thắng có lưng đỡ là tấm kim loại thắng
phẳng, gắn cố định với cụm thắng
(calip). Bố thắng được gắn với lưng bằng cách tán rivet, đán hoặc
đúc.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 153




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
Hình 9.7: Cấu tạo phanh đóa
e. Bộ phận báo hiệu bố mòn:
• Báo hiệu bằng tiếng động: Thanh báo hiệu dính liền với
bố, khi bố mòn đến mức qui định, thanh báo ma sát vào
trống tạo nên tiếng rít.
• Báo hiệu bằng cảm giác: khi bố mòn, một bộ phận ma
sát sẽ gây rung động lên bàn đạp.

• Báo hiệu bằng điện tử: Bộ cảm ứng báo lên buồng lái
khi bố mòn.



Ưu điểm của phanh đóa so với phanh guốc:
• Áp suất trên bề mặt ma sát của má phanh
giảm và phân bố đều
• Đơn giản, gọn nhẹ, ổn đònh khi thắng.
• Lực thắng bằng nhau trên hai cụm thắng ở cùng
một trục nên không gây đâm lệch xe khi hãm
• Lực quay ly tâm của rotor làm chất bẩn không
bán được

II.2. Dẫn động phanh.
1. Phanh dầu:
Dựa trên đònh luật
Pascal
Lực tác dụng từ
pedal đến cơ cấu
phanh qua chất lỏng
ở các đường ống.
Đặc điểm phanh
dầu là các bánh xe
được phanh cùng một
lúc vì áp suất trong
đường ống chỉ bắt
đầu tăng lên khi tất
cả các má phanh
ép sát vào trống

phanh.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Hình 9.8 Sơ đồ phân phối
dầu thắng



Trang 154




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
Lực được nhân lên do tương quan về diện tích qua
xylanh chính đến xylanh làm việc
Lực đạp phanh truyền đến các xylanh bánh xe với tỷ
số truyền 1:6 hoặc 1:7

Hình 9.9 Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực

 Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản.Phanh đồng thời các bánh xe.
- Hiệu suất cao. Độ nhạy tốt.
- Có khả năng dùng trên nhiều loại ôtô khác

nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh.
 Khuyết điểm:
- Tỷ số truyền lớn, lực tác dụng lên pedal lớn
( phải cường hóa đối với ôtô lớn ).
- Nếu bò rò rỉ thì cả hệ thống không làm việc
( khắc phục bằng cách dùng dẫn động phanh hai dòng
).
- Hiệu suất dẫn động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 155




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
a. Xylanh chính:

Hình 9.10.a. Xylanh chính loại piston đơn
Khi đạp phanh: Piston duy chuyển trong xylanh chính.
Cuppen mở lổ bù ( lổ A ) cho dầu thắng điền đầy piston
qua lổ nạp ( lổ B ). Piston và cuppen tiến đến tạo áp suất
đẩy dầu thắng xuyên qua van thoát đến các xylanh bánh

xe.
Khi không phanh: Nhờ lực lò xo hồi nơi mâm thắng
kéo hai guốc phanh về. Hai piston xylanh con ép dầu thắng
hồi trở lại bình chứa qua lổ bù ở xylanh chính.

Hình 9.10.b. Xylanh chính loại piston kép
Trong xylanh chính có hai piston đặt nối tiếp nhau, mỗi
piston có một bình dầu thắng riêng. Bộ piston thứ nhất
bơm dầu thắng cho các xylanh con hai bánh trước, Bộ
piston thứ nhất bơm dầu cho các xylanh con hai bánh sau.
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 156




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
Khi đạp phanh: Piston số 1 tiến tới đóng kín lỗ bù, tạo
áp suất ở các xylanh bánh xe trước. Đồng thời tạo áp
suất phía sau piston số 2 đẩy piston này tới bòt lổ bù và
tạo áp suất bánh xe sau.
b. Xylanh bánh xe: ( Xylanh con )

Tấm ma
sát

Piston
Vít xả
gió
Cao su
che
bụi
Hình

Guốc
phanh

Xylanh
9.11. Xylanh bánh xe ( xylanh con )

Xylanh con nhận áp suất dầu thắng từ xylanh chính tác
động lên guốc phanh để hãm xe. Xylanh con bao gồm:
Piston- Xylanh - Cuppen – Lò xo – Vít xả gió – Cao su che bụi.
c. Van cân bằng: Proportioning Valve
1: Bầu áp thấp
2: Xylanh chính
3: Van cân bằng
4: Thắng trước bên
trái
5: Thắng sau bên trái

Hình 9.12. Mô tả hoạt động van P
p dụng cho dòng xe có thắng đóa phía trước, thắng

tăm bua phía sau. Do khi hãm phanh đột ngột, phần lớn
trọng lượng ôtô dồn về hai bánh trước nên hai bánh sau
không cần áp suất tác động thắng mạnh.
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 157




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
Van cân bằng không làm việc khi thắng bình thường.
Tuy nhiên khi thắng đột xuất, áp suất dầu đạt đến giá
trò nhất đònh van tự động điều chỉnh giảm bớt áp suất
tác động vào hai bánh sau
d. Dầu phanh:
Dầu phanh phải đảm bảo yêu cầu nhà sản suất,
không được dùng lẫn gữa các loại dầu thắng ( có ghi
hướng dẫn sử dụng, chủng loại, màu sắc trên mỗi bình
dầu thắng cũng như ghi trên nắp bình dầu xylanh chính ).
Tuyệt đối không được làm lẫn dầu, mỡ, xăng, nhớt..v…
v…
e. Bầu trợ lực phanh:

