Bầu trợ lực chân không ô tô: Cấu tạo, phân loại & Nguyên lý hoạt động

Bầu trợ lực chân không là một bộ phận quan trọng trong hệ thống phanh ô tô, đóng vai trò như “trợ thủ đắc lực” giúp bạn dễ dàng kiểm soát chiếc xe của mình. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về bộ phận quan trọng này và tầm ảnh hưởng của nó đến hệ thống phanh. Cùng cố vấn Bùi Hải Nam của Honda ô tô Mỹ Đình khám phá mọi ngóc ngách của bầu trợ lực chân không, từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các loại bầu trợ lực phổ biến, cho đến những dấu hiệu cảnh báo hư hỏng và cách khắc phục nhé!

Bầu trợ lực chân không là gì?

Bầu trợ lực chân không, còn được gọi là servo phanh hay bầu trợ lực phanh, là một bộ phận quan trọng trong hệ thống phanh của ô tô. Nó có nhiệm vụ khuếch đại lực phanh từ chân người lái, giúp việc đạp phanh trở nên nhẹ nhàng và dễ dàng hơn, đặc biệt là khi phanh gấp.

Bầu trợ lực chân không hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài bầu. Khi động cơ hoạt động, nó tạo ra một vùng chân không trong bầu trợ lực. Khi bạn đạp phanh, một van mở ra, cho phép không khí đi vào một khoang của bầu trợ lực, tạo ra sự chênh lệch áp suất. Sự chênh lệch áp suất này sẽ tạo ra một lực hút, hỗ trợ lực đạp phanh của bạn, giúp bạn đạp phanh nhẹ nhàng hơn nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả phanh.

Vị trí bầu trợ lực chân không trên ô tô

Bầu trợ lực chân không ô tô thường được đặt ở vị trí dễ nhận biết trong khoang động cơ, cụ thể là:

• Giữa bàn đạp phanh và tổng phanh (master cylinder):Đây là vị trí phổ biến nhất của bầu trợ lực chân không. Nó được kết nối với bàn đạp phanh bằng một thanh đẩy và với tổng phanh bằng một ống dẫn chân không. Vị trí này giúp bầu trợ lực tận dụng lực chân không từ động cơ để hỗ trợ lực phanh.
• Trên vách ngăn giữa khoang động cơ và khoang hành khách: Ở một số dòng xe, bầu trợ lực chân không có thể được lắp đặt trên vách ngăn giữa khoang động cơ và khoang hành khách. Vị trí này giúp tiết kiệm không gian và giảm độ ồn từ động cơ.

Cấu tạo bầu trợ lực chân phanh trên ô tô

Cấu tạo trợ lực chân không ô tô gồm có các bộ phận chính như sau: 

• 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 biến đổi

Nguyên lý hoạt động bầu trợ lực chân không ô tô

Hệ thống trợ lực phanh hoạt động theo nguyên lý tận dụng chênh lệch giữa áp suất khí quyển và chân không động cơ để khuếch đại lực ấn chân phanh.

Khi không đạp phanh

Van chân không tích hợp với van điều khiển và được lò xo hồi vị kéo về phía bên phải. Mặt khác, van điều khiển bị lò xo đẩy sang phía bên trái. Nhờ cơ cấu này, không khí từ bên ngoài không thể vào buồng áp suất biến đổi.

Trong quá trình hoạt động, van chân không bị tách khỏi van điều chỉnh, tạo ra lối thông giữa lỗ A và lỗ B. Do đó, luôn có chân không duy trì trong buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi. Vì vậy, lò xo màng ngăn đẩy piston sang phải. 

Khi đạp phanh

Khi tác dụng lực lên bàn đạp phanh, cần điều khiển bắt đầu đẩy không khí sang bên trái, đồng thời lò xo của van điều chỉnh đẩy van không khí theo hướng tương tự đến khi tiếp xúc với van chân không. Chuyển động này khiến tắt kín lối thông giữa lỗ A và lỗ B.

Van không khí di chuyển tiếp sang trái, mở cửa cho không khí bên ngoài tràn vào buồng áp suất biến đổi khi đi qua lưới lọc. Sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất biến đổi và buồng áp suất không đổi tạo khuếch đại lực nén của lò xo và tăng áp lực piston. Điều này giúp thực hiện quá trình phanh được dễ dàng và hiệu quả.

