Lê Quang Tạo - CK43DLOT - Luận văn tốt nghiệp - 2005 phân tích cơ sở lý thuyết và đặc điểm cấu
tạo của hệ thống phanh chống trợt lê
(Antilock Braking System - ABS)

Nội dung :
1) Tổng quan về hệ thống phanh của ôtô

2) Cơ sở lý thuyết của hệ thống phanh chống trợt lê

3) Đặc điểm cấu tạo của ABS

Kết luận:

Nha Trang, ngày tháng năm 2005

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)
Lê Quang Tạo - CK43DLOT - Luận văn tốt nghiệp - 2005

PHIEU ẹANH GIA CHAT LệễẽNG LVTN

H v tờn sinh viờn: Lờ Quang To Lp: 43DLOT
Ngnh: C khớ ng lc ụtụ Mó ngnh: 18.02.10
Tờn ti: Phõn tớch c s lý thuyt c im cu to v
nguyờn lý hot ng ca h thng phanh chng trt lờ(ABS) trờn ụtụ.

S trang: 83 S chng: 3 S ti liu tham kho: 7
Hin vt: 1 a CD


Lª Quang T¹o - CK43DLOT - LuËn v¨n tèt nghiÖp - 2005

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay cùng với sự phát triển của xã hội thì phương tiện giao
thông cũng phát triển không ngừng trong đó ôtô là một phương tiện phổ
biến. Do nhu cầu cấp thiết của người tiêu dùng, nghành công nghiệp ôtô
đã cho ra đời rất nhiều loại ôtô với các tinh năng và công dụng khác
nhau. Cũng từ những đòi hỏi của người tiêu dùng về vận tốc của ôtô phải
lớn và độ an toàn phải cao. Nhà sản xuất phải nghiên cứu về hệ thống
phanh nhiều hơn nhằm đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng vì vậy hệ thống
phanh chống trượt lê đựơc ra đời là một trong những giải pháp cho vấn
đề an toàn.

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, điện tử và
tin học đã giúp nghành công nghiệp ôtô thiết kế chế tạo thành công các
hệ thống phanh chống trượt lê với độ chính xác cao, an toàn, hiệu quả,
nhỏ gọn…vì vậy mà tính ổn định của ôtô và hiệu quả của ôtô cao hơn
nhiều so với hệ thông phanh thường.

Ở nước ta nghành ôtô đang đà phát triển mạnh nên trên các xe ôtô
thì việc trang bị hệ thống phanh chống trượt lê sẽ dần trở thành một tiêu
chuẩn bắt buộc trên các xe ôtô.

Với mục đính củng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn, đồng
thời làm quen với công tác nghiên cứu khoa học góp phần nâng cao hiệu
quả sử dụng phanh trên ôtô. Tôi đã đựơc giao thực hiện luận văn tốt
nghiệp với đề tài:

“Phân tich cơ sở lý thuyết, đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt

toàn thể các thầy trong bộ môn động lực đã giúp đỡ em trong quá trình
thực hiện

Nha Trang, tháng 11/2005

Sinh viên thực hiện

Lê Quang Tạo
Lª Quang T¹o - CK43DLOT - LuËn v¨n tèt nghiÖp - 2005

MỤC LỤC
Trang
Chương 1Error! Bookmark not defined.TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
PHANH ÔTÔ Error! Bookmark not defined.
1.1 CHỨC NĂNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH
CỦA ÔTÔ Error! Bookmark not defined.
1.2 CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG PHANH ÔTÔError! Bookmark
not defined.

Lª Quang T¹o - CK43DLOT - LuËn v¨n tèt nghiÖp - 2005 3.5 NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ CHUNG CÁC HỆ THỐNG CHỐNG HÃM
CỨNG TRÊN ÔTÔ Error! Bookmark not defined.
3.6 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH CHỐNG
HÃM CỨNG ABS Error! Bookmark not defined.
3.7 CÁC TRẠNG THÁI LÀM VIỆC CỦA ABS . Error! Bookmark not
defined.
3.8 ƯU-KHUYẾT ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS Error!
Bookmark not defined.
KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined.

