Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe honda civic

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN, KIỂM NGHIỆM
HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE HONDA CIVIC

Người hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

TS. LÊ VĂN TỤY
VÕ ĐÌNH HUY

Đà Nẵng, 2020


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ

1.1.
1.1.1.

Công dụng, yêu cầu, phân loại
Công dụng của hệ thống phanh trên ô tô
Hệ thống phanh dùng để:
- Giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó.

- Ngoài ra, hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô đứng yên tại chỗ trên các mặt
dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.
1.1.2.

Yêu cầu của hệ thống phanh trên ô tô
Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Làm việc bền vững, tin cậy.
- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy
hiểm.
- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho
hành khách và hàng hóa.
- Giữ cho ô tô đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế.
- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô khi phanh.
- Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và quay
vòng.
- Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện sử
dụng.
- Có khả năng thoát nhiệt tốt.
- Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều

khiển nhỏ.
1.1.3. Phân loại hệ thống phanh trên ô tô
- Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh chia ra các loại sau: Phanh bánh xe và phanh truyền
lực.
- Theo dạng bộ phận tiến hành phanh chia ra : Phanh đĩa, phanh trống-guốc.
- Theo loại dẫn động chia ra: Phanh cơ khí, phanh thủy lực, phanh khí nén, phanh điện
từ và phanh liên hợp.

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

1


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Đặc điểm kết cấu của cơ cấu phanh trên ô tô
Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản và làm việc theo nguyên lý ma sát, kết
cấu cơ cấu phanh bao giờ cũng phải có hai thành phần chính là: Các phần tử ma sát và cơ
1.2.

cấu ép.
Ngoài ra, cơ cấu phanh còn có một số bộ phận khác như: Bộ phận điều chỉnh khe hở
giữa các bề mặt ma sát, bộ phận để xả khí đối với dẫn động thủy lực
Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: Trống-Guốc, Đĩa. Mỗi dạng có đặc
điểm kết cấu riêng biệt.
1.2.1. Cơ cấu phanh loại trống guốc
a.
Thành phần cấu tạo
- Trống phanh: là một trống quay hình trụ gắn liền với moay ơ bánh xe.
- Các guốc phanh: trên bề mặt gắn các tấm ma sát ( còn gọi là má phanh).
- Mâm phanh: là một đĩa cố định, bắt chặt với dầm cầu. Là nơi lắp đặt và định vị hầu
hết các bộ phận khác của cơ cấu phanh.
- Cơ cấu ép: khi phanh, cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ ép
các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạo nên lực ma sát
phanh bánh xe lại.
- Bộ phận điều chỉnh khe hở và xả khí (chỉ có đối với dẫn động thủy lực).
b. Các chỉ tiêu đánh giá

Để đánh giá cơ cấu phanh người ta sử dụng ba chỉ tiêu, đặc trưng cho chất lượng của
cơ cấu phanh là: tính thuận nghịch (đảo chiều), tính cân bằng và hệ số hiệu quả.
- Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mô men phanh so nó
tạo ra không phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức chiều chuyển động của ô tô.
- Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lực từ guốc
phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ lên cụm ổ trục của
bánh xe.
- Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa mô men phanh tạo ra và tích của lực
dẫn động nhân với bán kính trống phanh.
c.
Các cơ cấu phanh trống guốc thông dụng
Các cơ cấu này khác nhau ở dạng và số lượng cơ cấu ép, số bậc tự do của các guốc
phanh, đặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống và giữa guốc với cơ cấu ép.

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

2


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic
2

3

1

4

2

2

1
4

4
P2

P1

P2

fN2

a

fN2

N1

5
P2

P1

fN2

a

P1

N1

N1
N2

N2

fN1
e

b

b

b

N2

fN1

fN1
e

e

c)

b)

a)

3
3

2

1

2

1

4

4

P1

P1

1

a

3

P2

P2

a

fN2

a

fN2
N1

N1

b

N2

b

N2

fN1

fN1
e

e

e)

d)

Hình 1.1 Sơ đồ các cơ cấu phanh trống guốc thông dụng
a- Cơ cấu phanh guốc ép bằng xi lanh kép; b- Cơ cấu phanh guốc ép bằng xi
lanh kép có cường hóa; c- Cơ cấu phanh guốc ép bằng cam; d- Cơ cấu phanh hai
xi lanh, guốc phanh một bậc tự do; e- Cơ cấu phanh hai xi lanh, guốc phanh hai
bậc tự do.
1- Má phanh; 2- Guốc phanh; 3- Piston của xi lanh công tác; 4- Lò xo hồi vị;
5- Cam ép
Trong đó :
P, P1, P2 : Lực Xi lanh dẫn động guốc phanh.
N1, N2 : Áp lực pháp tuyến tác dụng lên guốc phanh.
FN1, fN2 : Lực ma sát.
a: Khoảng cách từ tâm quay bánh xe đến phương lực ép P.
b:Khoảng cách từ tâm quay bánh xe đến tâm quay của điểm tựa cố định.
e: Khoảng cách từ tâm quay của điểm tựa cố định đến mép ngoài má phanh.
Do vậy nên các cơ cấu phanh trên cho kết quả làm việc khác nhau ở:
- Hiệu quả làm việc và độ phức tạp của kết cấu.
- Đặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc.
- Gía trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe.
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

