Hệ thống phanh là một trong những bộ phận quan trọng nhất của ô tô, đảm bảo an toàn khi vận hành và giúp kiểm soát tốc độ xe. Hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống này không chỉ cần thiết cho việc sử dụng mà còn giúp ngăn ngừa tai nạn. Bài viết này sẽ giới thiệu chi tiết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh trên ô tô.
Hệ thống phanh trên ô tô dùng để làm hãm làm giảm tốc độ của xe . Nguyên lý hoạt động được mô ta như hình vẽ dưới đây:
Lực được tác động tại một điểm được chuyển đến điểm khác bằng cách sử dụng một chất lỏng không nén được. Hầu hết các hệ thống phanh cũng nhân lực trong quá trình này, do khi phanh thực tế đòi hỏi một lực lớn hơn rất nhiều so với lực đạp của chân. Lực này được nhân lên theo 2 cách:
(1) Nhân lực thủy lực
(2) Nhân lực cơ học (đòn bẩy)
Hệ thống phanh truyền lực tới lốp xe bằng cách sử dụng ma sát, và các loại lốp truyền lực tới mặt đường cũng sử dụng ma sát. Hình ảnh trên mô tả nguyên lý hoạt động căn bản của phanh trống và phanh đĩa thủy lực. Khi nhấn bàn đạp phanh, các pít-tông trong xi-lanh chính truyền áp lực (thông qua các đường ống dầu phanh) cho xi-lanh bánh xe trong càng phanh đĩa và trống phanh. Ma sát má phanh-tới-đĩa phanh và guốc phanh-tới-trống phanh làm dừng xe, chuyển đổi lực quán tính thành năng lượng nhiệt.
1. Bố trí điển hình của một mạch phanh thủy lực:
Một hệ thống phanh điển hình bao gồm phanh đĩa phía trước và phanh đĩa hoặc phanh trống ở phía sau, được nối với nhau bằng một hệ thống ống liên kết các cụm phanh tại mỗi bánh xe tới xi-lanh phanh chính. Các hệ thống khác được kết nối với hệ thống phanh bao gồm phanh đỗ, bộ trợ lực phanh và trong một số loại xe có thêm hệ thống Chống bó cứng phanh (Antilock Brake System – ABS) hoặc hệ thống Điều hòa lực phanh điện tử (Electronic Stability Program – ESP). Trên một số mẫu xe khác cũng trang bị hệ thống Điều khiển cân bằng (Traction Control System – TCS) được kết hợp với hệ thống ABS và ESP trong hộp điều khiển thủy lực điện tử (HECU).
2. Bàn đạp phanh:
Bàn đạp phanh nằm ở phía bên trái của bàn đạp ga. Đặt chân vào đạp này bắt đầu quá trình làm xe chạy chậm lại hoặc dừng xe. Các bàn đạp được gắn chặt vào thành khoang động cơ, và làm việc như một tay đòn bẩy. Nếu mất trợ lực, bàn đạp phanh được thiết kế để vẫn cho phép lái xe có thể tạo ra áp lực thủy lực tới mỗi xi-lanh bánh xe. Bàn đạp phanh nối liền với pít-tông trong xi lanh phanh chính qua cần đẩy. Các giá trị chiều cao bàn đạp phanh và độ rơ có thể tham khảo trong sách hướng dẫn sửa chữa. Chiều cao bàn đạp phanh có thể điều chỉnh được bằng cách điều chỉnh cần đẩy.
* Lưu ý:
Lái xe phải chú ý khi cảm thấy như đặt chân lên một miếng bọt xốp ướt, bàn đạp phanh lún biểu hiện có hư hỏng trong hệ thống phanh, ví dụ như có không khí trong đường ống dầu phanh. Bất kỳ sự thay đổi bất thường nào trong “cảm thấy ” bàn đạp phanh đều dẫn tới nguyên nhân hư hỏng nghiêm trọng.
*Công tắc phanh:
Công tắc phanh được gắn vào khung giá bàn đạp phanh. Nó cần được điều chỉnh bất cứ lúc nào thay mới nó hoặc trong trường hợp điều chỉnh bàn đạp phanh. Vui lòng tham khảo sách hướng dẫn sửa chữa để biết thêm chi tiết về cách điều chỉnh công tắc phanh.