Hình 9.13. Mô tả biểu đồ tính năng và mặt cắt
bầu trợ lực áp thấp
Reaction mechanism: Đóa phản lực

Diaphragm: màng

Booster piston: Piston trơ lực

Vacuum: Chân không

Push rod: Cần đẩy
màng

Diaphragm spring: Lò xo

Constant pressure chamber: Buồng áp suất không đổi
Variable pressure chamber: Buồng áp suất thay đổi
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 158




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
 Không đạp phanh: Van khí được nối với cần điều
khiển và bò kéo sang phải nhờ lò xo hồi. Vì vậy không
khí bên ngoài sau khi qua lọc khí không vào được buồng
áp suất thay đổi. Khi đó, van chân không của thân van
bò tách khỏi van điều khiển làm thông giữa hai buồng.
Do luôn có độ chân không trong buồng áp suất không
đổi nên cũng có độ chân không trong buồng áp suất
thay đổi.
 Đạp phanh: Van điều khiển bò đẩy ép vào van khí,
nên nó dòch chuyển sang trái tiếp xúc với van chân
không. Do đó không còn sự thông nhau giữa hai buồng.
Van khí tiếp tục dòch chuyển sang trái, nó tách khỏi van
điều khiển nên không khí lọt được vào buồng áp suất
thay đổi. Sự chênh lệch áp suất giữa hai buồng làm
piston dòch chuyển sang trái. Khi đó đóa phản lực đẩy cần
đẩy trợ lực sang trái và làm tăng lực phanh.
 Nhả phanh: Cần điều khiển van và van khí bò đẩy
sang phải nhờ lò xo hồi và phản lực xylanh chính. Làm
cho van khí tiếp xúc van điều khiển, đóng đường thông
áp suất khí trời. Cùng lúc đó van khí cũng nén lò xo van
điều khiển lại, nên nó bò tách khỏi van chân không là
làm thông giữa hai buồng.
2: Phanh tay:
Giúp hãm xe trong trường hợp khẩn cấp hay đậu bên
lề đường. Phanh tay có thể lắp ở trục thứ cấp hộp số,
ở bộ visai hay ở các bánh xe

1:
Thắng tay

Hình 9.14. Phanh tay

2: Cáp thắng
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 159




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
3: Cụm thắng sau
3. Phanh khí:
Kết cấu phức tạp.Dùng trên ôtô cỡ lớn hặoc có
kéo remorque
Ưu điểm:
Lực tác dụng lên pedal bé.Trang bò trên ôtô lớn có
kéo romooc.
Bảo đảm chế độ phanh remorque khác với ôtô
kéo, do đó phanh đoàn xe ổn đònh. Khi remorque tách
khỏi ôtô thì remorque phanh tự động.
Có khả năng cơ khí hóa qúa trình điều khiển ôtô
và sử dụng khi nén cho hệ thống treo loại khí.

Khuyết điểm:
Có kết cấu phức tạp với nhiều cụm chi tiết.
Kích thước và trọng lượng khá lớn, gía thành cao, độ
nhạy ít, thời gian chậm tác dụng lớn.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 160




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
Hình 9.15. Sơ đồ hệ thống phanh khí ( khôngcó
Remorque )

Hình 9.16. Van phân phối khí Ôtô ( khôngcó
Remorque )

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 161



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường

1: Thân buồng
thắng
2: Màng
3, 10, 11: Các
cần điều khiển
4: Nắp buồng
thắng
5: Ống mềm
6, 7: Lò xo
8: Vòng đệm
9: Bulong
12, 13, 14, 15: Cơ
cấu điều chỉnh
16: Trục cam tác
động
17: Nắp
Hình 9.17. Bầu phanh của hệ thống phanh khí

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 162




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
Hình 9.18. Sơ đồ hệ thống phanh khí nén ( Ôtô có
Remorque )

Truyền động từ
phanh tay

Lò xo cân
bằng của
buồng remorque
Buồng động
thanh remorque

Cần
kéo
Cần
đẩy

Cần

nối lớn
Cần
nối bẻ

Hình 9.19.a. Van
phanh khí nén

Buồng dẫn động
phanh ôtô

Remorque )
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 163

phân phối
( Ôtô có




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường
Hình 9.19.b. Van phân phối phanh khí nén ( Ôtô có
Remorque )

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 164


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM



Hệ Thống Thắng

Thường
Hình 9.20. Hệ thống phanh dầu trợ lực khí nén

Hình 9.21.a. Bộ trợ lực phanh loại Khí Nén

Hình 9.21.b. Van điều khiển phanh
remorque
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 165




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường

Hình 9.21.c. Van điều khiển phanh remorque

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 166




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Thắng

Thường

Hình 9.21.d. Van điều khiển phanh
remorque
Đạp thắng
đệm kín

Khí nén
Piston
luôn luôn
đến

Cần đẩy

Thông
với khí
trời

Xy lanh
chính 2
dòng
Piston
Đế van Van
điều
khiển
Hình
9.22. Servo Khí Nén

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 167