Hệ thống phanh trên ô tô

Hệ thống phanh tay, thường được vận hành bằng cần và cáp, được sử dụng để đỗ xe, phanh tay hoạt động nhiều nhất trên bánh sau.. Điều này là do chỉ có một xy lanh được sử dụng nhưng má ph

7.1 HỆ THỐNG PHANH

7.1.1 GIỚI THIỆU

Hệ thống phanh trên ô tô được hoạt động bằng thủy lực Điều này có nghĩa là khi người lái nhấn bàn đạp phanh, áp suất chất lỏng sẽ ép vào piston, làm piston dịch chuyển đẩy

má phanh trên mỗi bánh xe Hệ thống phanh tay, thường được vận hành bằng cần và cáp, được sử dụng để đỗ xe, phanh tay hoạt động nhiều nhất trên bánh sau

Phanh đĩa được sử dụng trên bánh trước của xe ô tô nhưng bây giờ hầu hết các mẫu xe hiện nay đều sử dụng phanh đĩa cho cả 4 bánh Áp suất phanh làm cho má phanh ép vào

bề mặt của đĩa phanh Phanh trống được trang bị trên bánh sau của một số xe hơi và trên tất cả các bánh xe đối với xe cũ Lực phanh của guốc phanh tác dụng lên má phanh, má phanh ép vào trống phanh Bộ phận quan trọng của má phanh và guốc phanh là phủ một lớp ma sát có thể kẹp chặt bánh xe và chịu được mài mòn

Hình 7.1 Hệ thống phanh

1-xy lanh chính, 2-trợ lực phanh, 3-van điều tiết áp suất;

4-guốc phanh, 5:đĩa phanh và má phanh

7.1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA PHANH THỦY LỰC

Một hệ thống hoàn chỉnh bao gồm một xy lanh chính vận hành một số xy lanh bánh xe

Hệ thống được thiết kế để cung cấp năng lượng khuếch đại cần thiết để phanh xe Trên bất kỳ phương tiện nào, khi phanh, rất nhiều trọng lượng được chuyển về bánh trước Do

đó, hầu hết các lực phanh được thiết kế để hoạt động trên hệ thống phanh trước Một số

xe có van thủy lực đặc biệt để hạn chế phanh bánh sau Điều này làm giảm cơ hội cho các bánh sau khóa và trượt

Các lợi ích chính của hệ thống phanh thủy lực như sau:

• Gần như phanh ngay lập tức khi đạp bàn đạp

• Tự động phân phối áp lực phanh

• Tăng lực

Chú ý và bảo dưỡng thường xuyên để đảm bảo những điều sau:

• Không có bọt khí trong mạch dầu (không khí nén và sẽ không chuyển lực)

• Điều chỉnh chính xác lớp ma sát của má phanh và đĩa phanh (nếu không thì

chuyển động của bàn đạp sẽ quá lớn)

• Lớp ma sát trên má phanh không bị dính bẩn (chẳng hạn như dầu, mỡ hoặc dầu phanh)

Một hệ thống cơ khí riêng biệt là một tính năng an toàn tốt Hầu hết các phương tiện đều

có phanh tay cơ học hoạt động trên bánh sau nhưng một số có nó hoạt động ở cả bánh trước

Lưu ý: tầm quan trọng của kết nối khả thi để cho phép hệ thống treo và chuyển động lái Những ống này được làm bằng cao su chất lượng cao và được phủ một lớp để ngăn chặn

sự giãn nở khi chịu áp lực

An toàn bổ sung được tích hợp vào hệ thống phanh bằng cách sử dụng xylanh tổng thể tác động kép (Hình 7.2) Điều này thường được mô tả song song và có thể được coi là hai

xi lanh tích hợp Áp lực từ bàn đạp hoạt động trên cả hai xi-lanh nhưng dầu không thể truyền từ xy lanh này sang xy lanh kia Mỗi xy lanh được kết nối với một mạch hoàn chỉnh Điều này có thể bằng một số phương pháp:

