Chất lỏng (dầu phanh) được dẫn theo các đường ống tới các xylanh bánh xe (nằm trong cơ cấu phanh). Khi có áp suất dầu, các piston trong xylanh thực hiện tạo lực ép má phanh vào trống phanh (hoặc đĩa phanh), thực hiện sự phanh tại cơ cấu phanh bánh xe. Lực trên má phanh phụ thuộc đường kính piston ở các xylanh con. Muốn có mơ men phanh ở các bánh xe trước khác mô men phanh ở các bánh xe sau chỉ cần làm đường kính piston ở các xylanh con khác nhau. Lực tác dụng trên các má phanh cũng phụ thuộc vào tỷ số truyền của truyền động. Đối với phanh dầu bằng tỷ số truyền của phần truyền động cơ khí nhân với tỷ số truyền của phần truyền động thuỷ lực. Nếu piston ở xylanh con với diện tích lớn gấp đơi diện tích của piston ở xi lanh chính thì
lực tác dụng lên piston ở xylanh con sẽ lớn gấp đôi. Như thế tỷ số truyền sẽ tăng lên hai lần, nhưng trong lúc đó hành trình của piston ở xylanh con sẽ giảm đi hai lần, vì vậy mà chúng có quan hệ theo tỷ lệ nghịch với nhau cho nên làm khó khăn trong khi thiết kế truyền động phanh.
Đặc điểm quan trọng của hệ thống phanh thủy lực 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 các trống phanh khơng phụ thuộc vào đường kính xylanh làm việc và khe hở giữa trống phanh và má phanh.
Dẫn động phanh thủy lực có ưu điểm là phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao do dầu khơng bị nén, có khả năng dùng trên nhiều loại ơtơ khác nhau, chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh. Tuy nhiên nhược điểm là tỉ số truyền của dẫn động dầu không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh, khi có chỗ nào bị hư hỏng, cả hệ thống phanh đều không làm việc được (ví dụ khi hư hỏng một đường ống nào đấy sẽ ảnh hưởng đến cả hệ thống), hơn nữa hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp. Vì vậy dẫn động thủy lực thường sử dụng trên ơ tô con hoặc ô tô tải nhỏ.
Trong hệ thống phanh dẫn động thủy lực tùy theo sơ đồ của mạch dẫn động người ta chia ra dẫn động một dòng và dẫn động hai dịng.
- Dẫn động một dịng (hình 2.7) có nghĩa là từ đầu ra của xylanh chính có một đường dầu duy nhất dẫn đến tất cả các xylanh cơng tác của bánh xe. Dẫn động một dịng có kết cấu đơn giản nhưng độ an tồn khơng cao. Vì một lý do nào đó, bất kì đường dầu nào đến các xylanh bánh xe bị rị rỉ thì trong hệ thống bị mất áp suất và tất vả các bánh xe đều bị mất phanh. Vì vậy trong thực tế thường sử dụng dẫn động thủy lực hai dòng.
- Dẫn động hai dịng: sơ đồ được mơ tả trên hình 2.8
Mỗi sơ đồ đều có các ưu nhược điểm riêng. Vì vậy, khi chọn sơ đồ phân dịng phải tính tốn kỹ 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.
Hình 2.8: Các sơ đồ phân dòng dẫn động phanh thuỷ lực
Thường sử dụng nhất là sơ đồ hình (2.8a) sơ đồ phân dịng theo yêu cầu. Ðây là sơ đồ đơn giản nhất nhưng hiệu quả phanh sẽ giảm nhiều khi hỏng dòng phanh cầu trước.
Khi dùng các sơ đồ hình (2.8b,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 dịng nào đó. Tuy vậy khi dùng sơ đồ hình (2.8b và d) lực phanh sẽ khơng đối xứng, làm giảm tính ổn định khi phanh nếu một trong hai dòng bị hỏng.
Sơ đồ hình 2.8e là sơ đồ hồn thiện nhất nhưng cũng phức tạp nhất.
2.2.2. Dẫn động phanh chính bằng khí nén
Trong dẫn động phanh bằng khí nén lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu dùng để điều khiển van phân phối còn lực tác dụng lên cơ cấu phanh do áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh thực hiện.
Hệ thống phanh khí nén sử dụng năng lượng của khí nén để tiến hành phanh, người điều khiển không cần mất nhiều lực tác động lên phanh mà chỉ cần đủ lực thắng lị xo ở tổng van khí nén để cung cấp khí nén hoặc làm thốt khí nén ở các bộ phận làm việc. Nhờ thế mà phanh điều khiển nhẹ nhàng hơn.
a) b)
c)
Phanh khí nén thường sử dụng trên xe có tải trọng trung bình và lớn.