Bầu trợ lực phanh: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chi tiết

Bầu trợ lực phanh là một bộ phận quan trọng không thể thiếu của hệ thống phanh. Nó được lắp đặt ở vị trí giữa bàn đạp phanh và xylanh tổng với nhiệm vụ giảm bớt đi phản lực của bàn đạp phanh và khuếch đại lực ép từ bàn đạp phanh, qua đó giúp người lái thực hiện thao tác đạp phanh một cách nhẹ nhàng hơn. Bởi vậy mà để dừng xe, hệ thống phanh như má phanh sẽ ép vào đĩa phanh với một lực tối đa mà người lái không cần tác động vào một lực quá lớn lên bàn đạp.

Bầu trợ lực phanh ô tô

Bài viết sau đây, VATC sẽ giới thiệu những kiến thức về bầu trợ lực phanh như cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó. Qua đó giúp bạn đọc có thêm những kiến thức bổ ích để có thể chăm sóc và bảo vệ chiếc xe của mình.

• Cấu tạo của bầu trợ lực phanh
• Nguyên lý hoạt động của bầu trợ lực của phanh ô tô
  • Nguyên lý hoạt động của bầu trợ lực phanh khi không được tác động
  • Khi phanh được tác động
  • Nguyên lý hoạt động bầu trợ lực phanh khi giữ phanh
  • Khi phanh được tác động tối đa
  • Khi nhả phanh và cơ cấu khi không có chân không

Cấu tạo của bầu trợ lực phanh

Cấu tạo

• Thanh điều khiển van không khí.
• Cần đẩy.
• Piston bộ trợ lực.
• Thân bộ trợ lực.
• Màng ngăn.
• Lò xo màng.
• Thân van.
• Đĩa phản lực.
• Bộ lọc khí.
• Phớt thân bộ trợ lực.
• Buồng áp suất biến đổi.
• Buồng áp suất không đổi.
• Van một chiều.

Nguyên lý hoạt động của bầu trợ lực của phanh ô tô

Nguyên lý hoạt động của bộ trợ lực phanh dựa trên 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 nhấn của bàn đạp.

Nguyên lý hoạt động của bầu trợ lực phanh khi không được tác động

Van không khí được nối với cần điều khiển van và bị lò xo phản hồi van không khí kéo về phía bên phải. Van điều chỉnh bị lò xo van điều chỉnh đẩy sang phía bên trái. (Điều này sẽ khiến van không khí tiếp xúc với van điều chỉnh. Vậy nên, không khí bên ngoài đi qua lưới lọc bị chặn lại không vào được buồng áp suất biến đổi).

Trong điều kiện này, van chân không của thân van bị tách ra khỏi van điều chỉnh, tạo thành một lối thông giữa lỗ A và B. Bởi vì luôn có chân không trong buồng áp suất không đổi, nên trong buồng áp biến đổi cũng sẽ có chân không vào thời điểm này.

Khi phanh được tác động

Khi người lái đạp bàn đạp chân phanh, cần điều khiển van đẩy không khí, làm nó di chuyển sang bên trái. (Lò xo van điều chỉnh cũng đẩy van không khí di chuyển sang bên trái cho tới khi tiếp xúc với van chân không. Chuyển động này sẽ bịt kín lối thông giữa lỗ A và B).

Khi van không khí tiếp tục dịch chuyển sang bên trái, thì nó càng xa van điều chỉnh làm cho không khí bên ngoài lọt vào bên trong buồng áp suất biến đổi qua lỗ B (sau khi qua lưới lọc không khí).

Độ chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi khiến piston dịch chuyển về phía bên trái. Điều này khiến đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bên trái và làm tăng kích thước phanh.

Nguyên lý hoạt động bầu trợ lực phanh khi giữ phanh

Nếu như người lái đạp bàn đạp phanh nửa chừng, cần điều khiển van và van không khí sẽ ngừng dịch chuyển, nhưng piston vẫn tiếp tục dịch chuyển sang bên trái do chênh lệch áp suất. Lò xo van điều khiển khiến van này vẫn tiếp xúc với van chân không, nhưng nó lại dịch chuyển theo piston.

• Vì van điều khiển di chuyển sang bên trái và tiếp xúc với van không khí, không khí bên ngoài sẽ bị chặn lại không vào được trong buồng áp suất biến đổi. Vậy nên áp suất trong buồng áp suất biến đổi vẫn ổn định.
• Có một độ chênh lệch áp suất không thay đổi giữa buồng áp suất biến đổi và buồng áp suất không đổi. Vậy nên, piston ngừng dịch chuyển và duy trì lực phanh.

Khi phanh được tác động tối đa

Tìm hiểu về bầu trợ lực phanh ô tô

Nếu người lái đạp bàn đạp phanh hết mức, van không khí sẽ dịch chuyển hoàn toàn ra khỏi van điều khiển, buồng áp suất thay đổi sẽ được nạp đầy không khí từ ngoài vào. Do đó, độ chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất thay đổi và áp suất không đổi sẽ là lớn nhất. Điều này tạo ra tác dụng cường hóa lớn nhất lên piston.

Sau đó, dù người lái có tác dụng lên bàn đạp phanh thêm bao nhiêu lực, tác dụng cường hóa lên piston vẫn sẽ không thay đổi và lực bổ sung chỉ tác động lên cần đẩy bộ trợ lực và truyền tới xylanh chính.

Khi nhả phanh và cơ cấu khi không có chân không

Tìm hiểu về bầu trợ lực phanh ô tô

Nếu vì bất kỳ lý do nào đấy, chân không không thể tác động được vào bộ trợ lực phanh thì sẽ không có sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi (cả 2 sẽ được nạp đầy không khí). Khi bộ trợ lực phanh ở vị trí “off”, piston được lò xo màng ngăn đẩy về phía bên phải khi đó phanh được nhả ra.

Tuy nhiên, khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van tiến về bên trái và đẩy van không khí, đĩa phản hồi và cần đẩy bộ trợ lực. Điều này khiến cho piston của xylanh chính tác động lực phanh lên phanh, đồng thời van không khí đẩy vào chốt chặn van lắp trong thân van. Vậy nên, piston cũng thắng lực của lò xo màng ngăn và di chuyển về phía bên trái.

Do đó các phanh vẫn duy trì hoạt động, kể cả khi không có chân không tác động vào bộ trợ lực phanh. Tuy nhiên, vì bộ trợ lực phanh không làm việc, nên sẽ cảm thấy bàn đạp phanh “nặng”.