- 5 -

Lê Quang Tạo - CK43DLOT - Luận văn tốt nghiệp - 2005

Chơng 1
tổng quan về hệ thống phanh ôtô

1.1. chức năng, yêu cầu và phân loại
hệ thống phanh của ôtô
Hệ thống phanh của ôtô có những chức năng sau đây :
Giảm vận tốc của ôtô đến một trị số xác định hoặc giảm vận
tốc đến khi dừng hẳn.
Duy trì vận tốc của ôtô ở một trị số xác định trong trờng hợp
xe chuyển động xuống dốc.
Đảm bảo ôtô không chuyển động khi đang đứng trên đờng
dốc hoặc khi không có mặt của ngời lái.
Đối với xe bánh xích, hệ thống phanh còn có chức năng phối hợp

p
).
- 6 -

Lê Quang Tạo - CK43DLOT - Luận văn tốt nghiệp - 2005

Quá trình phanh chậm dần có thể đợc thực hiện nhờ hệ thống
phanh chính hoặc hệ thống phanh hãm chuyên dụng. Hệ thống phanh
hãm chuyên dụng thờng đợc trang bị cho các loại xe tải cỡ lớn để hãm
ôtô khi chuyển động xuống dốc trên đoạn đờng dốc dài nhằm tránh phải
sử dụng hệ thống phanh chính và đảm bảo hệ thống phanh chính luôn
trong tình trạng kỹ thuật tốt, sẵn sàng cho sử dụng trong những trờng
hợp phanh khẩn cấp. Trên các loại ôtô tải trọng nhỏ và trung bình, thông
thờng hệ thống phanh chính đảm nhiệm luôn chức năng của hệ thống
phanh hãm. Ngoài ra, ngời điều khiển còn có thể sử dụng động cơ và
hộp số nh một hệ thống phanh phụ. Phơng pháp phanh ôtô bằng động
cơ đợc thực hiện khi không cắt ly hợp, lực phanh đợc hình thành trên
các bánh xe là do momen phanh của động cơ, moment ma sát trong hệ
thống truyền lực và ở các bánh xe sinh ra. Phơng pháp này thờng đợc
sử dụng khi cần giảm từ từ vận tốc của ôtô hoặc sử dụng khi ôtô di
chuyển động xuống dốc dài với vận tốc vừa phải.
Phanh khẩn cấp - là quá trình phanh khi lái xe phát hiện tình
huống phải phanh để dừng xe trong thời gian ngắn nhất có thể. Khi phanh
cấp tốc, động năng của xe bị tiêu hao chủ yếu bởi lực cản nhân tạo
(khoảng 90 %), còn phần động năng bị tiêu hao bởi lực cản của đờng và
của không khí là rất nhỏ.
Phanh tại chỗ - đợc sử dụng để ngăn ngừa sự chuyển động
của xe khi xe đang đứng tại chỗ.
Hệ thống phanh không chỉ đảm bảo tính an toàn khi vận hành mà
còn cho phép nâng cao vận tốc trung bình của ôtô, qua đó nâng cao hiệu

của cơ cấu phanh

Phanh tang trống
Phanh đĩa
Phanh động cơ
Phanh điện
Thiết bị cung cấp năng
lợng cho hệ thống phanh
Hệ thống phanh không có trợ lực
Hệ thống phanh có trợ lực
Hệ thống phanh quán tính
Hệ thống phanh trọng lực
Mức độ hoàn thiện
Hệ thống phanh cơ bản
Hệ thống có điều hoà lực phanh
Hệ thống phanh chống hãm cứng

1) Hệ thống phanh chính - còn gọi là phanh chân - là hệ thống
phanh đợc ngời lái sử dụng trong những tình huống thông thờng khi
thực hiện quá trình phanh. Hệ thống phanh chính đợc sử dụng phổ biến
hiện nay là loại phanh thuỷ lực hoặc phanh khí nén.
2) Hệ thống phanh phụ - còn gọi là phanh tay - là hệ thống phanh
có chức năng chính là giữ xe đứng yên trên đờng bằng hay trên những
- 8 -

Lê Quang Tạo - CK43DLOT - Luận văn tốt nghiệp - 2005

đoạn đờng dốc khi xe không chuyển động. Ngoài ra, hệ thống phanh
phụ còn có thể đợc sử dụng trong một số tình huống đặc biệt nh hệ
thống phanh chính bị sự cố hoặc hiệu quả phanh không đạt yêu cầu. Hệ