3


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Cơ cấu phanh guốc ép bằng xi lanh kép (hình 1.1a):
Đây là loại cơ cấu trang trống đơn giản nhất có tính đối xứng về phương diện kết cấu.
Tuy nhiên mô-men ma sát được tạo ra bởi các guốc có giá trị khác nhau do tính chất tách siết
của các guốc đối với tang trống phù thuộc vào chiều quay bánh xe. Loại này có đặc điểm kết
cấu như sau:
+ Hai guốc của cơ cấu phanh có điểm tựa tâm quay cố định của guốc được bố trí về
cùng một phía đối với cơ cấu phanh.
+ Hai guốc sử dụng chung một cơ cấu ép là xi lanh kép ( một xi lanh với 2 piston
thường có cùng đường kính nhưng chiều tác dụng là trái chiều nhau nên mô-men ma sát do
hai guốc tạo ra cho tang trống là khác nhau do tính tách siết mặc dầu lực ép do xi lanh kép
tạo ra là giống nhau hoàn toàn.
Cơ cấu phanh guốc ép bằng xi lanh kép có cường hóa (hình 1.1b):
Đây là loại cơ cấu phanh có đầu trên của hai guốc sử dụng một xi lanh kép để tạo lực
ép chính, đầu dưới của hai guốc được nối với nhau bằng một thanh cường hóa tùy động.
Lợi dụng tính chất tự tách/siết của guốc phanh, thanh cường hóa giúp tăng thêm lực tác
dụng lên má phanh tự tách nhờ vào lực tác dụng thêm từ má tự siết thông qua thanh cường
hóa.
Cơ cấu phanh guốc ép bằng cam (hình 1.1c):
Đây là loại cơ cấu phanh kiểu trống guốc đặc biệt, có tính dối xứng về phương diện
kết cấu qua mặt phẳng đối xứng. Loại này có các đặc trưng sau :
+ Hai guốc sử dụng chung một cam ép cùng kiểu và cùng hành trình nâng để tạo lực
ép như nhau cho hai guốc.
+ Mô-men ma sát được tạo ra bởi hai guốc có giá trị hoàn toàn bằng nhau (Hai guốc
được ép cưỡng bức với cùng hành trình nâng cam làm cho chúng có cùng biến dạng và do
đó có cùng áp lực và cùng Mô-men ma sát). Tuy nhiên lực ép tác dụng lên từ cam ép lên các
guốc là khác nhau do tính chất tách/siết của guốc phụ thuộc vào chiều quay.
+ Khi các chốt dẫn hướng bị mòn biến dạng , mòn rỉ sẽ làm cho các má phanh mòn
không đều ,hiệu quả phanh giảm và gây rung động.
Cơ cấu phanh hai xi lanh, guốc phanh một bậc tự do (hình 1.1d):
Đây là loại cơ cấu phanh cho hiệu quả phanh cao theo chiều tiến do lúc này cả hai má

phanh đều có tính tự siết. Ngược lại khi đi lùi, hiệu quả phanh thấp do cả hai má phanh để
có tính tự tách. Loại phanh này là loại phanh có tính cân bằng nhưng không thuận nghịch,
khó kết hợp làm hệ thống phanh dừng, chỉ phù hợp để làm cơ cấu phanh trước.
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

4


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Cơ cấu phanh hai xi lanh, guốc phanh hai bậc tự do (hình 1.1e):
Đây là loại cơ cấu phanh cho hiệu quả phanh cao cả khi chuyển động tiến và lùi. Các
guốc phanh có hai bậc tự do và không có điểm quay cố định. Cơ cấu ép gồm hai xi lanh làm
việc tác dụng đồng thời lên đầu trên và đầu dưới của các guốc phanh. Kết cấu như vậy cho
phép cả hai guốc phanh đều tự siết dù cho quay theo chiều nào.
Tuy nhiên loại phanh này có kết cấu phức tạp hơn và giá thành cao hơn.
1.2.2. Cơ cấu phanh loại đĩa
Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ô tô du lịch (chủ yếu ở các bánh
trước). Gần đây loại phanh này bắt đầu được sử dụng trên một số loại ô tô vận tải và chở
khách.
Phanh đĩa có các loại: kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay, vòng ma sát
quay.
Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rãnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép hai
kim loại khác nhau. Trên ô tô sử dụng chủ yếu loại đĩa quay dạng hở, ít khi dùng loại vỏ
quay.
Có hai phương án lắp ghép má kẹp: lắp cố định và lắp tùy động kiểu bơi. Phương án
lắp cố định có độ cứng vững cao, cho phép sử dụng lực dẫn động lớn. Tuy vậy điều kiện
làm mát kém, nhiệt độ làm việc của cơ cấu phanh cao hơn.

