LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn
của TS. Dương Ngọc Khánh
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Hà Nội, ngày 15 tháng 3 năm 2013
Tác giả

Trần Văn Huân

HV: Trần Văn Huân

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

LỜI CẢM ƠN
Với tư cách là tác giả của bản luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu
sắc tới TS. Dương Ngọc Khánh cùng Quý Thầy, Cô Viện cơ khí động lực Trường Đại học bách khoa Hà Nội; Quý Thầy khoa Cơ khí Động lực trường
Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên; và các bạn học viên lớp cao học kỹ
thuật ô tô và xe chuyên dụng 2011A - Trường Đại học bách khoa Hà Nội đã
tận tình giúp đỡ tác giả trong thời gian học tập và làm luận văn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè,
những người đã động viên và chia sẻ với tôi rất nhiều trong suốt thời gian tôi
tham gia học tập và làm luận văn.


1.2.6. Phanh dừng 23

CHƯƠNG II 25
HỆ THỐNG PHANH ABS 25
2.1. Ý TƯỞNG VỀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG
25
2.2. GIỚI THIỆU CHUNG 26
2.3. CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS 29
2.3.1. Cảm biến tốc độ bánh xe 29
2.3.2. Cảm biến giảm tốc 31
2.3.3. Cảm biến gia tốc ngang 32
2.3.4. Bộ chấp hành 33
2.3.5. ECU điều khiển trượt 38
2.4. MỘT SỐ LOẠI HỆ THỐNG PHANH ABS: 42
2.4.1. Hệ thống phanh chống bó cứng - ABS 42
2.4.2. Hệ thống phanh ABS có EBD 43
2.4.3. Hệ thống ABS kết hợp với hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS (Brake
Assist System) 44
2.4.4. Hệ thống ABS kết hợp với hệ thống kiểm soát lực kéo - Traction control
(hay ASR) 44
2.5. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ ABS TRÊN ÔTÔ CON 45
2.5.1. Các loại dẫn động phanh thủy lực 45

HV: Trần Văn Huân

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT


3.3.3.2. Kiểm tra - Sửa chữa. 82
3.3.3.3. Lắp các chi tiết. 85
3.3.4. Bảo dưỡng và sửa chữa phanh dừng 86
3.3.4.1. Bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu phanh dừng. 86
3.4. CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HƯ HỎNG TRONG HỆ THỐNG
PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0 90
3.4.1. Những công việc bảo dưỡng cần thiết. 92
3.4.2. Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính. 92
3.4.3. Kiểm tra hệ thống ABS. 94

KẾT LUẬN 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO 97

HV: Trần Văn Huân

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ABS (Anti-lock Brake System): Hệ thống phanh có bộ phận chống hãm cứng
bánh xe.
ECU (Electronic Control Unit): Bộ điều khiển điện tử.
EBD (Electronic Brake-Force Distribution): Hệ thống điều khiển phân phối
lực phanh bằng điện tử.
BAS (Brake Assist System ): Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp.
FF (Front engine, Front drive): Ký hiệu của xe có động cơ ở phía trước và
cầu trước chủ động.

Hình 1.14.Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ cơ cấu phanh và hệ số ma sát [1] 18
Hình 1.15. Cấu tạo của phanh trống [1] 19
Hình 1.16. Đặc điểm hoạt động của guốc phanh [1] 20
Hình 1.17. Các loại trống phanh [1] 21
Hình 1.18. Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh [1] 22
Hình 1.19. Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh [1] 23
Hình 1.20. Các loại cần phanh dừng [1] 23
Hình 1.21. Các loại thân phanh dừng [1] 24
Hình 2.1. Mối quan hệ giữa lực phanh và hệ số trượt [1] 25
Hình 2.2. Sơ đồ cấu tạo một hệ thống ABS trên xe ô tô [3] 27
Hình 2.3. Sơ đồ khối các cụm chức năng của ABS [3] 28
Hình 2.4. Sơ đồ điều khiển của hệ thống phanh ABS [3] 29
Hình 2.5. Tín hiệu điện áp của cảm biến tốc độ bánh xe 30
Hình 2.6. Cấu tạo cảm biến tốc độ bánh xe loại nam châm quay 30
Hình 2.7. Vị trí và cấu tạo cảm biến giảm tốc [3] 31
Hình 2.8. Cấu tạo cảm biến gia tốc ngang 32
Hình 2.9. Cấu tạo của bộ chấp hành [1] 33
Hình 2.10. Sơ đồ mạch thủy lực trong hệ thống phanh ABS 35
Hình 2.11. Phanh bình thường 35
Hình 2.12. ABS hoạt động ở chế độ giảm áp suất 36
Hình 2.13. ABS hoạt động ở chế độ giữ 37
Hình 2.14. ABS hoạt động ở chế độ tăng áp suất 37
Hình 2.15. Sơ đồ hoạt động của ECU điều khiển trượt [1] 38
Hình 2.16. Điều khiển chống hãm cứng bánh xe khi phanh [1] 39
Hình 2.17. Biểu đồ hoạt động của các van điện [1] 41
Hình 2.18. Kiểm tra hệ thống ABS [1] 42
Hình 2.19. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh ABS [1] 43
Hình 2.20. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh ABS có EBD [1] 43
Hình 2.21. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh ABS có BA [1] 44
Hình 2.22. Bố trí 4 cảm biến - 4 kênh điều khiển (4+4) 46