ngòi lái xe, phần còn lại do bộ trợ lực phanh tạo ra. Đa số ô tô hiện nay
đợc trang bị hệ thông phanh có trợ lực.
9) Hệ thống phanh có điều hoà lực phanh - Phanh có bộ điều
hoà lực phanh là hệ thống phanh mà áp suất trong dẫn động phanh có bộ
điều chỉnh nhằm tận dụng trọng lợng bám khi tải trên các bánh trớc và
các bánh sau thay đổi, việc điều chỉnh đó nhờ bộ điều hoà lực phanh.
10) Hệ thống phanh chống trợt lê - Hệ thống phanh chống hãm
cứng bánh xe là hệ thống phanh có nhiệm vụ ngăn cản sự trợt lết của
bánh xe giữ cho các bánh xe không bị hãm cng trong quá trình phanh.
Ngày nay hệ thống ABS đợc trang bị hầu hết trên các ô tô hiện đại đời
mới các ô tô có tính năng cao và một số ô tô 12 chỗ, hệ thống ABS tuy
giá thành cao nhng hiệu quả nên khá thông dụng.
1.2. các bộ phận cơ bản của hệ thống phanh ôtô
Hệ thống phanh của ôtô đợc cấu thành từ những bộ phận cơ bản
sau đây :
Bộ phận điều khiển phanh
Bộ phận cung cấp năng lợng phanh
Dẫn động phanh
Cơ cấu phanh
Ngoài ra, trên một số ôtô kéo remorque, hệ thống phanh còn đợc
trang bị bộ phận phụ trợ điều khiển phanh trên remorque.

Bộ phận cung cấp
năng lợng phanh
Bộ phận điều khiển
Cơ cấu phanh
Bộ phận phụ trợ
trên remorque
Dẫn động phanh


- 11 -

Lª Quang T¹o - CK43DLOT - LuËn v¨n tèt nghiÖp - 2005 H.1.2. Xylanh chính - một dòng.
a. Hình tổng quát b. Hình cắt
1. Vỏ (thân) xylanh chính 2. Pittông 3. Bình dầu 4. Phớt cao su tạo áp
suất 5. Van 1 chiều 6. Các lỗ cung cấp dầu từ buồng A -> B 7. Lỗ
nạp 8. Lỗ dầu hồi (dầu bù) 9. Lò xo hồi vị A B. Buồng chứa dầu.,
Khi tác động lên píttông 2, píttông cùng phớt cao su 4 dịch chuyển
về phía trước sẽ bịt lại lỗ bù 8, ép lò xo hồi vị 9 tạo áp suất trong buồng B
đẩy dầu ép dầu chui qua van 1 chiều dầu chảy đến các xylanh con tại
bánh xe.
Khi thôi tác động, dưới tác dụng của lực lò xo hồi vị 9 đưa phớt cao
su áp suất 4 về vị trí ban đầu. Thể tích buồng B lớn nhanh, do đó tạo một
độ chân không trong nó, làm cho dầu phanh ở buồng A chảy qua lỗ cấp 6
bẻ cong vành mép cao su chảy vào buồng B làm điền đầy khoảng chân
không vừa tạo nên, đến lúc này dầu từ xylanh con nơi bánh xe mới hồi
về lại xylanh chính 1 bằng lực ép của lò xo nơi bánh xe. Vì buồng B kín
và đã đầy dầu, cho nên lượng dầu này được trở về bình chứa qua lỗ dầu
hồi 8. Kết thúc quá trình phanh.
Xylanh chính loại hai dòng.
- 12 -

Lª Quang T¹o - CK43DLOT - LuËn v¨n tèt nghiÖp - 2005 H.1.3. Xylanh chính - hai dòng.
a. Hình tổng quát b. Hình cắt.

chảy sạch ra ngoài, do đó bên trong buồng (16) không tạo được áp suất
cao, vì vậy mà cụm Pittông (2) phải chạy thêm một đoạn nữa mới tác
động trực tiếp vào Pittông (7) và Pittông (7) lúc này làm việc mới hiệu
quả. Quá trình cũng giống như trên.

Xylanh con. H.1.4. Xylanh con.
a. Loại 1 piston b. Loại 2 piston không bằng nhau c. Loại 2 piston
bằng nhau.
- 14 -

Lª Quang T¹o - CK43DLOT - LuËn v¨n tèt nghiÖp - 2005

1. Lò xo 2. Lỗ dầu vào 3. Vít xả gió 4. Đòn bẩy 5. Pittông 6. Phớt cao
su 7. Phớt cao su chắn bụi.
Tất cả các loại xylanh con như hình trên đều có chung một kết cấu
như nhau, đều có: Vỏ xylanh, phớt cao su chắn bụi (7), đòn đẩy (4),
píttông (5), phớt cao su làm kín (6), lò xo (1), lỗ lắp ống dẫn dầu (2), lỗ
lắp vít xả gió (3).
Khi dầu phanh có áp suất cao vào đường ống dẫn (2) làm tăng thể
tích giữa hai phớt cao su làm kín (6), đẩy hai đòn đẩy (4) về hai phía.
Quá trình phanh tiến hành.
Khi đường ống dẫn (2) không còn áp suất cao, thể tích giữa hai
phớt cao su làm kín (6) sẽ nhỏ lại như thể tích ban đầu. Quá trình phanh
kết thúc .
Dẫn động phanh bằng khí nén.
Tổng van khí nén.