• Chia chéo

• Riêng biệt phía trước và phía sau

• Mặt trước trùng lặp

7.1.3 ĐĨA PHANH VÀ TRỐNG PHANH

Hình 7.2 hoạt động của xy lanh chính

Hình 7.3 cho thấy một đĩa phanh điển hình, càng phanh và đĩa phanh Loại này sử dụng càng phanh có xy lanh đơn một chiều Điều này là do chỉ có một xy lanh được sử dụng nhưng má phanh vẫn được ép đều trên cả hai mặt của đĩa bằng thao tác trượt của piston Phanh đĩa mát hơn vì chúng ở trong luồng không khí và chỉ một phần đĩa bị nóng khi phanh được áp dụng Chúng cũng gạt bỏ nước tốt hơn phanh trống Phanh đĩa tự điều chỉnh khi gần hết má phanh và thay thế má phanh thường là một công việc đơn giản Trong Hình 7.4, chỉ cần tháo một bu lông phải ra để xoay càng phanh lên trên

Phanh đĩa cung cấp cho hệ thống phanh là tốt nhất và ít bị mất phanh hơn phanh trống Điều này là bởi vì chúng được tiếp xúc nhiều hơn và giải nhiệt tốt hơn Sự mất phanh xảy

ra khi phanh trở nên quá nóng đến mức chúng không thể truyền năng lượng nữa và ngừng hoạt động Loại vấn đề này có thể xảy ra, ví dụ, sau khi giữ phanh xe trong một thời gian dài khi đi xuống một ngọn đồi dốc dài Đây là lý do tại sao một thiết bị thấp hơn nên sử dụng động cơ như một cái phanh Điều quan trọng là sử dụng má phanh và lớp ma sát chất lượng tốt vì vật liệu kém có thể bị hỏng nếu quá nóng

Phanh trống hoạt động bằng guốc phanh bị ép vào bên trong trống Guốc phanh có thể được di chuyển bằng xi lanh đôi hoặc đơn Cách bố trí phổ biến nhất là sử dụng một xi-lanh tác động kép và guốc phanh trên mỗi bánh sau của xe và phanh đĩa trên bánh trước Một xi lanh tác động kép chỉ đơn giản có nghĩa là áp lực dầu hoạt động thông qua một đầu vào trung tâm, piston bị ép ra khỏi cả hai đầu

7.1.4 ĐIỀU CHỈNH HỆ THỐNG PHANH

Hình 7.3 Càng phanh và đĩa phanh

Hình 7.4 Trống phanh và xy lanh chính

Khi đạp bàn đạp phanh, hệ thống phanh phải được điều chỉnh sao cho chuyển động của bàn đạp là tối thiểu Việc điều chỉnh là khoảng cách giữa các má phanh và đĩa phanh hoặc guốc phanh và trống phanh

Phanh đĩa tự điều chỉnh bởi vì khi áp lực dầu giảm, nó sẽ dịch chuyển má phanh ra khỏi đĩa phanh Phanh trống là khác nhau bởi vì những guốc phanh được di chuyển ra khỏi trống phanh đến một vị trí bởi lò xo hồi vị Các vị trí này có thể điều chỉnh và điều này có thể được thực hiện theo một số cách:

• Phanh trống tự điều chỉnh gần như là phổ biến hiện nay Đai ốc điều chỉnh có thể được xoay bằng một SST đụt lọt qua lỗ điều chỉnh guốc phanh phía sau đĩa đỡ phanh Những chiếc xe hiện đại thường có phanh tay tự điều chỉnh

• Điều chỉnh vít thông qua một lỗ trên bánh xe và trống phanh cũng được sử dụng Đây thường là một loại đai ốc trên thanh có ren đẩy guốc phanh ra khi nó bị vặn

• Bu lông điều chỉnh bị guốc phanh ngăn không cho xoay Chiều dài của nó chỉ có thể tăng hay giảm bằng cách xoay đai ốc điều chỉnh để thay đổi khe hở guốc phanh