Hình 3.20. Kiểm tra độ mòn của tấm ma sát 75
Hình 3.21. Máy mài tấm ma sát guốc phanh 76
Hình 3.22. Lắp cần phanh dừng và cần khóa 77
Hình 3.23. Bôi mỡ vào bộ điều chỉnh và mâm phanh 77
Hình 3.24. Nối cáp phanh dừng vào cần phanh 78
Hình 3.25. Lắp lò xo giữ guốc phanh, chốt và nắp 78
Hình 3.26. Lắp bộ điều chỉnh 78
Hình 3.27. Lắp guốc phanh lên mâm phanh 79
Hình 3.28. Lắp trống phanh 79
Hình 3.29. Tháo càng phanh 80
Hình 3.30. Loại càng phanh không cần tháo 81
Hình 3.31. Loại má phanh được giữ bởi chốt 81
Hình 3.32. Vị trí các chi tiết của cụm má phanh 82
Hình 3.33. Má phanh (1- Miếng báo mòn má phanh) 83
Hình 3.34. Máy tiện đĩa phanh 84
Hình 3.35. Lắp piston 85
Hình 3.36. Lắp caliper 86
Hình 3.37. Kiểm tra cảm giác phanh 86
Hình 3.38. Tháo dây cáp khỏi cần bẩy guốc phanh 87
Hình 3.39. Vị trí dây cáp trên thân xe 87
Hình 3.40. Lắp dây cáp vào cần bẩy guốc phanh 88
Hình 3.41. Điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và trống phanh 88
Hình 3.42. Điều chỉnh hành trình làm việc cần phanh đỗ 89
Hình 3.43. Kiểm tra đèn báo phanh 90

HV: Trần Văn Huân

MSHV: CA110115



HV: Trần Văn Huân

1

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

được cải tiến về thiết kế, chế tạo và sử dụng nghiêm ngặt, chặt chẽ nhằm tăng
hiệu quả phanh, tăng tính an toàn chuyển động của ô tô.
Trong những cải tiến đó thì hệ thống phanh trang bị ABS, nó còn được
gọi là hệ thống phanh chống bó cứng là một trong những hệ thống phanh có
ưu điểm nhất hiện nay.
Việc tìm hiểu tổng quan về hệ thống phanh ABS, xây dựng qui trình
bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS, cho ta hiểu rõ về công dụng, cấu
tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống, thực hiện việc bảo dưỡng, sửa chữa
một cách hợp lý làm tăng tuổi thọ và nâng cao hiệu quả phanh.
Chính vì các lý do nêu trên, em đã chọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống
phanh ABS và xây dựng qui trình bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS“.
Tình hình nghiên cứu hệ thống phanh ABS:.Hiện nay các hãng sản xuất
ô tô nước ngoài đều chế tạo hệ thống phanh ABS để đảm bảo tính an toàn
chuyển động của xe. Theo tiêu chuẩn châu Âu 2001, các xe ô tô phải được
trang bị hệ thống phanh ABS. Tại Việt Nam, hầu hết các xưởng sửa chữa ô tô
chưa được trang bị quy trình bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS.
Mục tiêu nghiên cứu: Việc nghiên cứu tổng quan về hệ thống phanh
ABS, xây dựng qui trình bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS, cho ta
hiểu rõ về công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống, thực hiện
việc bảo dưỡng, sửa chữa một cách hợp lý làm tăng tuổi thọ và nâng cao hiệu
quả phanh; tăng tính an toàn chuyển động của ô tô, góp phần giảm thiểu tai

Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do kiến thức và trình độ có hạn, khó
khăn trong việc tìm kiếm tài liệu và tiếp xúc thực tế nên luận văn này khó
tránh khỏi thiếu sót. Kính mong sự chỉ bảo và đóng góp của Quý Thầy, Cô.
Em xin chân thành cảm ơn !

