Công Dụng Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Hệ Thống Phanh

(Nguồn: Internet)

1. Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh.
1.1- Công dụng
Hệ thống phanh của ô tô dùng để giảm nhanh tốc độ của xe hoặc dừng xe khẩn cấp. Hệ thống phanh còn giữ cho xe đỗ an toàn, không bị trôi trên đường, cả kể trên dốc. Như vậy, nhờ có hệ thống phanh mà người lái có thể chạy xe an toàn ở tốc độ cao, do đó tăng năng suất vận chuyển và hiệu quả xe.
Trên xe thường bố trí hai hệ thống phanh hoạt động độc lập là phanh chân (điều khiển bàn đạp phanh băng chân) và phanh tay ( điều khiển cần kéo phanh bằng tay). Phanh tay thường có cơ cấu hãm cần kéo phanh cho phép duy trì sự hãm xe mà không cần phải dữ cần phanh khi kéo,phanh chân chỉ hoạt dộng khi đạp chân lên bàn đạp phanh ,nhả chân khỏi bàn đạp là nhả phanh. Phanh chân thương dùng cơ cấu hãm bánh xe, phanh tay thường dùng cơ cấu hãm trục truyền động.
1.2- Yêu cầu.
Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất ơ tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường khi phanh đột ngột trong trương hợp gặp nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong bất kì trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô máy kéo khi phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay dòn điều khiển không lớn.
- Dẫn động phanh có độ nhạy cảm lớn.
- Đảm bảo việc phân bố mô men phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ thế nào để sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kì cường độ hóa nào.
- Không có hiện tượng tự siết phanh.
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
- Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng.
- Giữ tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc dòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe.
- Có khả năng phanh ô tô máy kéo khi sử dụng trong thời gian dài.
- Phải dảm bảo phanh chóng dừng xe trong bất kì tình huống nào. Khi phanh đột ngột xe phải dừng sau quãng đường ngắn nhất, tức có gia tốc cực đại. Theo tiêu chuẩn châu âu xe con phải đạt hiệu quả cao nhất trong tất cả các trường hợp thử xe.
- Đối với phanh chân, tốc độ khi bắt đầu phanh là 80 km/h quãng đường phanh phải nhỏ hơn 50,7 m, gia tốc phanh phải lớn hơn 5,8 m/s, lực phanh chân lớn nhất đạt lên bàn đạp là 50kg.
- Hệ thống phanh cần có độ nhạy cảm cao hiệu quả phanh không thay đổi nhiều lần giữa các lần phanh.
- Đảm bảo tránh hiện tượng trượt lết trên đường.
- Phanh chân và phanh tay làm việc độc lập không ảnh hưởng đến nhau. Phanh tay có thể thay thế phanh chân khi phanh chân gặp sự cố, đảm bảo chức năng dự phòng.
- Phanh tay dùng để giữ nguyên vị trí xe, phải giữ nguyên trên dốc tối thiểu là 18% (tức là 16-20 độ).
- Các cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt, không truyến nhiệt ra các khu vực làm ảnh hưởng tới cơ cấu làm việc của các cơ cấu xung quanh ( lốp xe, moay ơ …) phải dễ dàng điều chỉnh thay thế các chi tiết hư hỏng.
Ngoài ra còn phải đảm bảo các yêu cầu như chiếm ít không gian, trọng lượng nhỏ, độ bền cao, và các yêu cầu chung của cấu trúc cơ khí.
1.3 Phân loại.
1.3.1- Phân loại theo công dụng
- Hệ thống phanh chính.
- Hệ thống phanh dừng.
- Hệ thống phanh dự phòng.
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện tử).
Hiểu rõ hơn về phanh động cơ: Khi xe ôtô đang chuyển động trên đường, muốn giảm tốc độ cần nhả hết bàn đạp ga để động cơ làm việc ở chế độ không tải. Lúc này quán tính và ma sát trong hệ thống sẽ làm giảm tốc độ chuyển động của ôtô. Biện pháp này gọi là phanh động cơ. Khi xuống dốc cao nguy hiểm hoặc chạy trên đường trơn lầy, đê bảo đảm an toàn cần sử dụng phương pháp phanh động cơ, càng gài số thấp, hiệu quả phanh càng cao.

1.3.2- Theo cơ cấu của phanh.
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc.

(Nguồn: Internet)

- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.