1

3

2

4

5

6
8

7

Hình 1.2 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định.
1- Má phanh; 2- Má kẹp; 3- Piston; 4- Vòng làm kín; 5- Đường dầu thủy
lực 6- Chiều dịch chuyển Piston; 7- Rãnh thông gió; 8- Đĩa phanh.

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

5


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Để khắc phục có thể dùng kiểu má kẹp tùy động . Má kẹp có thể làm tách hay liền với
xi lanh bánh xe và trượt trên các chốt dẫn hướng cố định. Kết cấu như vậy có độ cứng vững

thấp. Khi các chốt dẫn hướng bị biến dạng, mòn rỉ sẽ làm cho các má phanh mòn không
đều, hiệu quả phanh giảm và gây rung động. Tuy vậy nó chỉ có một xi lanh thủy lực với
chiều dài lớn gấp đôi, nên điều kiện làm mát tốt hơn, dầu phanh ít nóng hơn, nhiệt độ làm
việc có thể giảm được 30 ÷50 ˚C. Ngoài ra nó còn cho phép dịch sâu cơ cấu phanh vào bánh
xe. Nhờ đó giảm được cánh tay đòn tác dụng của lực cản lăn đối với trụ quay đứng của các
bánh xe dẫn hướng.
2

1

3

4

5

6

7

8

Hình 1.3 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động – xi lanh cố định.
1-Má phanh; 2-Má kẹp; 3-Piston; 4-Vòng làm kín; 5-Đường dầu thủy
lực 6-Chiều dịch chuyển Piston; 7-Rãnh thông gió; 8-Đĩa phanh.
1

2

4

3

5

6

9

8

7

Hình 1.4 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động – xi lanh bố trí trên má kẹp.
1- Má phanh; 2- Má kẹp; 3- Piston; 4- Vòng làm kín; 5- Đường dầu thủy lực; 6
Chiều dịch chuyển Piston và má kẹp; 7- Chốt dẫn hướng; 8- Rãnh thông gió;
9- Đĩa phanh.

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

6


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

- Ưu điểm của cơ cấu phanh đĩa so với cơ cấu phanh trống-guốc:
+ Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ 0,05 ÷ 0,15 mm nên rất nhạy cảm, giảm
được thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền động.

+ Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều.
+ Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở.
+ Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng nên cho phép tăng giá trị của
chúng để đạt hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biến dạng của kết
cấu. Vì thế phanh đĩa có kích thước nhỏ gọn và dễ bố trí trong bánh xe.
+ Hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn.
+ Điều kiện làm mát tốt hơn, nhất là với loại đĩa quay.
- Nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa so với cơ cấu phanh trống-guốc:
+ Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín.
+ Các đĩa phanh loại hở dễ bị oxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh.
+ Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt, xước.
+ Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nên khi
động cơ không làm việc hiệu quả dẫn động phanh thấp và khó sử dụng chúng để kết hợp
làm phanh dừng.
Đặc điểm kết cấu các chi tiết và bộ phận chính:
- Đĩa phanh: thường được chế tạo bằng gang. Đĩa đặc có chiều dày 8  13 mm. Đĩa xẻ
rãnh thông gió dày 16  25 mm. Đĩa ghép có thể có lớp lõi bằng nhôm hay đồng còn lớp
mặt ma sát – bằng gang xám.
- Má kẹp: thường được đúc bằng gang rèn.
- Các xi lanh thủy lực: được đúc bằng hợp kim nhôm. Để tăng tính chống mòn và giảm
ma sát, bề mặt làm việc của xi lanh được mạ một lớp crôm. Khi xi lanh được chế tạo bằng
hợp kim nhôm, cần thiết phải giảm nhiệt độ đốt nóng dầu phanh. Một trong các biện pháp
để giảm nhiệt độ của dầu phanh là giảm diện tích tiếp xúc giữa piston với guốc phanh hoặc
sử dụng các piston bằng vật liệu phi kim.
- Các thân má phanh: chỗ mà piston ép lên được chế tạo bằng thép lá.
- Tấm ma sát: của má phanh loại đĩa quay hở thường có diện tích bề mặt khoảng 12 
16% diện tích bề mặt đĩa, nên điều kiện làm mát đĩa rất thuận lợi.