8
21

9
10

11

12

20

13

14

15

19

18

17

16

Lª Quang T¹o - CK43DLOT - LuËn v¨n tèt nghiÖp - 2005 H.1.7. Bầu phanh khí nén loại 2 tầng.
A. Ngõ khí nén vào thường trực B. Ngõ khí nén vào khi có sự cung cấp
của người điều khiển.
1. Nắp trên 3. Bu lông 4. lò xo 5. Bát cao su 6. Cây dù trên 7. Cây dù
giữa 8. Cây dù dưới 9. Chữ U 10. Nắp dưới 11. Bát cao su 12. lò xo 13.
Thân bầu phanh 14. lò xo.
a. Trường hợp 1: Hệ thống cung cấp làm việc của khí nén tốt,
đường ống không bị rò khí quá mức qui định.
Lúc này khí nén luôn luôn có trong đường ống A, làm cho thể tích
của buồng được tạo bởi bát cao su (5) với thân bầu phanh (13) là lớn
nhất làm nén lò xo (4) lại và đẩy cây dù trên (6) lên phía trên. Lúc này,
cây dù giữa (7) và cây dù dưới (8) được nâng lên nhờ vào lực của các lò
xo (12 – 14) làm cho thể tích của buồng chứa khí nén được tạo bởi bát
cao su (11) với thân bầu phanh (13) là nhỏ nhất. Như vậy, hệ thống
phanh này không còn bị bó cứng, ôtô hoạt động bình thường.
Khi người điều khiển tác động lên bàn đạp phanh, khí nén cung
cấp vào ngõ B làm tăng thể tích giữa bát cao su (11) và caây dù (8), tất
cả đều dịch chuyển về phía dưới. Quá trình phanh được tiến hành.
- 18 -

Lê Quang Tạo - CK43DLOT - Luận văn tốt nghiệp - 2005

Khi ngi iu khin nhc chõn ra khi bn p phanh, th tớch
bung gia thõn bu phanh (13) v bỏt cao su (11) gim nh li nh vo
lc y ca lũ xo (12). Kt thỳc quỏ trỡnh phanh.
b. Trng hp 2: H thng cung cp ca khớ nộn khụng lm vic
1.2.4.1. Cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh tang trống là một loại cơ cấu phanh ma sát, trong đó
bộ phận chuyển động quay trong cặp ma sát có hình dáng của một tang
trống.
Hỡnh III.33. Kt cu chung c cu phanh loi tang trng. - 20 -

Lª Quang T¹o - CK43DLOT - LuËn v¨n tèt nghiÖp - 2005

- 22 -

Lª Quang T¹o - CK43DLOT - LuËn v¨n tèt nghiÖp - 2005

Guốc phanh (4) được chế tạo bằng phương pháp hàn, dập hoặc
đúc, guốc phanh thường chế tạo bằng gang, ít khi chế tạo bằng hợp kim
nhôm. Trên bề mặt guốc phanh có đặt má phanh.
Nếu guốc phanh nhận lực trực tiếp từ cam quay (đối với truyền
động phanh bằng cơ khí hoặc bằng khí) thì một đầu của guốc phanh có
con lăn (7) liên kết với guốc phanh bằng chốt (6). Để bề mặt tựa ít bị
mòn, người ta có thể đặt tấm thép đặc biệt đầu cuối guốc phanh.
Nếu guốc phanh nhận lực từ xylanh con như ở truyền động thủy
lực thì đầu cuối dài ra ở guốc phanh để tì vào đáy pittông của xylanh con,
có khi giữa pittông và guốc phanh có đặt thanh đẩy. Để guốc phanh áp
sát vào mặt tựa của píttông, trong xylanh con thường được nối với guốc
phanh cò lại bằng lò xo qua lỗ (5) và lắp guốc phanh đĩa phanh bằng lỗ
(3) bằng các chốt lệch tâm.
Má phanh (1) được nối ghép với guốc phanh (3) bằng các đinh tán
(2) hoặc bằng phương pháp dán. Má phanh chế tạo bằng nguyên liệu
giống như để chế tạo các tấm ma sát của ly hợp. Để cho má phanh tì sát
vào bề mặt làm việc của trống phanh, cần phải tiến hành gia công bề mặt
má phanh sau khi đã gắn nó lên guốc phanh.
Các đinh tán (2) phải làm bằng kim loại mềm (đồng, đồng thau) để
khi má phanh mòn quá quy định sẽ không làm xước bề mặt làm việc của
trống phanh.
Một số sơ đồ kết cấu phanh thường gặp.
· Sử dụng truyền động phanh bằng thủy lực.