Quy trình điều chỉnh phải tuân thủ theo nhà sản xuất Theo hướng dẫn, bạn nên thắt chặt điều chỉnh cho đến khi khóa bánh xe và sau đó di chuyển nó trở lại cho đến khi bánh xe chỉ được vận hành Bạn phải đảm bảo rằng hệ thống phanh không bị cọ xát vì điều này sẽ tạo ra nhiệt và sử dụng vật liệu ma sát rất nhanh Để hỗ trợ chẩn đoán lỗi, hiệu quả của việc điều chỉnh không chính xác như sau:

• Giảm hiệu quả phanh

• Phanh không cân bằng

• Bàn đạp phanh quá cao

7.1.5 TRỢ LỰC PHANH

Hệ thống trợ lực phanh được thiết kế để hỗ trợ cho bàn đạp phanh nhẹ nhưng tăng áp lực khi đạp phanh Hệ thống trợ lực phanh sử dụng áp suất thấp (chân không) từ một bên, và

áp suất khí quyển cao hơn ở phía bên kia Van một chiều được thiết kế chỉ cho không khí

đi từ trợ lực phanh vào động cơ chứ không thể đi ngược lại được Vì vậy nó đảm bảo độ chân không lớn nhất sinh ra trong trợ lực phanh nhờ động cơ Sự chênh lệch áp suất này gây ra một lực tác dụng lên xilanh chính (Hình 7.5)

Phanh thủy lực sử dụng áp lực từ bơm động cơ Bơm này cũng được sử dụng để cung cấp cho hệ thống trợ lực lái Áp lực từ bơm sẽ đẩy lượng dầu làm dịch chuyển piston trong xy lanh chính Khi người lái xe tác dụng một lực vào bàn đạp phanh, van điều khiển sẽ mở

ra một lượng tương ứng với lực đạp của người lái xe Điều này duy trì 'cảm giác lái xe' Một bình chứa (bình chứa dầu chịu tác dụng dưới áp suất) được tích hợp vào nhiều hệ thống Điều này là do áp suất được cung cấp bởi bơm thay đổi theo tốc độ động cơ Áp suất trong bình chứa được giữ và duy trì trong vùng 70 bar

Cảnh báo: Nếu bạn ngắt kết nối bất kỳ thành phần nào từ hệ thống phanh trên xe được trang bị bộ tích lũy, bạn phải tuân thủ các khuyến cáo của nhà sản xuất về việc giải phóng

áp suất trước

7.1.5.1 DẦU PHANH

Hình 7.5 Trợ lực phanh 1-Trợ lực phanh; 2-xy lanh chính và bình chứa 3-Khung giá đỡ; 4-Thanh kết nối với bàn đạp

Luôn sử dụng dầu phanh mới, bảo dượng định kỳ theo nhà sản xuất và cũng phải tuân theo những khuyến cáo của nhà sản xuất Dầu phanh có xu hướng hút ẩm, có nghĩa là trong một khoảng thời gian sử dụng nó hấp thụ nước Điều này làm tăng nguy cơ sôi dầu

do nhiệt từ phanh Các bọt khí trong hệ thống sẽ làm cho áp suất phanh giảm Nhiều nhà sản xuất khuyên rằng dầu phanh nên được thay đổi đều đặn, nên thay sau 30000 km

7.2 CHẨN ĐOÁN – HỆ THỐNG PHANH

7.2.1 Kiểm tra hệ thống

Nếu lỗi được báo là phanh tay không giữ, hãy tiến hành như sau:

1. Tiến hành kéo phanh tay lên

2. Kiểm tra hoạt động phanh chân Nếu đúng, điều này cho thấy guốc phanh và trống phanh (hoặc miếng ma sát và đĩa phanh) có khả năng ở trạng thái tốt

3. Hãy xem xét điều này: Bạn có cần phải loại bỏ các bánh xe và trống phanh hoặc

nó có thể là một lỗi cáp?