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

7


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic
Va

Rx
P

P

R2

R1

R1

Rtb

Rtb

R2

2fN

2fN

Rx

Rz

Rx Rz

Hình 1.5 Sơ đồ lực tác dụng lên phanh đĩa.
Trong đó:
+ R1, R2, Rtb: Bán kính ngoài, trong, trung bình của đĩa phanh.
+ fN: Lực ma sát; P: Trọng lực; Rz: Phản lực pháp tuyến; Rx: Phản lực tiếp tuyến.
1.3. Đặc điểm dẫn động hệ thống phanh
a. Các loại dẫn động phanh
- Đối với hệ thống phanh làm việc của ô tô, người ta sử dụng chủ yếu hai loại dẫn động
là: thủy lực và khí nén.
- Dẫn động cơ khí thường dùng cho phanh dừng, vì hiệu suất thấp (η = 0,4 ÷ 0,6) và
khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe.
- Dẫn động điện chỉ dùng cho các đoàn xe kéo mooc, nhưng cũng rất hiếm. Trên các xe
và đoàn xe tải trong lớn và rất lớn sử dụng nhiều loại phanh liên hợp thủy khí.
- Đối với máy kéo thì ngược lại, thường dùng dẫn động cơ khí vì : nó có kết cấu đơn
giản, làm việc tin cậy. Dẫn động cơ khí tuy hiệu suất thấp, độ chính xác kém và khó đảm
bảo phanh đồng thời các bánh xe. Nhưng ở các máy kéo các đường dẫn động không tải,
tốc độ chuyển động thấp nên các nhược điểm đó ít nghiêm trọng.
- Dẫn động thủy lực hầu như không dùng cho máy kéo nhưng lại thường dùng để dẫn
động phanh của rơ mooc kéo theo sau. Trên các máy cỡ lớn thường sử dụng dẫn động khí
nén.
b. Dòng dẫn động phanh chính
Dẫn động hệ thống phanh làm việc với mục đích tăng độ tin cậy cần phải có ít nhất là
hai dòng dẫn động độc lập. Trong trường hợp một dòng bị hư hỏng thì dòng còn lại vẫn dẫn
được ô tô với một hiệu quả xác định nào đó. Hiện nay phổ biến nhất là các dẫn động hai
dòng. Để phân chia các dòng có thể sử dụng bộ phận điều khiển kép như: van khí nén hai
khoang, xi lanh chính kép hay bộ chia.

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

8


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Hình 1.6 Các sơ đồ dẫn động phanh thủy lực.
1- Xi lanh công tác bánh xe trước; 2- Xi lanh chính; 3- Xi lanh công tác bánh xe sau.
Mỗi loại đều có ưu khuyết điểm riêng. Vì vậy chọn sơ đồ phân dòng phải tính toán kỹ
dựa vào ba yếu tố chính là:
- 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 dẫn động.
Để đảm bảo những yêu cầu chung đặt ra đối với hệ thống phanh, dẫn động phanh phải
đảm bảo những yêu cầu cụ thể sau:
- Đảm bảo tỷ lệ giữa momen phanh sinh ra với lực tác dụng lên bàn đạp và hành trình
của nó.
- Thời gian chậm tác dụng khi phanh không được quá 0,6 giây khi nhả phanh-không
được lớn hơn 1,2 giây.
- Phải có ít nhất hai dòng độc lập và khi một dòng hỏng, hiệu quả phanh còn lại tối
thiểu là 50%.
- Khi kéo mooc, nếu mooc bị tuột khỏi xe kéo thì phải được tự động phanh lại.
1.3.1. Dẫn động phanh thủy lực
a. Ưu nhược điểm
Dẫn động thủy lực có ưu điểm quan trọng là:
- Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ ( dưới 0,2 ÷ 0,4 s).

- Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dẫn động chỉ bắt
đầu tăng lên khi tất cả các má phanh đã ép sát trống phanh.
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

9


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

- Hiệu suất cao ( η = 0,8 ÷ 0,9).
- Kết cấu đơn giản, kích thước, khối lượng, giá thành nhỏ.
- Có khả năng dùng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu
phanh. Nhược điểm của dẫn động thủy lực là:
- Yêu cầu độ kín khít cao. Khi có môt chỗ nào đó bị rò rỉ thì cả dòng dẫn động không
làm việc được.
- Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường phải sử dụng các bộ trợ lực để
giảm lực đạp, làm cho kết cấu phức tạp.
- Sự dao động áp suất của chất lỏng làm việc có thể làm cho các đườn ống bị rung
động và mô men phanh không ổn định.
b.

- Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp.
Phạm vi sử dụng

Với các đặc điểm đó, dẫn động thủy lực được sử dụng rộng rãi trên các ô tô du lịch, ô
tô tải cỡ nhỏ hoăc cỡ đặc biệt lớn.
c.
Một số loại dẫn động thủy lực

- Dẫn động thủy lực trợ lực chân không: thường dùng trên các xe du lịch và xe tải nhỏ
do bộ trợ lực chân không cho hiệu quả trợ lực không lớn.

Hình 1.7 Dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không
1- Piston xi lanh chính ;2- Xi lanh chính; 3-Van chân không; 4- Lọc không khí; 5Bàn đạp; 6- Van không khí; 7- Vòng cao su; 8- Màng trợ lực; 9- Bầu trợ lực chân không;
10 – Bình chứa dầu phanh; 11- Xi lanh bánh xe trước và sau; 12- Van một chiều; 13- Bình
chân không; A- Khoang A; B- Khoang B.
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

