1. Sơ đồ hệ thống phanh ô tô thủy lực thông thường

Hệ thống phanh thủy lực thông thường
1. Xylanh phanh chính; 2. Bầu trợ lực phanh; 3. Phanh tang trống (sau); 4. Xylanh phanh bánh xe; 5. Guốc phanh; 6. Phanh đĩa (phanh trước); 7. Cảnh báo mòn phanh; 8. Má phanh trong; 9. Má phanh ngoài; 10. Đĩa phanh; 11. Phanh đỗ xe (phanh tay) ​

Nguyên lý làm việc của hệ thống

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh thủy lực
1. Bàn đạp phanh; 2. Piston xylanh phanh chính (xylanh cái); 3. xylanh phanh chính; 4. 5. 9. Piston xylanh phanh bánh xe; 6. đường ống dẫn dầu phanh; 7. Xylanh phanh bánh xe (xylanh con); 8. Dầu phanh​

* Khi thực hiện việc phanh xe:

Khi cần giảm tốc độ xe hoặc dừng hẳn xe lại, người lái tác dụng vào bàn đạp phanh (1), thông qua cơ cầu dẫn động tác động lên piston (2) di chuyển trong xylanh phanh chính (3) đẩy dầu vào hệ thống các đường ống dẫn (6) và đi đến các xylanh bánh xe (7), dưới tác dụng của lực sinh ra do áp suất dầu phanh trong hệ thống tác động lên các piston (4,5,9) xylanh phanh bánh xe sẽ đẩy ra ngoài theo chiều mũi tên để tác dụng lên cơ cấu phanh (phanh tang trống hoặc phanh đĩa) thực hiện việc giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe. Thời gian và quãng đường xe bị giảm hoặc dừng hẳn phụ thuộc vào lực tác dụng lên bàn đạp phanh.

* Khi nhả phanh:

Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp phanh, dưới tác dụng của cơ cấu lò xo hồi vị tại các bánh xe và/hoặc cần điều khiển xylanh phanh chính sẽ ép piston (4,5,9) xylanh phanh bánh xe lại và đẩy dầu ngược trở về xylanh chính (3) như lúc đầu, lúc này phanh sẽ được nhả ra không còn tác dụng hãm hoặc dừng xe lại nữa.

2. Các cụm chi tiết chính trong hệ thống phanh ô tô
2.1 Xylanh phanh chính

Vị trí lắp xylanh chính trên xe thực tế

 * Nguyên lý làm việc:

Khi phanh: Ty đẩy (9) đẩy piston sơ cấp (5) di chuyển từ trái qua phải (theo hình vẽ) đến khi qua lỗ a và b (lỗ dầu từ bình chứa xuống xylanh phanh chính) thì quá trình nén bắt đầu tác dụng lên piston thứ cấp (6) cũng di chuyển từ trái qua phải đến khi qua lỗ b’ thì cả 2 piston thực hiện quá trình nén đẩy dầu phanh qua đường ống (8) đi đến các bánh xe thực hiện việc phanh xe.
Khi nhả phanh: các lò xo hồi vị (7) đẩy piston trở lại vị trí ban đầu và dầu phanh sẽ được hồi từ hệ thống về tổng phanh.
Dầu phanh thường được sử dụng trên thị trường hiện nay là DOT3 hoặc DOT4.
2.2. Bầu trợ lực phanh chân không

Bầu trợ lực phanh chân không

Nguyên lý làm việc:
Đường chân không (4) của bầu trợ lực được nối thông với cổ góp nạp của động cơ xăng hoặc bơm chân không của động cơ diesel trên ô tô, khi động cơ nổ máy lực chân không sẽ được tạo ra và hút màng (5.6) luôn có xu hướng về phía trước (vì vậy nên khi nổ máy thì ta đạp chân phanh sẽ thấy nhẹ hơn là khi không nổ máy). Ở trạng thái bình thường khi không phanh thì van (1) đóng và van (2) mở, áp suất buồng (a) và (b) cân bằng nhau và bằng áp lực chân không tạo ra bởi cổ góp nạp. Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh lúc này van (1) được mở ra buồng (a) có áp suất bằng áp suất khí quyển bên ngoài còn van (2) đóng lại làm cho áp suất giữa buồng (a) và (b) có sự chênh lệch (áp suất buồng (b) là lực chân không còn buồng (a) bằng áp suất khí quyển), lực chân không có xu hướng kéo màng (5) (6) về phía trước (phía có ống chân không) do vậy phanh có cảm giác nhẹ hơn. Khi nhả chân phanh, dưới tác dụng của lò xo hồi vị sẽ làm cho màng (5) (6) trở về vị trí cũ như ban đầu, van (1) đóng, van (2) mở.
2.3. Cơ cấu Phanh đĩa

