Phanh thủy lực trên ô tô - Phần 1: Nguyên lý hoạt động

(Nguồn OTO-HUI.com )

Sự làm việc của dẫn động phanh thuỷ lực dựa trên quy luật thuỷ tĩnh, mà nền tảng khoa học là định luật Pascal (nhà toán học người Pháp thế kỹ 17).

Theo định luật Pascal thì chất lỏng là chất không chịu nén, khi áp suất được đặt vào chất lỏng trong một hệ thống kín, áp suất đó sẽ phân phối bằng nhau và giữ nguyên trị số ở tất cả các hướng.
Như vậy áp suất trong dẫn động phanh truyền đến các xilanh bánh xe là như nhau, khi đó lực đẩy lên guốc phanh sẽ phụ thuộc vào đường kính đỉnh pít tông xy lanh công tác. Khi tăng lực tác dụng lên bàn đạp sẽ làm cho áp suất trong xy lanh phanh chính tăng lên, lực đẩy lên guốc phanh cũng tăng lên. Do đó, dẫn động phanh thuỷ lực bảo đảm được sự làm việc đồng thời của các cơ cấu phanh, bảo đảm tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp và lực đẩy lên guốc phanh tức là bảo đảm tính “tuỳ động”của hệ thống phanh.Dẫn động phanh thuỷ lực có ưu điểm mạnh là thời gian chậm tác dụng nhỏ (0,2s, do chất lỏng không bị nén) nên hiệu quả phanh cao hơn dẫn động phanh khí nén. Vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong hệ thống phanh chính của ô tô du lịch, ô tô vận tải nhỏ và trung bình.

Trên hình 1 trình bày nguyên lý của dẫn động phanh thuỷ lực:

Hình 1: 1-Xilanh chính; 2- Bình chứa dầu: 3- Piston: 4- Mạch dầu; 5- Cơ cấu chấp hành

Dẫn động phanh thuỷ lực một mạch cổ điển có cấu tạo đơn giản, đảm bảo phân bố lực phanh khác nhau giữa các bánh xe. Vì áp suất tại mọi điểm trong các đường ống bằng nhau cho nên khi cần có lực phanh ở các bánh xe khác nhau chỉ cần chế tạo các pít tông của các xi lanh công tác có đường kính khác nhau. Hiệu suất truyền động cao. Nhưng độ tin cậy thấp, khi hệ thống có một chỗ hở thì toàn bộ phanh mất tác dụng. Do đó ,hiện nay dẫn động phanh thuỷ lực một mạch đã được cải tiến thành dẫn động phanh nhiều mạch độc lập.

Trên hình 2 là một số sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 mạch độc lập.

Hình 2: Các sơ đồ chủ yếu  về dẫn động phanh thủy lực mạch độc lập

Sự độc lập của 2 mạch dẫn động có thể được tạo ra bởi một xi lanh chính loại kép có 2 piston (Hình 3-còn gọi là xilanh phanh chính Tandem),

Hình 3: Xilanh kép

hoặc 2 xi lanh chính loại 1 piston dẫn động cho hai mạch phanh khác nhau.

Hinh 4: Dẫn động phanh - mạch độc lập.
1,2,3 - xi lanh làm viêc: 4,5 -xi lanh chính.

Khi một mạch nào đó bị hỏng, ôtô vẫn được phanh bởi mạch phanh còn lại để đảm bảo an toàn chuyển động, mặc dù hiệu quả phanh sẽ giảm nhưng còn khả năng phanh xe để không gây tai nạn.

Sự giảm hiệu quả phanh khi có sự cố phụ thuộc vào việc bố trí mạch dẫn động. Trên hình (2, a )bố trí một mạch dẫn động cho cầu trước,một mạch cho cầu sau,khi một trong hai mạch có sự cố thì hiệu quả phanh sẽ giảm nhiều vì lúc này phanh chỉ thực hiện trên một cầu.

Ở hình (2, c )hai mạch độc lập đều bố trí cho cầu trước và cầu sau, kết cấu tuy phức tạp, khi một trong hai mạch bị sự cố, hiệu quả phanh có giảm nhưng vẫn còn cao hơn. 

( còn tiếp - Phần 2: Trợ lực khí nén cho phanh ô tô )