10


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

+ Nguyên lí làm việc: Bầu trợ lực chân không (9) có hai khoang A và khoang B
được phân cách bởi màng trợ lực (8). Van chân không (3) làm nhiệm vụ: Nối thông hai
khoang A và B khi nhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh. Van không
khí (6), làm nhiệm vụ: Cắt đường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và
mở đường thông của khoang A khi đạp phanh. Vòng cao su (7 là cơ cấu tỷ lệ: Làm
nhiệm vụ đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh. Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn
được nối với đường nạp động cơ thông qua van một chiều (12), vì thế thường xuyên có áp
suất chân không. Khi nhả phanh: Van chân không (3) mở, do đó khoang A sẽ thông với
khoang B qua van này và có cùng áp suất chân không. Khi phanh: Người lái tác dụng lên
bàn đạp đẩy cần dịch chuyển sang phải làm van chân không (3 đóng lại cắt đường thông
hai khoang A và B, còn van không khí (6) mở ra cho không khí qua phần tử lọc (4 đi vào
khoang A. Ðộ chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng
lên màng của bầu trợ lực và qua đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên
các piston trong xi lanh chính (2), ép dầu theo các ống dẫn đi đến các xi lanh bánh xe để

thực hiện quá trình phanh. Khi lực tác dụng lên màng trợ lực (8 tăng thì biến dạng của
vòng cao su (7 cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần đẩy, làm
cho van không khí (6 đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực không
đổi. Muốn tăng lực phanh, người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần đẩy lại dịch chuyển
sang phải làm van không khí 9 mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A. Ðộ chênh áp
tăng lên, vòng cao su (7 biến dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về phía trước so với cần
8, làm cho van không khí 9 đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực không đổi và
tỷ lệ với lực đạp. Khi lực phanh đạt cực đại thì van không khí mở ra hoàn toàn và độ chênh
áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị cực đại.
- Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén: Bộ trợ lực khí nén là bộ phận cho phép lợi dụng
khí nén để tạo lực phụ, thường được lắp song song với xi lanh chính, tác dụng lên dẫn
động hỗ trợ cho người lái. Bộ trợ lực phanh loại khí có hiệu quả trợ lực cao, độ nhạy cao,
tạo lực phanh lớn cho nên được dùng nhiều ở ô tô tải.
+ Nguyên lí làm việc: Khi tác dụng lên bàn đạp 1, qua đòn 2, lực sẽ truyền đồng thời
lên các cần của xi lanh chính 6 và của cụm van 3. Van 3 dịch chuyển, mở đường nối
khoang A của xi lanh lực với bình chứa khí nén 4. Khí nén từ bình chứa 4 sẽ đi vào
khoang A tác dụng lên piston của xi lanh trợ lực, hỗ trợ cho người lái ép các piston trong
xi lanh chính 6 dịch chuyển đưa dầu đến các xi lanh bánh xe. Khi đi vào khoang A, khí
nén đồng thời đi vào khoang phía sau piston của van 3, ép lò xo lại, làm van dịch chuyển
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

11


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

lùi sang trái. Khi lực khí nén cân bằng với lực lò xo thì van dừng lại ở vị trí cân bằng mới,
đồng thời đóng luôn đường khí nén từ bình chứa đến khoang A duy trì một áp suất không

đổi trong hệ thống, tương ứng với lực tác dụng và dịch chuyển của bàn đạp. Nếu muốn
tăng áp suất lên nữa thì phải tăng lực đạp để đẩy van sang phải, mở đường cho khí nén
tiếp tục đi vào. Như vậy cụm van 3 đảm bảo được sự tỷ lệ giữa lực tác dụng, chuyển vị
của bàn đạp và lực phanh.

Hình 1.8 Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén.
1- Bàn đạp; 2- Ðòn đẩy; 3- Cụm van khí nén; 4- Bình chứa khí nén; 5- Xi lanh
lực; 6- Xi lanh chính; 7- Ðường ống dẫn dầu đến Xi lanh bánh xe; 8- Xi lanh bánh xe;
9- Ðường ống dẫn dầu đến Xi lanh bánh xe; 10- Xi lanh bánh xe.
- Dẫn động phanh thủy lực dùng bơm và các bộ tích năng: Thường dùng trên các xe có
tải trọng lớn.
+ Nguyên lí làm việc: Khi tác dụng lên bàn đạp 1, từ xi lanh chính (2) dầu tác dụng
lên các van (3), mở đường cho chất lỏng từ các bộ tích năng (6) và (8) đi đến các xilanh
bánh xe (4) và (5). Lực đạp càng lớn, áp suất trong các xi lanh (4) và (5) càng cao. Bộ
điều chỉnh tự động áp suất dùng để giảm tải cho bơm (9) khi áp suất trong các bình tích
năng (6) và (8) đã đạt giá trị giới hạn trên, van an toàn (10) có tác dụng bảo vệ cho hệ
thống khỏi bị quá tải. Loại sơ đồ phanh này tuy phức tạp nhưng cho hiệu quả phanh cao
vậy nên thường dùng ở các xe tải trọng lớn.