HV: Trần Văn Huân

3

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ
1.1. KHÁI QUÁT HỆ THỐNG PHANH
1.1.1. Khái quát chung
Để giảm tốc độ của một xe đang chạy và dừng xe, cần thiết phải tạo ra
một lực làm cho các bánh xe quay chậm lại. Khi người lái đạp bàn đạp phanh,
cơ cấu phanh tạo ra một lực (phản lực của mặt đường) làm cho các bánh xe
dừng lại và khắc phục lực (quán tính) đang muốn giữ cho xe tiếp tục chạy, do
đó làm cho xe dừng lại,

Hình 1.1. Các
lực chính xuất
hiện khi
phanh xe

HV: Trần Văn Huân

Cơ cấu phanh tang trống,
Cơ cấu phanh đĩa,
Cơ cấu phanh dải.
1.1.3.3. Theo dẫn động phanh:
Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí,

HV: Trần Văn Huân

5

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực,
Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén,
Hệ thống phanh dẫn động liên hợp: cơ khí, thủy lực, khí nén,
Hệ thống phanh dẫn động có trợ lực.
1.1.3.4. Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh:
Hệ thống phanh được hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều
khiển ô tô khi phanh, do vậy trang bị thêm các bộ điều chỉnh lực phanh:
Bộ điều chỉnh lực phanh (Bộ điều hòa lực phanh)
Bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh có ABS)
1.1.4. Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe, nghĩa là đảm bảo quãng
đường phanh ngắn nhất, khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm,
Điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi: Lực tác dụng lên bàn đạp hay cần
kéo điều khiển phù hợp với khả năng thực hiện liên tục của con người,


Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh [1]
Hệ thống phanh gồm có các bộ phận sau đây:
1. Bàn đạp phanh,
2. Bộ trợ lực phanh,
3. Xilanh chính,
4. Van điều hòa lực phanh (van P),
5. Phanh chân: (1) Phanh đĩa ; (2) Phanh trống,
6. Phanh dừng/Phanh tay

HV: Trần Văn Huân

7

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

1.2.2. Xilanh chính
Xilanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh
thành áp suất thủy lực. Hiện nay có hai kiểu xilanh chính phổ biến là kiểu một
buồng và kiểu hai buồng, xilanh chính kiểu hai buồng có hai piston tạo ra áp
suất thủy lực trong đường ống phanh của hai hệ thống. Sau đó áp suất thủy
lực này tác động lên các càng phanh đĩa hoặc các xilanh phanh của phanh
kiểu tang trống,
Bình chứa dùng để loại trừ sự thay đổi lượng dầu phanh do nhiệt độ
dầu thay đổi. Bình chứa có một vách ngăn ở bên trong để chia bình thành
phần phía trước và phía sau như thể hiện ở hình bên trái. Thiết kế của bình
chứa có hai phần để đảm bảo rằng nếu một mạch có sự cố rò rỉ dầu, thì vẫn

vẫn duy trì được một lực phanh nhất định.
1.2.4. Bộ trợ lực phanh
a. Khái quát:

Hình 1.4. Cấu tạo bộ trợ lực phanh bằng chân không [1]

HV: Trần Văn Huân

9

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Bộ trợ lực phanh là một cơ cấu sử dụng độ chênh lệch giữa chân không
của động cơ và áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh (tăng lực) tỷ lệ thuận
với lực ấn của bàn đạp để điều khiển các phanh. Bộ trợ lực phanh sử dụng chân
không được tạo ra trong đường ống nạp (bơm chân không trong trường hợp xe
có động cơ Diesel). [1]
b. Cấu tạo:
Bộ trợ lực phanh gồm có các bộ phận như trong hình 1.4
1.2.4. Van điều hòa lực phanh
a. Khái quát:
Van điều hòa lực phanh (van P) được đặt giữa xilanh chính của đường
dẫn dầu phanh và xilanh phanh của bánh sau,
Cơ cấu này tạo ra lực phanh thích hợp để rút ngắn quãng đường phanh
bằng cách tiến gần đến sự phân phối lực phanh lý tưởng giữa bánh bánh sau
và bánh trước để tránh cho các bánh sau không bị hãm sớm trong khi phanh
khẩn cấp (khi tải trọng bị dồn về phần trước),