Cơ cấu phanh đĩa
1. Piston phanh; 2. Calip phanh (càng phanh); 3. Má phanh; 4. Đĩa phanh; 5. Seal piston; 6. Khe hở không khí.​

Khi thực hiện phanh dưới tác dụng của dầu thủy lực có áp suất cao tác động lên bề mặt của piston (1) làm cho pisotn dịch chuyển theo chiều mũi tên như hình vẽ đẩy cho má phanh hai bên ép chặt vào bề mặt đĩa phanh (4) và thực hiện việc phanh xe.
Khi nhả phanh dầu trong hệ thống dược hồi về, piston (1) không còn tác dụng lên má phanh (3) nữa piston (1) trở về vị trí ban đầu không còn tác dụng lên đĩa phanh (4) và tạo ra khe hở giữa má phanh (3) với đĩa phanh (4) gọi là khe hở không khí.

2.4. Cơ cấu phanh tang trống

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh kiểu tang trống
1. Dầu phanh; 2. Guốc phanh; 3. Chốt xoay (hoặc cơ cấu tăng phanh); 4. Má phanh; 5. Lò xo hồi vị; 6. Xylanh phanh bánh xe (xylanh con); 7. Cơ cấu tăng phanh; 8. Vít xả gió (xả air); 9. Tang trống; 10.11. Chốt và lò xo giữ guốc phanh; 12. Tuy ô dầu phanh​

Nguyên lý hoạt động: Dưới tác dụng của bàn đạp phanh, dầu phanh (1) trong hệ thống sẽ di chuyển theo các đường ống dẫn (tuy ô) đến các xylanh phanh bánh xe (6) đẩy cho piston (B1, B2) đi ra hai bên như chiều mũi tên trong hình vẽ và tác dụng lên guốc phanh (2), làm guốc phanh ép sát vào bề mặt tang trống (9) thực hiện việc phanh xe. Khi thôi đạp phanh, dầu được hồi về bình chứa và dưới tác dụng của lò xo hồi vị (5) sẽ kéo cho guốc phanh (2) trở về vị trí ban đầu. Chốt (10) và lò xo (11) có tác dụng giữ guốc phanh luôn làm việc ổn định tại vị trí. Cơ cấu tăng phanh (7) có tác dụng điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống khi thực hiện điều chỉnh phanh (gảy phanh) giữa các bánh.
Đoạn video clip sau sẽ cho chúng ta hiểu rõ hơn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh

3. Hoạt động của hệ thống phanh đỗ xe (phanh tay)

Các loại phanh đỗ xe thường sử dụng trên ô tô hiện nay​

Phanh đỗ xe (còn gọi là phanh tay) có chức năng giữ cho xe đứng yên không bị trôi về phía trước hay phía sau khi xe dừng hẳn và người lái thực hiện việc kéo phanh. Hiện nay, trên ô tô thưởng sử dụng một trong 3 loại phanh đỗ như trên hình minh họa, cách sử dụng của mỗi loại như sau:
Đối với phanh đỗ kéo bằng tay: khi dừng xe, tay số để vị trí N hoặc P (số tự động) người lái thực hiện việc việc kéo tay phanh lên phía trên đến khi thấy nặng tay thì thôi, thông thường có khoản 7-9 tiếng kêu “tạch tạch”. Khi nhả, hơi kéo tay phanh lên phía trên và đồng thời nhấn nút ở đầu tay phanh sau đó giữ nguyên nút này và hạ tay xuống phía dưới cùng.
Với kiểu phanh đỗ dạng đạp chân: thường bố trí phía dưới chân trái của người lái (xe tay lái thuận như ở Việt Nam), để thực hiện phanh người lái dùng chân trái đạp hết cỡ bàn đạp chân phanh đỗ xuống là được, để nhả thì ta cũng thực hiện việc đạp 1 lần lên bàn đạp phanh đỗ và phanh sẽ được nhả ra.
Với phanh đỗ kiểu rút: Để thực hiện việc phanh ta dùng tay rút mạnh phanh lên sau đó xoay tay theo chiều ngược kim đồng hồ một góc 30 độ. Nhả phanh hơi kéo lên và xoay theo chiều kim đồng hồ 30 độ rồi trả lại vị trí ban đầu cho tay phanh.
Cơ cấu phanh tay thường được lắp ở phía sau và tích hợp với phanh bánh xe sau. Do đặc điểm là phanh điều khiển bằng cáp nên khi xe hoạt động trong điều kiện ngâm nước lâu sẽ có thể bị kẹt. Ngoài ra khi phanh nhả không hết trên đồng hồ taplo sẽ cảnh báo bằng đèn “BRAKE” màu vàng hoặc màu đỏ.

Một số kiểu đèn báo phanh tay (chưa nhả hết hoặc thiếu dầu phanh)​