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

12


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Hình 1.9 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực dùng bơm và các bộ tích năng.
1-Bàn đạp; 2-Xi lanh chính; 3-Van phanh; 4-Xi lanh bánh xe trước; 5-Xi lanh

bánh xe sau; 6-Bộ tích năng; 7-Bộ điều chỉnh áp suất tự động; 8-Bộ tích năng; 9Bơm; 10-Van an toàn.
+ Bơm thủy lực: là nguồn cung cấp chất lỏng cao áp cho dẫn động. Trong dẫn động
phanh chỉ dùng loại bơm thể tích như : bánh răng, cánh gạt, piston hướng trục. Bơm thủy
lực cho tăng áp suất làm việc, cho phép tăng độ nhạy, giảm kích thước và khối lượng của
hệ thống. Nhưng đồng thời, yêu cầu về làm kín về chất lượng đường ống cũng cao hơn.
+ Bộ tích năng thủy lực: Để đảm bảo áp suất làm việc cần thiết của hệ thống trong
trường hợp lưu lượng tăng nhanh ở chế độ phanh ngặt, bên cạnh bơm thủy lực cần phải có
các bộ tích năng có nhiệm vụ : tích trữ năng lượng khi hệ thống không làm việc và giải
phóng nó cung cấp chất lỏng cao áp cho hệ thống khi cần thiết.
- Dẫn động phanh thủy lực trợ lực bằng bơm thủy lực : Thường được sử dụng trên các
xe vận tải hạng nặng.
+ Nguyên lí làm việc : Khi tác dụng lên bàn đạp: kênh nối đường cao áp 3 của bơm
với đường hồi 4 trong van 5 đóng lại, còn kênh nối 5 với khoang làm việc của xi lanh trợ
lực 6 mở ra cho chất lỏng đi vào ép piston của xi lanh lực đẩy piston của xi lanh chính
dịch chuyển, ép dầu đến các xi lanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh. Lực tác dụng
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

13


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

lên bàn đạp càng mạnh, áp suất làm việc càng cao, mô men phanh sinh ra càng lớn. Ở
trạng thái nhả phanh, van 5 nối các đường 3 và 4 với nhau nên bơm làm việc không tải.

Hình 1.10. Sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực bằng bơm thủy lực.
1-Bơm; 2-Van an toàn; 3- Đường đầu cao áp; 4- Đường dầu hồi; 5-Van phân phối;
6- Xi lanh lực; 7-Xi lanh chính; 8-Xi lanh cơ cấu phanh trước;9-Xi lanh cơ cấu phanh

sau.
1.3.2. Dẫn động phanh khí nén
a. Ưu nhược điểm
Dẫn động khí nén có các ưu điểm sau:
- Điều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ.
- Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực ( khi có rò rỉ nhỏ, hệ thống vẫn có thể tiếp
tục làm việc được, tuy vậy hiệu quả phanh giảm).
- Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác, như: phanh rơ mooc,
đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén,…
- Dễ cơ khí hóa tự động hóa quá trình điều khiển dẫn động. Tuy vậy dẫn động khí nén
có các nhược điểm là:
- Độ nhạy thấp, thời gian châm tác dụng lớn.
- Do bị hạn chế bởi sự rò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơn của chất lỏng trong
dẫn động thủy lực tới 10 ÷15 lần. Nên kích thước và khối lượng của dẫn động lớn.
b.

Phạm vi sử dụng
Với các đặc điểm trên dẫn động khí nén hiện nay được sử dụng rộng rãi trên các ô tô

cỡ trung bình và lớn, cũng như trên các đoàn xe kéo mooc.
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

14


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

c.

Hệ thống dẫn động phanh khí nén điển hình

Hình 1.11 Sơ đồ dẫn động phanh khí nén.
1- Máy nén khí; 2- Van an toàn; 3- Bộ điều chỉnh áp suất; 4- Bộ lắng lọc và tách
ẩm; 5- Van bảo vệ kép; 6- Bình chứa khí nén; 7- Các bầu phanh sau;
8- Tổng van phanh phối; 9- Các bầu phanh trước.
+ Nguyên lí làm việc: Không khí nén được nén từ máy nén khí 1 qua bộ điều chỉnh
áp suất 3, bộ lắng lọc và tách ẩm 4 và van bảo vệ kép 5 vào các bình chứa 6 . Van an toàn 2
có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống khi bộ điều chỉnh áp suất 3 có sự cố. Các bộ phận nói trên hợp
thành phần cung cấp (phần nguồn của dẫn động. Ở trạng thái nhả phanh, van phân phối 8
đóng đường không khí nén từ bình chứa đến các bầu phanh và mở thông các bầu phanh với
khí quyển.Khi phanh người lái tác dụng lên bàn đạp, van 8 làm việc. Cắt đường thông các bầu
phanh với khí quyển và mở đường cho khí nén đi đến các bầu phanh 7 và 9 tác dụng lên cơ cấu
ép, ép các guốc phanh ra tỳ sát trống phanh, phanh các bánh lái xe lại.

