Ưu, nhược điểm các loại phanh ôtô

Có những vấn đề kỹ thuật không dễ trả lời như tại sao các nhà sản xuất lại lắp 4 phanh đĩa trên các bánh cho một số xe trong khi số khác lại lắp 2 phanh đĩa bánh trước và 2 phanh tang trống bánh sau? Hệ thống nào tốt hơn và thế nào là đĩa phanh làm mát?

Phanh tang trống trên tất cả các bánh là tiêu chuẩn cho xe hơi từ nhiều thập kỷ trước. Ở kiểu phanh này, áp suất thủy lực tác động lên piston và truyền cho má phanh để áp sát vào tang trống. Vật liệu ma sát trên má phanh sẽ tiếp xúc với tang trống, làm chậm tốc độ quay của tang trống và trục bánh.

• 1

  Cấu tạo hệ thống phanh tang trống. (Faculty delhi)
  
  Trên thực tế, phanh tang trống hoạt động hiệu quả tại một số thời điểm. Tuy nhiên, những trường hợp muốn dừng xe ở tốc độ cao thường gặp phải vấn đề với loại phanh này. Khi bị nóng do ma sát, tang trống sẽ giãn nở và má phanh phải đi một đoạn đường xa hơn mới có thể tiếp xúc với nó. Do vậy, chân phanh cũng phải có lực đạp lớn hơn. Bên cạnh đó, khí sinh ra từ vật liệu má phanh bị đốt nóng không thoát được và lưu lại giữa má và tang trống khiến khả năng hãm bị giảm. Có thể lần đầu phanh từ vận tốc cao, hệ thống vẫn hoạt động bình thường nhưng nếu quá trình lặp lại nhiều lần, hiện tượng phanh không "ăn" sẽ diễn ra và tiềm ẩn nhiều nguy hiểm.
  *Bảo dưỡng xe ôtô
  
  Các nhà sản xuất thường thêm một số miếng nhôm vào tang trống để làm mát, cùng với những đoạn dây phanh kim loại. Tuy nhiên, đây là giải pháp tình thế, không thích hợp với những loại xe tính năng cao, tốc độ vận hành lớn.

  

• 2

  Cấu tạo một bộ phanh đĩa. (Gcseinengineering)
  
  Do những nhược điểm của phanh tang trống, phanh đĩa ra đời với những ưu điểm vượt trội.
  
  Trước khi "bước chân" lên xe hơi, phanh đĩa được sử dụng trong ngành công nghiệp máy bay và ứng dụng công nghiệp từ khá lâu. Vật liệu ma sát (má phanh) kẹp đĩa kim loại (quay cùng với trục bánh) nhờ áp suất thủy lực từ chân phanh. Phanh đĩa không có xu hướng phanh đột ngột (xe giật mạnh) như phanh tang trống mà có độ cân bằng tốt hơn khi dừng. Hơn nữa, phanh đĩa nằm ngoài nên có những ưu nhược điểm riêng.
  
  Đầu tiên, phanh đĩa có khả năng làm mát tốt hơn bởi dòng không khí đi qua bề mặt vật liệu ma sát dễ hơn. Trên bề mặt đĩa, người ta chia thành những lỗ có tác dụng làm cho không khí giữa hai bề mặt má phanh thoát nhiệt nhanh hơn. Hầu hết các phanh đĩa bánh trước đều có chức năng thông gió bởi chúng đóng vai trò chính (đa số các xe hiện nay đều dẫn động bánh trước) còn phanh đĩa phía sau không có hệ thống làm mát (đĩa không có lỗ) do chúng sinh ít nhiệt.

  

• 3

  Đĩa phanh làm mát (trái) và phanh đĩa đặc. (Oldbritts)
  
  Ưu điểm khác của phanh đĩa là các chất gây hại bị loại khỏi bề mặt đĩa dễ dàng. Nước, dầu hay khí từ vật liệu ma sát dễ dàng thoát ra ngoài, giúp phanh hoạt động tốt hơn. Những chất bẩn như bụi, bùn đất khi bám vào bề mặt, gặp má phanh sẽ bị gạt vào các lỗ thông gió. Sau một thời gian, chúng nặng dần và rơi ra ngoài.
  
  Nhược điểm lớn nhất của phanh đĩa là các chất bẩn, có thể bám vào, gây ăn mòn cơ học hoặc hóa học nhanh nên phải thường xuyên bảo dưỡng. Nếu bị ăn mòn nhiều, đĩa phanh quá mỏng sẽ khiến quá trình tản nhiệt diễn ra chậm và phanh có thể bị gãy.
  
  Đĩa phanh phía trước được làm mát tốt trong khi phanh sau hứng chịu toàn bộ chất bẩn và mảnh vỡ văng ra từ lốp trước nên nhanh mòn hơn, mặc dù ít phanh hơn. Nếu phanh trước phải thay ở 60.000 km thì phanh sau nên thay ở mức 30.000 km.