(Nguồn: Internet)

Cấu tạo hệ thống phanh đĩa​

1.3.3- Theo dẫn động phanh.
- Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí.
- Hệ thống phanh dầu.
- Hệ thống phanh hơi.
- Hệ thống phanh dầu trợ lực hơi hoặc chân không.
- Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa.
- Hệ thống phanh dẫn động bằng điện.

1.3.4- Theo khả năng điều chỉnh momen phanh ở cơ cấu phanh.
Theo khả năng điều chỉnh mô men phanh ở cơ cấu phanh với bộ điều hòa lực phanh.

1.3.5- Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh.
Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe ( hệ thông phanh ABS).

Sơ đồ bố trí cảm biến và tín hiệu phanh ABS (Nguồn: Internet)​

​Trên xe con, phanh chân là hệ thống phanh cơ bản còn phanh tay là phanh dự phòng hệ thống điều khiển của hai loại này độc lập với nhau, làm việc tin cậy, đồng thời phanh tay phải có cấu trúc tự khóa để người lái không phải liên tục tác động lực.

2. Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD.

Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD giúp phân bổ lực phanh tỷ lệ phù hợp với tải trọng tác động lên phanh, hạn chế tình trạng trượt bánh xe và giảm quãng đường phanh.

(Nguồn: Internet)

Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD là viết tắt từ Electronic Brakeforce Distribution cùng với hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA đang trở thành những công nghệ hỗ trợ phanh tiêu chuẩn trên xe hơi hiện nay, giúp giảm thiểu tai nạn trong những tình huống phanh gấp trên đường.

Dựa trên nguyên lý phanh đạt hiệu quả cao nhất khi lực phanh tác động đến các bánh xe có tỷ lệ phù hợp với tải trọng tác động lên bánh xe đó. Đây cũng chính là nguyên lý làm việc của hệ thống phân phối lực phanh khẩn cấp EBD.

(Nguồn: Internet)

Khi một chiếc xe phanh gấp, theo quán tính toàn bộ trọng lương của xe sẽ dồn về phía trước. Thêm vào đó với hầu hết các dòng xe hiện nay đều có động cơ đặt phía trước nên khi thực hiện quá trình phanh gấp, hai bánh xe phía trước sẽ chịu một tải trọng rất lớn. Để đáp ứng khả năng phanh tốt nhất cho xe, những nhà chế tạo ô tô đã cho tính toán phân phối lại lực phanh cho hai bánh trước nhiều hơn so với 2 bánh sau để đảm bảo an toàn khi phanh. Tuy nhiên, quá trình tính toán và phân phối lực lanh cơ khí này chỉ phù hợp trong trường hợp phanh gấp trên những đường thẳng. Với những đoạn đường cong hay khi xe vào cua, tỷ lệ tải trong của xe lại có sự thay đổi với tải trọng tác động nhiều hơn vào hai bánh xe phía trong, nếu gặp những sự cố phanh gấp khi vào cua sẽ rất mất an toàn.

Để đảm bảo tính an toàn vận hành ở nhiều điều kiện giao thông và tải trọng khác nhau. Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EDB ra đời để đảm nhiệm quá trình phân phối tự động lực phanh đến từng bánh xe dựa trên các tính toán điện tử hoàn toàn tự động, thay thế cho phương thức phân phối lực phanh kiểu cơ khí trước đây.

(Nguồn: Internet)

Với các cảm biến được đặt trên 4 bánh xe, khi xảy ra tình trạng phanh khẩn cấp, các cảm biến sẽ cảm nhận sự thay đổi tải trọng, lực phanh tác động lên 4 bánh xe và truyền tín hiệu về máy tính điều khiển trung tâm để tính toán phân phối áp suất dầu phanh phù hợp đến từng bánh xe. Đảm bảo lực phanh phù hợp với tỷ lệ tải trọng lên từng bánh xe giúp lái xe an toàn hơn

Trong một chiếc xe ô tô, thì hệ thống phân bổ lực phanh EBD cùng với hệ thống phanh ABS là những tính năng an toàn hỗ trợ phanh hiệu quả nhất và dần trở thành những trang bị an toàn tiêu chuẩn trên ô tô. Hệ thống chống bó cứng phanh ABS có tác dụng "nhấp nhả" phanh liên lục để đảm bảo bánh xe không bị khoá cứng, hạn chế tình trạng trượt bánh, giúp tài xế có thể điều chỉnh được tay lái trong khi hệ thống EBD giúp điều chỉnh áp lực phanh đến từng bánh xe cho phù hợp với tải trọng, đảm bảo an toàn vận hành.