4. Kiểm tra hoạt động của cáp bằng cách sử dụng một hệ thống phụ

5. Điều chỉnh lại dây cáp nếu bị lỏng/dính chặt

6. Kiểm tra hoạt động phanh tay và tất cả các hệ thống liên quan

7.2.2 Kiểm tra bằng thiết bị

a) Kiểm tra dầu phanh

Bởi vì dầu phanh có thể hấp thụ một lượng nhỏ nước, nó phải được thay mới hoặc kiểm tra thường xuyên Nó sẽ trở nên nguy hiểm nếu nước biến thành hơi nước bên trong các ống dẫn hoặc xy lanh, khiến phanh trở nên không hiệu quả Tiến hành thử nghiệm đo độ

ẩm của chất lỏng

b) Kiểm tra phanh bằng con lăn

Đây là loại thử nghiệm được thực hiện như là một phần của kiểm tra an toàn hàng năm Các bánh xe phía trước hoặc phía sau được điều khiển bởi một cặp con lăn Các con lăn lái mỗi bánh xe và khi đạp phanh, lực phanh ảnh hưởng đến vòng quay của con lăn Một biện pháp hiệu quả phanh có thể được thực hiện (Hình 7.6)

7.2.3 Kiểm tra bằng đồng hồ đo

Hình 7.6 Đồng hồ đo thử nghiệm tính hiệu quả của phanh trên con lăn

Một thiết bị đo, đôi khi được gọi là một đồng hồ đo hoặc một chỉ số kiểm tra quay số (DTI), được sử dụng để kiểm tra các đĩa phanh cho chạy không tải Các triệu chứng này thường là rung hoặc rung khi phanh Trong một số trường hợp, đĩa có thể được vớt lại hoặc gia công lại, nó cũng tăng độ an toàn và giảm chi phí hơn nếu thay mới Điều này cũng sẽ được thực hiện theo hình (Hình 7.7)

7.2.4 Kết quả kiểm tra

Một số thông tin bạn có thể có được từ các nguồn khác như sách, dữ liệu hoặc sổ tay hội thảo, nó được liệt kê trong Bảng 7.1

Kiểm tra phanh bằng con lăn Yêu cầu phanh hiệu quả: 50% cho phanh

đường, 25% cho phanh thứ hai và 16% cho phanh đỗ Trên các phương tiện hiện đại, một nửa hệ thống chính là dòng thứ hai (hệ thống phanh hai đường) Xe cũ phải sử dụng phanh đỗ xe làm dòng thứ hai, do đó

nó phải hoạt động ở mức 25%

Điều kiện dầu phanh Các nhà sản xuất chỉ định độ ẩm tối đa

7.2.5 Chẩn đoán lỗi phanh trong bảng 1

Hình 7.7 Kiểm tra đĩa phanh khi chạy không tải với thiết bị đo

Bảng 7.1 Kiểm tra và thông tin bắt buộc

Triệu chứng Nguyên nhân Khắc phục

Phanh lệch -Dính dầu hay mỡ ở má phanh

-má phanh bị kẹt

-áp suất lốp hay độ mòn của bánh phải và bánh trái không giống nhau

-tiếng kêu cạch cạch trong hệ thống treo

-trống hay đĩa không tròn

-piston xy lanh bánh xe hay càng phanh bị kẹt

-guốc phanh bị cong, phanh mòn hay chai cứng

-có lực cản giữa guốc phanh và đĩa

đỡ phanh

-lò xo hồi vị guốc phanh hỏng

-khe hở guốc phanh trái và phải không đều

-P.van hỏng

-khắc phục nguyên nhân dính dầu, mỡ -thay má phanh

-chỉnh áp suất lốp đảo hay thay lốp

-sửa nếu cần

-sửa hay thay đĩa trống

-sửa xy lanh bánh xe hay càng phanh -thay guốc phanh

-sửa và bôi trơn hay thay đĩa đỡ phanh

-thay lò xo hồi vị

-điều chỉnh khe hở guốc phanh

-thay P.van

Bó phanh -hành trình tự do của bàn đạp bằng

“0”