Khi nhấn giữ phanh

Khi đạp bàn phanh ở áp lực nhẹ, cần điều khiển van và van không khí dịch chuyển hoàn toàn sang bên trái nhưng piston vẫn bị đẩy sang trái. Khi đó, không khí từ bên ngoài bị chặn không thể xâm nhập vào buồng áp suất biến đổi. Áp suất trong buồng biến đổi vẫn duy trì ổn định nhờ van điều khiển dịch chuyển sang trái và tiếp xúc với van không khí. Điều này tạo ra một sự chênh lệch áp suất không đổi giữa buồng áp suất biến đổi và buồng áp suất ổn định khiến piston ngừng di chuyển và giữ vững lực phanh.

Các loại bầu trợ lực chân không ô tô

 Có nhiều loại bầu trợ lực chân không khác nhau, được phân loại theo cấu tạo và nguyên lý hoạt động.

Bầu trợ lực đơn (Single diaphragm brake booster)

• Cấu tạo: Gồm một màng ngăn duy nhất chia bầu trợ lực thành hai khoang: khoang chân không và khoang áp suất khí quyển.
• Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, dễ sản xuất và bảo dưỡng, chi phí thấp.
• Nhược điểm: Lực trợ lực không lớn, phù hợp với các xe có trọng lượng nhẹ hoặc trung bình.
• Ứng dụng: Thường được sử dụng trên các dòng xe con, xe du lịch, xe tải nhẹ.

Bầu trợ lực kép (Tandem diaphragm brake booster)

• Cấu tạo: Gồm hai màng ngăn, tạo thành ba khoang: hai khoang chân không và một khoang áp suất khí quyển.
• Ưu điểm: Tạo ra lực trợ lực lớn hơn so với bầu trợ lực đơn, phù hợp với các xe có trọng lượng lớn; Có khả năng dự phòng, nếu một màng ngăn bị hỏng, màng ngăn còn lại vẫn có thể hoạt động.
• Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp hơn, chi phí cao hơn.
• Ứng dụng: Thường được sử dụng trên các dòng xe tải, xe buýt, xe đầu kéo và các xe hạng nặng khác.

Bầu trợ lực thủy lực (Hydraulic brake booster)

• Cấu tạo: Sử dụng dầu phanh để truyền lực trợ lực, thay vì chân không động cơ.
• Ưu điểm: Không phụ thuộc vào chân không động cơ, có thể hoạt động ngay cả khi động cơ không chạy; Lực trợ lực lớn, đáp ứng tốt cho các xe hiệu suất cao.
• Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp, chi phí cao, Yêu cầu bảo dưỡng thường xuyên hơn.
• Ứng dụng: Thường được sử dụng trên các dòng xe hiệu suất cao, xe thể thao, xe đua.

Những dấu hiệu nhận biết bầu trợ lực chân không bị hỏng

Dưới đây là các dấu hiệu cho thấy bầu trợ lực chân không đang gặp vấn đề:

Pedal bị nặng, mất trợ lực phanh

Khi bộ trợ lực phanh bằng bầu hơi gặp sự cố, thường xuyên xuất hiện vấn đề liên quan đến áp suất. Lúc này, áp suất không đạt chuẩn dẫn đến việc không tạo được chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất ổn định và buồng áp suất biến đổi khi hệ thống phanh được kích hoạt.

Khi người lái đạp chân phanh, van điều khiển di chuyển về phía bên trái, đẩy van không khí và đĩa phản lực. Hành động này tác động trực tiếp lên piston xilanh chính, tạo ra lực lênh phanh. Do sự cố trợ lực phanh, hệ thống vẫn hoạt động nhưng người lái sẽ cảm thấy phanh trở nên nặng hơn so với bình thường.

Pedal không ăn, phanh chậm

Sự trục trặc của bộ trợ lực chân không dẫn đến việc không có sự khuếch đại lực phanh. Tình trạng này làm cho hệ thống phanh không hoạt động hiệu quả như trước. Vì vậy, xe thường có dấu hiệu như phanh không ăn, khoảng cách phanh dài hơn bình thường.