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

15


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Chương 2: GIỚI THIỆU TỔNG THỂ VỀ Ô TÔ HONDA CIVIC

2.1. Giới thiệu chung về dòng xe HONDA CIVIC
Với lịch sử hơn 40 năm, Civic đã hoàn thành sứ mệnh của mình trong việc đưa Honda trở
thành “1 chiếc xe thực sự cho mọi người” và những cải tiến vuột trội của Civic là minh chứng

cho thấy Honda là 1 trong những nhà sản xuất ô tô không ngừng phát triển.
Là sản phẩm mũi nhọn trong lĩnh vực sản xuất xe ô tô của Honda, Civic không ngừng được
cải tiến qua các thời kỳ về khả năng vận hành của xe cũng như các chức năng khác nhằm tăng
thêm sự thoải mái cho người sử dụng.
Những chiếc xe đầu tiên được sản xuất từ 1972-1979. Trong đó, thế hệ Civic đầu tiên mang
tên FF 2-box đưa Honda trở thành hãng xe tiên phong trên thị trường. Xe được trang bị động
cơ 4 xi lanh cho công suất tối đa 50 mã lực và có các phiên bản coupe, 3 cửa, 5 cửa hatchback
và station wagon 5 cửa.

Hình 2.1. Civic thế hệ thứ 1
Hướng đến một chiếc xe chất lượng cao đại diện cho những thành tựu của thập kỉ 80, vào
năm 1979, sau 7 năm, Honda đã lần đầu cải tiến toàn bộ thiết kế mẫu xe Civic, đem đến tính
kinh tế vượt trội, tạo cảm giác thoải mái cho cả người lái và người ngồi trên xe. Năm 1981,
Honda cho ra mắt chiếc Civic Country wagon và Civic sedan 4 cửa, đánh dấu bước chuyển
giao sang hệ thống truyền động nằm phía trên.

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

16


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Hình 2.2. Civic thế hệ thứ 2
Năm 1984, hãng xe Nhật Bản tiếp tục giới thiệu Civic Si với động cơ DOHC được chế
tạo bởi những công nghệ dành cho xe đua công thức 1. Chiếc xe ngay lập tức được ưa chuộng
bởi thiết kế hiện đại với mui xe dài và đã giành giải thưởng “Chiếc xe của năm tại Nhật Bản”
vào năm 1984.

Hình 2.3. Civic thế hệ thứ 3

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

17


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Nếu như ở thế hệ thứ 3, Civic hướng tới không gian cho người sử dụng thì ở thế hệ thứ 4
dòng xe này lại được tập trung nâng cấp ở cảm giác lái. Để tăng cảm giác lái phấn khích cho
người dùng Civic, Honda đã chế tạo ra động cơ 16 van Hyper với 5 loại khác nhau từ 1.300cc
tới 1.500cc kết hợp cùng hệ thống giảm xóc kép bốn bánh, người sử dụng có thể tìm thấy mọi
thứ họ mong muốn ở một chiếc xe. Năm 1989, Honda Civic SiR ra đời với trang bị động cơ
tính năng cao cấp DOHC VTEC.

Hình 2.4. Civic thế hệ thứ 4
Sang thế hệ thứ 5, Honda đã trang bị lên Civic các loại động cơ DOHC VTEC 170 mã
lực, động cơ VTEC-E siêu tiết kiệm nhiên liệu và động cơ VTEC với độ cân bằng cao. Đặc
điểm nổi bật nhất của xe Civic thế hệ thứ 5 là kiểu dáng mạnh mẽ hướng tới tương lai và
không gian nội thất thoải mái

Hình 2.5. Civic thế hệ thứ 5
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

18


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Khác với các dòng xe trước, thế hệ xe Civic thứ 6(1995-200) được nâng cấp để trở thành
hương tiện điển hình đáp ứng đa dạng nhu cầu của người tiêu dùng ở thời địa mới. Xe được
trang bị các công nghệ mới gồm động cơ VTEC 3 cấp giúp cho xe có công suất cao và tiết
kiệm nhiên liệu cùng với hộp số đa dụng (Honda Multimatic) - 1 loại hộp số thế hệ kế mới có
tốc độ biến thiên cao.

Hình 2.6. Civic thế hệ thứ 6
Honda Civic thế hệ thứ 7 ( 2000-2005) được thiết kế trên tiêu chí không gian cabin rộng
tối đa, tiết kiệm nhiên liệu, khả năng vận hành êm ái và an toàn cho cả người ngồi trên xe và
cho người đi đường.

Hình 2.7. Civic thế hệ thứ 7
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

19


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Vào ngày 22 tháng 9 năm 2005, Honda Nhật Bản chính thức ra mắt Civic thế hệ 8(20052011). Ở thế thệ mới, Civic được trang bị động cơ 1.8L được cải tiến về tính năng vận hành và
mức độ tiêu hao nhiên liệu.