-phanh tay không nhả hết

-áp suất dư trong mạch quá lớn

- lò xo hồi vị guốc phanh hỏng

-các thanh dẫn động phanh bị cong hay guốc phanh bị biến dạng

- piston xy lanh bánh xe bị kẹt

- có lực cản giữa guốc phanh và đĩa

đỡ phanh

-cơ cấu tự động điểu chỉnh phanh trống bị hỏng

-ổ bi bánh xe bị hỏng

-điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp -điều chỉnh hay sữa phanh tay

-thay lò xo

-thay guốc phanh

-sửa nếu cần -sửa, bôi trơn hay thay đĩa đỡ phanh

-thay cơ cấu điều chỉnh

-điều chỉnh hay thay thế ổ bi

Chân phanh

thấp hay hẫng -độ cao bàn đạp quá nhỏ.-hành trình tự do bàn đạp quá lớn

-khe hở má-trống phanh quá lớn

-rò rỉ dầu từ mạch

-xy lanh chính hỏng

-có khí trong hệ thống phanh

-đĩa phanh đảo

-điểu chỉnh độ cao bàn đạp

-điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp -điều chỉnh khe hở hay thay guốc phanh

-sửa rò dầu

-sửa hay thay xy lanh chính

-xả khí khỏi hệ thống phanh

-sửa hay thay đĩa

Phanh quá

ăn/rung -có một lượng nước nhỏ, dầu hay mỡ trên má phanh

-trống hay đĩa bị xước hay méo

-khắc phục nguyên nhân gây ra nước, dầu, mỡ và thay má phanh

-thay trống hay đĩa

-guốc phanh bị cong, má phanh mòn

-xy lanh bánh xe gắn không chặt

-dính má phanh

-hỏng trợ lực phanh

-thay guốc phanh

-kiểm tra xiết chặt nếu cần

-thay hay sửa má phanh

-sửa hoặc thay trợ lực Chân phanh

nặng nhưng

phanh không

ăn

-dính nước ở trống hay đĩa phanh

-dầu hay mỡ dính vào má phanh

-guốc phanh bị cong hay má phanh

bị mòn hay chai cứng

-má phanh đĩa bị mòn

-piston xy lanh bánh xe hay càng phanh bị kẹt

-các đường dầu(P.van) bị tắc

-trợ lực phanh hỏng

-bơm chân không hỏng

-nóng phanh

-đạp phanh liên tục khi xe đang chạy

để làm khô trống phanh bởi nhiệt do

ma sát giữa trống phanh và má phanh -khắc phục nguyên nhân sinh ra dầu,

mỡ và thay má phanh

-thay guốc phanh

-thay má phanh

-sửa nếu cần

-sửa nếu cần

-sửa trợ lực

-sửa bơm chân không

-dùng nhiều phanh động cơ hoặc thay

má phanh

Tiếng kêu

khác thường

khi phanh

-tiếng đĩa và má phanh bị mòn hay xước

-phanh đĩa: miếng chống ồn má phanh bị hỏng hay mất

-phanh đĩa: càng phanh bavia hay

bị gỉ

-má phanh dính mỡ, bẩn hay bị chai cứng

-lắp các chi tiết không chính xác

-điều chỉnh bàn đạp hay cần đẩy trợ lực sai

-phanh trống: lò xo giữ guốc phanh yếu, hỏng hay không đúng, chốt giữ guốc phanh, gờ đĩa đỡ phanh bị lỏng hay hỏng

- kiểm tra sữa hoặc thay

-thay thế

-làm sạch hay cạo bavia

-làm sạch hay thay

-kiểm tra lắp lại hay thay

-kiểm tra hay điều chỉnh

-kiểm tra, sữa hoặc thay

7.3 ABS (HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG)

7.3.1 GIỚI THIỆU

Lý do cho sự phát triển của hệ thống phanh chống bó cứng (ABS) rất đơn giản Trong điều kiện phanh, nếu một hoặc nhiều bánh xe bị khóa (bắt đầu trượt), thì sẽ xảy ra hiện tượng:

- tăng khoảng cách phanh;

- kiểm soát lái bị mất;

- độ mòn lốp là không bình thường

Hậu quả rõ ràng là tai nạn có nhiều khả năng xảy ra hơn

Sự giảm tốc tối đa của một chiếc xe đạt được khi chuyển đổi năng lượng tối đa đang diễn

ra trong hệ thống phanh Đây là sự chuyển đổi năng lượng động học thành năng lượng nhiệt ở các đĩa và trống phanh Tiềm năng cho quá trình chuyển đổi này khi lốp xe trượt, ngay cả trên một con đường khô, là ít hơn nhiều Một điều khiển tốt có thể phanh và tắt

để ngăn chặn khóa (bó cứng) nhưng điều khiển điện tử có thể đạt được kết quả tốt hơn nữa

ABS đang trở nên phổ biến hơn trên các loại xe giá thấp hơn, đây là một đóng góp cho sự

an toàn Tuy nhiên, điều quan trọng cần nhớ là để sử dụng bình thường, hệ thống không

có ý định cho phép lái xe nhanh hơn và khoảng cách phanh ngắn hơn Nó sẽ được xem như là hoạt động trong trường hợp khẩn cấp mà thôi Hình 7.8 cho thấy ABS có thể giúp duy trì kiểm soát lái ngay cả trong điều kiện phanh rất nặng

YÊU CẦU CỦA ABS

Hình 7.8 Hoạt động của ABS

Một cách tốt để xem xét hoạt động của một hệ thống phức tạp là hỏi, 'Hệ thống phải có khả năng làm gì?' Nói cách khác, 'Yêu cầu là gì?' Đây có thể được xem xét cho ABS theo các tiêu đề sau:

Hệ thống an toàn bị lỗi Trong trường hợp hệ thống ABS bị lỗi, hệ

thống phanh thông thường vẫn phải hoạt động hết mức Ngoài ra, một cảnh báo phải được đưa đến người lái Điều này thường ở dạng ánh sáng cảnh báo đơn giản

Khả năng cơ động phải được duy trì Lái tốt và ổn định phải được duy trì khi hệ

thống ABS hoạt động Khi xe xảy ra hiện tượng quay vòng trong khi đang phanh nhưng không bị mất tính ổn định là vấn đề được cho là quan trọng

Phản hồi ngay lập tức phải khả dụng Ngay cả trên một khoảng cách ngắn, hệ

thống phải phản ứng nhanh để tận dụng độ bám tốt nhất trên đường Phản ứng phải phù hợp cho dù người lái xe tác dụng hệ thống phanh nhẹ nhàng hoặc đạp mạnh chúng

Ảnh hưởng hoạt động Lái xe và vận động thông thường không

tạo ra phản ứng trên bàn đạp phanh Sự ổn định và cảm giác lái tốt phải được giữ lại trong mọi điều kiện đường bộ Hệ thống cũng phải thích nghi với độ trễ phanh khi phanh được áp dụng, nhả và sau đó được

áp dụng lại

Kiểm soát bánh xe Trong hình thức cơ bản, ít nhất một bánh

xe ở mỗi bên của xe phải được điều khiển trên một mạch riêng biệt Và cả 4 bánh xe phải được điều khiển bởi ECU

Tốc độ hoạt động Hệ thống phải hoạt động trong mọi điều

kiện tốc độ Khi sự khác nhau giữa tốc độ bánh xe và tốc độ xe trở nên quá lớn, sự trượt sẽ xảy ra giữa lốp và mặt đường Nó cũng sinh ra ma sát và kết quả là có thể tác dụng như một lực phanh và giảm tốc độc của xe

Các điều kiện hoạt động khác Hệ thống phải có khả năng nhận biết được

đường có nước và phản ứng phù hợp Nó cũng phải hoạt động trên mặt đường không bằng phẳng Một hoạt động vẫn