Pedal phanh cao/thấp hơn bình thường

Khi hệ thống bầu trợ lực phanh ô tô gặp vấn đề, biểu hiện thấy bàn đạp phanh trở nên thấp hơn hoặc cao hơn so với bình thường. Đây là một trong những dấu hiệu phổ biến của sự cố trợ lực phanh.

Xe bị khựng, giật, rung khi đạp pedal

Bộ trợ lực phanh ô tô chứa một màng ngăn không cho không khí vào buồng áp suất. Nếu màng ngăn này bị hở hoặc hỏng, khi người lái kích hoạt hệ thống phanh, xe sẽ thường bị khựng, giật, rung,… Điều này dẫn đến hiệu suất phanh kém và là một dấu hiệu rõ ràng cho thấy bầu trợ lực phanh gặp vấn đề.

Tốc độ động cơ không ổn định

Như đã đề cập trước đó, màng ngăn bị hở dẫn đến việc không khí lọt vào buồng áp suất, làm xuất hiện dấu hiệu xe bị khựng lại khi phanh. Khi tình trạng này không được khắc phục và kéo dài sẽ tạo ra các vấn đề trục trặc cho động cơ, tốc độ hoạt động động cơ không còn ổn định.

Cách kiểm tra bầu trợ lực chân không

Việc kiểm tra bầu trợ lực chân không thường xuyên giúp bạn phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng và đảm bảo an toàn khi lái xe.

Kiểm tra bằng mắt thường

• Quan sát kỹ bầu trợ lực: Kiểm tra xem có vết nứt, rò rỉ dầu hoặc các dấu hiệu hư hỏng bên ngoài khác không.
• Kiểm tra ống dẫn chân không: Đảm bảo ống dẫn chân không không bị nứt, vỡ hoặc lỏng lẻo.
• Kiểm tra van một chiều: Van một chiều có nhiệm vụ ngăn không khí đi ngược lại khi bạn nhả phanh. Kiểm tra xem van có hoạt động bình thường không.

Kiểm tra bằng chân

• Đạp phanh khi động cơ tắt: Đạp mạnh bàn đạp phanh vài lần cho đến khi cảm thấy cứng lại.
• Giữ nguyên chân phanh: Giữ nguyên chân phanh và khởi động động cơ.
• Quan sát sự thay đổi của bàn đạp phanh: Nếu bàn đạp phanh từ từ hạ xuống một chút sau khi khởi động động cơ, nghĩa là bầu trợ lực chân không đang hoạt động tốt. Nếu bàn đạp phanh không hạ xuống hoặc vẫn cứng, có thể bầu trợ lực đã bị hỏng.

Kiểm tra bằng dụng cụ chuyên dụng

• Sử dụng bơm chân không: Nếu có thể, hãy sử dụng bơm chân không để kiểm tra độ kín của bầu trợ lực.
• Tạo chân không: Gắn bơm chân không vào ống dẫn chân không của bầu trợ lực và tạo ra một độ chân không nhất định.
• Quan sát đồng hồ đo: Nếu độ chân không giảm nhanh chóng, có thể bầu trợ lực bị rò rỉ và cần thay thế.

Lưu ý: Việc kiểm tra bằng chân chỉ mang tính chất tham khảo, không thể xác định chính xác tình trạng của bầu trợ lực chân không. Để có kết quả chính xác nhất, bạn nên mang xe đến gara để kiểm tra bằng các thiết bị chuyên dụng.

Cách thay thế bầu trợ lực chân không

Bạn có thể tự thay thế bầu trợ lực phanh khi không có sự hỗ trợ từ các trung tâm sửa chữa ô tô:

• Bước 1: Tắt động cơ của xe và đạp bàn đạp phanh nhiều lần để giảm độ chân không trong bầu trợ lực. Sau đó, khởi động lại động cơ và kiểm tra độ cao của bàn đạp phanh rồi tắt động cơ một lần nữa.
• Bước 2: Sử dụng dụng cụ kỹ thuật tháo ống chân không, tháo đường dầu phanh tại xi lanh và xi lanh tổng, sau đó tháo bàn đạp phanh.
• Bước 3: Gỡ các đai ốc giữ bầu trợ lực phanh với vách ngăn ở giữa khoang động cơ, cabin và bầu trợ lực.
• Bước 4: Lắp đặt bầu trợ lực phanh mới vào vị trí vách ngăn.
• Bước 5: Gắn lại các bộ phận đã tháo vào vị trí ban đầu.
• Bước 6: Xả khí trong xi lanh chính.