Hình 2.8. Civic thế hệ thứ 8

Thế hệ thứ 9(2011-2015) ra đời trong bối cảnh khủng hoảng tài chính thế giới, do đó
Honda sử dụng nhiều chất liệu giá rẻ hơn, làm mất đi cảm xúc và chất lượng

Hình 2.9. Civic thế hệ thứ 9
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

20


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

Ở thế hệ thứ 10(2015- nay) Honda Civic đã sửa chữa được sai lầm của người tiền nhiệm
phiên bản trước. Civic đã lột xác với một thiết kế theo hướng coupe thể thao 4 cửa, trẻ trung,
năng động mang phong cách thể thao. Nâng cấp các đặc tính, từ không gian rộng rãi, chất
lượng nội thất, tiện nghi, kết nối tiên tiến, các tính năng an toàn và đặc biệt là động cơ Vtec
Turbo mới mang đến khả năng vận hành mạnh mẽ và tiết kiệm nhiên liệu.

Hình 2.10. Civic thế hệ thứ 10

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

21


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

2.2. Đặc tính kĩ thuật của xe Honda Civic

Hình 2.11 Sơ đồ tổng thể Honda Civic
Bảng 2.1 Thông số cơ bản của Honda Civic
Danh mục

TT

1

Kích thước

Đặc điểm, gía trị

Dài x Rộng x Cao (mm)

4525 x 1756 x 1450

Chiều dài cơ sở (mm)

2700

Chiều rộng cơ sở trước/sau (mm)

1520

Khoảng sáng gầm xe (mm)

170

Trọng lượng không tải (kg)

1280

2

Trọng lượng Trọng lượng toàn bộ (kg)

3

Bánh xe

4

Số chỗ ngồi

1700

Cỡ lốp

205/55R16

La-zăng

Hợp kim/ 16 inch

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

5

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

22


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

2.2.1. Thông số động cơ Honda Civic
Bảng 2.2 Các thông số động cơ Honda Civic
TT
1 Kiểu động cơ
2
3
4
5
6
7
8
9

Danh mục

Hộp số
Dung tích xi lanh (cm3)
Công suất cực đại (HP/rpm)
Momen xoắn cực đại (Nm/rpm)
Tốc độ tối đa (km/h)
Thời gian tăng tốc từ 0 đến 100 km/h ( giây)
Dung tích thùng nhiên liệu (lít)
Hệ thống nhiên liệu

Đặc điểm, giá trị
2.0 lít SOHC i-VTEC 4 xilanh
thẳng hàng
Hộp số tự động 5 cấp
1.997
155/6500
190/4300
200
8.3
50
Phun xăng điện tử (PGM FI)

2.2.2. Hệ thống truyền lực
Bảng 2.3 Đặc điểm hệ thống truyền lực
TT
Danh mục
1 Hộp số
2 Hệ thống dẫn động

Đặc điểm
Tự động 5 cấp
FWD

2.2.3. Hệ thống lái
Nhờ hệ thống lái tốt mà Honda Civic có thể di chuyển trong phố rất êm, tay lái rất nhẹ.
Trong khi đó ở tốc độ cao, tay lái vẫn dữ được sức nặng cần thiết giúp lái xe có cảm giác
lái tốt.
Bảng 2.4 Đặc điểm hệ thống lái
TT

Danh mục
1 Cơ cấu lái
2 Trợ lực
3 Bán kính quay vòng tối thiểu (m)

Đặc điểm
Loại bánh răng-thanh răng
Trợ lực điện- thủy lực
5.8

2.2.4. Hệ thống treo
Bảng 2.5 Đặc điểm hệ thống treo
TT
Danh mục
1 Hệ thống treo trước
2 Hệ thống treo sau
Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Đặc điểm
Loại MacPherson
Loại liên kết đa điểm
Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

23


Khảo sát và tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Honda Civic

2.2.5. Hệ thống phanh
Bảng 2.6 Đặc điểm hệ thống phanh

TT
Danh mục
1 Hệ thống phanh trước
2 Hệ thống phanh sau
3 Hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS
4 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD

Đặc điểm
Loại phanh đĩa tản nhiệt
Loại phanh đĩa
Có
Có

2.2.6. Các hệ thống an toàn, tiện nghi trên xe
Bảng 2.7 Các hệ thống an toàn, tiện nghi trên xe
Danh mục

TT

1

Hệ thống
ECO

Đặc điểm, giá trị

Chế độ lái ECO Mode

Có

Chức năng hướng dẫn lái tiết
kiệm nhiên liệu ECO Coaching

Có

Hệ thống lái trợ lực điện chủ động

Có

Hệ thống hiển thị thông tin iMID

Có

Đèn trước kiểu bóng Projector

HID

Đèn trước tự động tắt theo thời gian Có

2

Ngoại thất

Đèn trước tự động điều chỉnh góc
chiếu sáng

Có

Đèn phanh thứ 3 lắp cao

Có

Đèn sương mù

Có

Cửa kính điện, tự động lên xuống
Có
một chạm (ghế lái)
Gương chiếu hậu gập điện, tích hợp Có
đèn bảo vệ
Tay nắm cửa mạ crom
Có

11

Nội thất

Chất liệu ghế

Da

Ghế lái điều chỉnh độ ngả cao thấp

Có

Bảng đồng hồ đa tầng, nút điều
chỉnh độ sáng tối đồng hồ táp lô

Có

Hệ thống điều hòa

Tự động

Sinh viên thực hiện: Võ Đình Huy

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

24