Hiện nay trên thị trường có hai loại phanh (thắng) chính là phanh tang trống và phanh đĩa xe ô tô. Bài viết sau đây chúng tôi sẽ cùng bạn tìm hiểu chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ưu/nhược điểm của hệ thống phanh đĩa ô tô.
I. Phanh đĩa được cấu tạo như thế nào?
Là một bộ phận thuộc hệ thống phanh trên xe ô tô, phanh đĩa được cấu tạo và gắn cố định trên phần trục quay và chuyển động cùng với bánh xe khi xe vận hành. Về cơ bản thì phanh đĩa xe ô tô được cấu tạo từ 4 bộ phận chính sau:
1. Ngàm phanh (Caliper):
Hay còn gọi là cùm kịp phanh, chúng giúp giữ các má phanh và ép chúng tỳ sát mặt đĩa phanh để tạo ra lực phanh. Về thiết kế thì cùm kẹp phanh có 2 dạng là cùm kẹp phanh cố định và cùm kẹp phanh dạng trôi.
2. Đĩa phanh (roto):
Được gắn cố định trực tiếp trên cụm may-ơ bánh xe. Đĩa phanh thường được xẻ rãnh hoặc đục lỗ chứ không phải là một bề mặt phẳng. Mục đích chính là để tối ưu khả năng tản nhiệt cho hệ thống phanh.
Phanh đĩa xe ô tô thường được chế tạo từ vật liệu có khả năng chịu lực tốt, những kim loại có độ bền cao và ít hư hỏng trong quá trình sử dụng. Tuy nhiên, sau một thời gian dài thì bề mặt đĩa phanh cũng sẽ bị mài mòn, xước do má phanh đã quá mòn.
Bên cạnh đó, đĩa phanh cũng có thể gặp phanh những vấn đề như cong vênh, nứt vỡ… nếu như chịu tác động mạnh của một lực lớn như xảy ra tai nạn…
3. Má phanh (Brake pads):
Mà phanh là một khối thống nhất, gồm 2 cặp được lắp đặt đối xứng hai bên đĩa phanh. Khi bóp phanh, 2 má phanh sẽ kẹp chặt lấy đĩa phanh và khiến xe giảm tốc độ. Trên má phanh được xẻ rãnh có tác dụng tản nhiệt, thoát bụi bám trong quá trình làm việc. Má phanh được chế tạo từ các vật liệu như hợp kim, gốm, kevlar…
4. Pittong điều khiển dầu:
Phanh đĩa xe ô tô sử dụng pittong (dầu) để truyền lực tới má phanh. Dầu phanh đĩa thường là loại chuyên dụng. Khi có lực tác động, pittong sẽ ép má phanh tỳ sát mặt đĩa và tác động trực tiếp giúp xe dừng lại.
Ngoài 4 bộ phận chính trên còn có một số bộ phận khác như bộ lọc khí, lò xo…
II. Nguyên lý hoạt động của phanh đĩa xe ô tô
Khi người lái tác động lực lên bàn đạp phanh, phanh sẽ đẩy pittong bằng việc gia tăng áp suất dầu trong các đường ống dầu và xylanh của bánh xe, tấm má phanh sẽ ép vào đĩa phanh và má phanh đĩa kẹp cả hai bên của roto phanh đĩa.
Từ đó sẽ sinh ra áp lực ma sát cho đĩa phanh và moay-ơ bánh xe giảm dần tốc độ quay hoặc khiến các lốp xe dừng lại theo ý muốn của người lái.
Khi người lái rời chân khỏi bàn đạp phanh thì áp suất trong hệ thống dầu phanh sẽ giảm nhanh chóng. Nhờ vào sự biến dạng của vòng đệm kín dầu của pittong mà pittong và má phanh đĩa xe ô tô sẽ rời khỏi đĩa phanh.
III. Ưu và nhược điểm của thắng đĩa ô tô
# Ưu điểm: Do có thể tạo ra ma sát lớn nên có độ hiệu quả cao hơn so với loại phanh tang trống. Trọng lượng nhẹ hơn phanh tang trống, giúp giảm trọng lượng xe.
Thời gian phanh chưa tới 0.5 giây từ lúc dẫm chân truyền đến khay dầu, ép dầu vào pittong và pittong sẽ trực tiếp ép hai má phanh vào địa phanh. Từ đó thời gian dừng rất nhanh và gần như không có khoảng trượt nhiều như các loại phanh khác.
Khả năng tản nhiệt tốt do đĩa phanh được đục lỗ hoặc xẻ rãnh nên có thể duy trì phanh hiệu quả trong một thời gian dài, giảm thiểu nguy cơ cháy phanh và tăng độ bền cho phanh.
# Nhược điểm: Phanh đĩa xe ô tô có thiết kế lộ ra ngoài và má phanh để hở nên dễ bám nước, bụi bẩn… nên phải thường xuyên vệ sinh để tránh hư hỏng hệ thống phanh. Cần phải thường xuyên thay dầu định kỳ vì phanh đĩa phụ thuộc nhiều vào dầu.
Má phanh nhanh mòn do ma sát do quá trình phanh diễn ra nhanh và mạnh. Trong tình huống bất ngờ nếu tác động quá nhanh, nếu ABS trên xe ô tô không hoạt động tốt sẽ khiến hệ thống phanh đĩa bị bó cứng, dẫn tới tình trạng lật, trượt xe khi phanh gấp