3. Xi lanh tổng phanh:
Để tăng cường an toàn, hầu hết các hệ thống phanh xe hơi hiện đại được chia thành hai mạch, với hai bánh xe trên mỗi mạch. Nếu dầu phanh bị rò rỉ trong một mạch, chỉ hai bánh xe sẽ mất phanh và chiếc xe vẫn có thể dừng lại khi đạp bàn đạp phanh. Xi-lanh tổng phanh cấp áp lực thủy lực cho cả hai mạch phanh của xe. Chú ý nó là một thiết bị sử dụng hai pít-tông trong cùng một xi-lanh là một biện pháp duy trì hoạt động tương hỗ an toàn trong xi-lanh. Khi đạp bàn đạp phanh, nó đẩy vào pít-tông chính thông qua thanh liên kết. Áp lực thủy lực sinh ra trong xi-lanh và truyền đi khi tiếp tục đạp bàn đạp phanh thêm. Áp lực giữa pít-tông chính và pít-tông thứ cấp đẩy pít-tông thứ cấp để nén dầu vào mạch phanh. Nếu hệ thống phanh đang hoạt động tốt, áp lực thủy lực sẽ giống nhau trong cả hai mạch phanh.
* Van điều hòa lực phanh
Van điều hòa lực phanh được trang bị trên xe có phanh đĩa trên bánh trước và phanh trống trên bánh xe sau. Má phanh phanh đĩa thường tiếp xúc với đĩa phanh, trong khi guốc phanh phanh trống thường có xu hướng kéo ra khỏi trống phanh. Vì điều này, phanh đĩa sẽ có tác dụng trước phanh trống khi nhấn bàn đạp phanh. Van điều hòa lực phanh bù đắp cho điều này, làm cho phanh trống hoạt động ngay trước khi phanh đĩa hoạt động. Van điều hòa lực phanh không cho bất kỳ áp lực nào tới đĩa phanh cho đến khi áp lực đã đạt đến ngưỡng cho phép. Áp lực ngưỡng thấp so với áp lực tối đa trong hệ thống phanh, vì vậy phanh trống chỉ vừa hoạt động trước khi phanh đĩa có tác dụng. Việc phanh phía sau có tác dụng trước phanh trước làm xe ổn định hơn trong khi phanh.
* Rò rỉ
Khi có rò rỉ xảy ra (ví dụ trong mạch phanh chính), áp lực giữa xi-lanh sơ cấp và xi-lanh thứ cấp sẽ bị mất. Điều này làm cho xi-lanh sơ cấp chạm vào xi-lanh thứ cấp. Bây giờ các xi lanh phanh chính sẽ hoạt động như chỉ có một pít-tông. Mạch phanh thứ hai sẽ hoạt động bình thường, nhưng lái xe sẽ phải nhấn bàn đạp nhiều hơn nữa để kích hoạt nó. Do chỉ có hai bánh xe có áp lực, lực phanh sẽ bị giảm nghiêm trọng.
* Quy trình kiểm tra
Nối đồng hồ đo áp lực với mạch phanh chính và mạch thứ cấp của xi-lanh phanh chính. So sánh giá trị đo được với các thông số kỹ thuật được đưa ra trong sách hướng dẫn sửa chữa.
* Lưu ý: Xi-lanh phanh chính là chi tiết có thể sửa chữa, vui lòng tham khảo giải thích chi tiết trong sách hướng dẫn sửa chữa.
* Đèn cảnh báo mức dầu phanh
Một công tắc phao được đặt bên trong bình chứa dầu phanh. Nếu mức dầu phanh giảm xuống dưới một mức nhất định (do rò rỉ hoặc mòn má phanh), đèn cảnh báo mức dầu phanh sẽ được nối mát và bật sáng.
Tóm lại, hệ thống phanh trên ô tô là một bộ phận quan trọng, đòi hỏi sự hiểu biết và bảo dưỡng đúng cách. Hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống này giúp người lái xe tự tin hơn và nâng cao an toàn giao thông. Hy vọng bài viết đã cung cấp những thông tin hữu ích và cần thiết cho mọi người.