Lưu ý: Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phanh là công việc phức tạp. Nếu bạn không có chuyên môn và kinh nghiệm cần thiết, hãy đem xe đến dịch vụ sửa chữa ô tô Honda Mỹ Đình để được các kỹ thuật viên đảm nhiệm công việc này và thực hiện một cách an toàn và chính xác.

Giá bầu trợ lực chân không

Giá của các loại bầu trợ lực chân không ô tô như sau:

• Chọn đúng loại bầu trợ lực: Đảm bảo bầu trợ lực bạn mua phù hợp với đời xe và model của bạn.
• Ưu tiên hàng chính hãng hoặc OEM: Hàng chính hãng và OEM thường có chất lượng tốt hơn và độ bền cao hơn so với hàng không rõ nguồn gốc.
• Kiểm tra kỹ thông số kỹ thuật: So sánh thông số kỹ thuật của bầu trợ lực với thông số của bầu trợ lực cũ trên xe của bạn để đảm bảo chúng tương thích.
• Yêu cầu bảo hành: Nên mua bầu trợ lực ở những nơi có chính sách bảo hành rõ ràng để đảm bảo quyền lợi của bạn.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Bầu trợ lực chân không có tuổi thọ bao lâu?

Bầu trợ lực chân không không có tuổi thọ cố định, mà phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất lượng sản phẩm, điều kiện vận hành, bảo dưỡng… Tuy nhiên, theo kinh nghiệm của các chuyên gia và thợ sửa xe, bầu trợ lực chân không thường có tuổi thọ trung bình từ 5 đến 7 năm hoặc 100.000 đến 150.000 km. Sau khoảng thời gian này, các bộ phận bên trong bầu trợ lực có thể bắt đầu xuống cấp, dẫn đến giảm hiệu suất phanh và cần được thay thế.

Khi nào cần thay bầu trợ lực chân không?

Bạn nên thay bầu trợ lực chân không khi gặp phải một trong những dấu hiệu sau:

• Bàn đạp phanh cứng, khó đạp
• Bàn đạp phanh bị rít hoặc có tiếng kêu lạ
• Hành trình bàn đạp phanh thay đổi
• Xe mất phanh hoặc phanh không hiệu quả
• Động cơ có tiếng rít lạ khi phanh
• Mức chân không giảm

Có thể tự sửa chữa bầu trợ lực chân không tại nhà không?

Về mặt kỹ thuật, có thể tự sửa chữa bầu trợ lực chân không tại nhà nếu bạn có kiến thức cơ bản về cơ khí ô tô và các dụng cụ cần thiết. Tuy nhiên, việc này không được khuyến khích vì hệ thống phanh là một hệ thống quan trọng liên quan đến an toàn của bạn và những người tham gia giao thông.

Bầu trợ lực chân không, dù là một bộ phận nhỏ bé, lại đóng vai trò không thể thiếu trong việc đảm bảo an toàn và hiệu quả của hệ thống phanh ô tô. Tuy nhiên, như bất kỳ bộ phận nào khác, bầu trợ lực chân không cũng có thể bị hư hỏng theo thời gian hoặc do các tác động bên ngoài. Việc kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ là vô cùng quan trọng để phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng và đảm bảo hệ thống phanh luôn hoạt động tốt nhất. Nếu có bất cứ thắc mắc nào, liên hệ ngay với chúng tôi qua hotline 0375 83 79 79 hoặc tới showroom tại 02 Lê Đức Thọ, Cầu Giấy, Hà Nội để được giải đáp và tư vấn chi tiết nhé!

• Đại lý Honda Mỹ Đình: https://hondaotomydinh.vn/
• Fanpage: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Youtube: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Hotline: 0375 83 79 79

Nguyễn Hậu

Với 6 năm kinh nghiệm Content Marketing trong lĩnh vực ô tô, tôi tự tin mang đến cho khách hàng những thông tin chính xác và đầy đủ, là nguồn tham khảo đáng tin cậy giúp khách hàng dễ dàng tìm kiếm các thông tin hữu ích.