• Van điều hòa lực phanh & van nhánh (P & BV):
Van P & BV đóng hai vai trò. Thứ nhất, nó tác động như một van P
bình thường. Ngoài ra, nếu mạch thủy lực của các phanh trước bị hỏng vì bất
cứ lý do nào, nó sẽ làm mất chức năng của van P. (Dù áp suất thủy lực của
xilanh chính tăng lên, áp suất truyền đến các bánh sau vẫn được giữ nguyên
như trước). [1]
• Van điều hòa lực phanh theo tải trọng (LSPV):

Hình 1.7. Van LSPV [1]

HV: Trần Văn Huân

12

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Về cơ bản van LSPV là một bộ phận giống như van P, nhưng nó có thể điều
chỉnh điểm chia của van P cho thích ứng với tải trọng tác động lên các bánh sau,
Van LSPV tránh cho các phanh sau bị quá hãm, bị khóa, bị trượt và cũng
làm cho nó có thể nhận được lực phanh lớn khi tải trọng của bánh sau lớn, [1]
Loại van này được sử dụng rộng rãi ở các loại xe như xe tải mà sự phân
bố tải trọng lên các bánh trước và sau khác nhau xa giữa trường hợp xe có tải
và không có tải, [1]
Lò xo cảm biến tải trọng đặt giữa vỏ bán trục sau và khung (hoặc thân
xe) sẽ phát hiện tải trọng. Có thể điều chỉnh điểm tách bằng cách điều chỉnh
lực của lò xo. Đôi khi người ta sử dụng van LSPV kép cho đường ống chéo ở
các xe FF. [1]

hình dạng. Khi nhả bàn đạp phanh, vòng bít của piston trở lại hình dạng ban
đầu của nó, làm cho piston rời khỏi đệm của đĩa phanh; [1]
Do đó, dù đệm của đĩa phanh đã mòn và piston đang di chuyển, khoảng
di chuyển trở lại của piston luôn luôn như nhau, vì vậy khe hở giữa đệm của
đĩa phanh và rôto đĩa phanh được duy trì ở một khoảng cách không đổi. [1]

HV: Trần Văn Huân

14

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

• Giảm mức dầu phanh

Hình 1.10. Sự thay đổi mức dầu trong bình chứa [1]
Mức dầu phanh trong bình chứa của phanh giảm đi do má phanh bị
mòn. Do đó có thể dự kiến tình trạng mòn của má phanh bằng cách kiểm tra
mức dầu trong bình chứa; [1]
Do đường kính của piston lớn, nên độ mòn của các má phanh đĩa dẫn
đến độ giảm mức dầu trong bình chứa lớn hơn phanh kiểu tang trống. [1]
• Chỉ báo mòn má phanh

HV: Trần Văn Huân

15

MSHV: CA110115

(2) Loại càng phanh di động:
Loại càng phanh di động chỉ có piston gắn vào một bên má. Piston tác
động áp suất thủy lực. Nếu má phanh đĩa bị đẩy, càng phanh trượt theo chiều
ngược với piston và đẩy rôto phanh từ cả hai bên. Do đó nó làm bánh xe
ngừng quay. Càng phanh di động có nhiều loại tùy theo phương pháp gắn
càng vào tấm truyền mômen. [1]
• Các loại rôto phanh đĩa
Loại đặc: Loại đặc này được làm từ một rôto đơn của phanh đĩa,
Loại được thông gió: Có lỗ rỗng ở bên trong, tiêu tán nhiệt rất tốt,
Loại có tang trống: Phanh tang trống gắn liền để dùng cho phanh dừng.

HV: Trần Văn Huân

17

MSHV: CA110115


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hình 1.13. Cấu tạo các loại rôto phanh đĩa [1]
• Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình phanh
Khi dùng phanh chân (không có phanh động cơ) liên tục trên đường
xuống dốc dài v.v..., má phanh trống và má phanh đĩa trở nên nóng quá mức
do ma sát. Dẫn đến giảm hệ số ma sát của các bề mặt má phanh làm cho lực
hãm của phanh kém kể cả khi gắng sức đạp bàn đạp phanh. [1]

Hình 1.14.Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ cơ cấu phanh và hệ số ma sát [1]
b. Phanh trống:
• Cấu tạo