Xe điện sẽ giúp phanh tang trống hồi sinh như thế nào?

Công nghệ mới|02/08/2021

Có rất nhiều lý do lý giải tại sao loại phanh cổ điển này sẽ được sử dụng trên những chiếc xe điện hiện đại trong tương lai: giá thành, mức độ phức tạp, khả năng chống ăn mòn và tái tạo năng lượng.

phanh tang trống 1

Phanh tang trống sẽ được sử dụng rộng rãi trên xe điện.

Phanh tang trống là một trong những công nghệ cơ bản và có lịch sử rất lâu đời của ngành công nghiệp ô tô. Được phát triển lần đầu tiên vào năm 1899, loại phanh này khi đó bắt đầu xuất hiện trên một số nguyên mẫu ô tô đầu tiên do Wilhelm Maybach and Louis Renault chế tạo.

Nhờ có hiệu suất tốt và chi phí sản xuất không quá cao, phanh tang trống đã dần trở thành một trang bị tiêu chuẩn được sử dụng trên ô tô nhằm giúp giảm tốc độ cho xe. Tuy nhiên, đến những năm 60 của thế kỷ trước, chúng bắt đầu không còn được các nhà sản xuất ô tô ưa chuộng khi hệ thống phanh đĩa ra đời và có hiệu suất phanh tốt hơn. 

Hiện nay, dù sự phổ biến của hệ thống phanh đĩa là không thể phủ nhận nhưng phanh tang trống vẫn đang xuất hiện và chủ yếu ứng dụng trên các dòng xe con giá rẻ, xe buýt và xe tải. Thế nhưng, hệ thống phanh tang trống tưởng chừng như đã cổ lỗ sĩ này đang sẵn sàng hồi sinh và hứa hẹn sẽ trở thành loại phanh được sử dụng rộng rãi trên các mẫu xe điện trong tương lai. 

Phanh tang trống và phanh đĩa hoạt động như thế nào?

Phanh tang trống và phanh đĩa hoạt động rất khác nhau, và mỗi hệ thống đều có ưu điểm của nó. Phanh đĩa có một cặp má phanh gắn với một bộ kẹp phanh ép xuống để tạo ra ma sát và làm chậm chuyển động quay của bánh xe. Hệ thống phanh đĩa tạo ra lực hãm mạnh hơn và làm ô tô dừng nhanh hơn phanh tang trống. 

Phanh tang trống hiện tại chủ yếu sử dụng trên các dòng xe tải và các xe du lịch giá rẻ.

Phanh tang trống hiện tại chủ yếu sử dụng trên các dòng xe tải và các xe du lịch giá rẻ.

Bạn đọc có thể quan tâm: Kỹ thuật phanh an toàn tài xế cần biết

Phanh trước sẽ đảm nhiệm từ 60-80% lực hãm so với phanh sau. Đó là lý do tại sao bạn sẽ không bao giờ tìm thấy một chiếc xe hiện đại có phanh tang trống phía trước. 

Phanh đĩa cũng có khả năng tự làm sạch giúp giảm tiếng ồn khi phanh. Chúng cũng ít bị cong vênh khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian dài trong các tình huống phanh gấp.

phanh đĩa ô tô

Phanh đĩa là loại phanh ô tô phổ biến hiện nay với nhiều ưu điểm vượt trội.

Trong khi đó, cấu tạo của phanh tang trống gồm trống phanh và guốc phanh. Trong đó, trống phanh là hộp rỗng bên ngoài, gắn với trục bánh xe và quay theo bánh xe. Còn guốc phanh lại nằm bên trong và tiếp xúc trực tiếp với bề mặt trống phanh để tạo ra sự ma sát làm xe chậm lại. 

Vì phần bên trong của trống phanh có nhiều diện tích bề mặt hơn, nên guốc phanh có thể được làm lớn hơn nhiều so với má phanh của phanh đĩa. Điều này giúp cho phanh tang trống bền hơn và tạo ra lực dừng lớn hơn má phanh trên bộ kẹp phanh đĩa nếu chúng có cùng kích thước. 

Để rõ hơn về cách hoạt động của phanh tang trống, mời bạn đọc xem video dưới đây.

video

(Nguồn video: akebonobrakeweb)

Box tư vấn mua xe - biên tập viên không chỉnh sửa tại đây!

Tại sao phanh tang trống lại phù hợp với xe điện đến vậy?

Phạm vi phanh rộng hơn

Trên thế hệ xe điện mới nhất, phanh tang trống thực sự rất cần thiết. Xe điện ID.4 và ID.3 vừa mới ra mắt của Volkswagen là những ví dụ điển hình. Cả hai mẫu xe đều sử dụng phanh tang trống phía sau do Continental thiết kế.

VW ID.4

Hệ thống phanh tang trống sẽ hoạt động hiệu quả khi được sử dụng trên xe điện VW ID.4

Người phát ngôn từ nhóm thử nghiệm EV khu vực Bắc Mỹ của VW khẳng định với Engadget: “Theo thiết kế, hệ thống phanh tang trống thế hệ mới không có lực cản phanh dư thừa. Guốc phanh luôn được kéo ra hai bên bởi lò xo bên trong. Điều đó giúp phạm vi phanh trở nên rộng hơn.”

Tái sinh năng lượng

Hệ thống phanh tang trống trên xe điện EV còn đóng vai trò như một hệ thống phanh tái sinh năng lượng khi nó làm đảo ngược mô-tơ phía sau, biến nó thành máy phát điện nạp điện cho ắc quy mỗi khi bạn nhả chân ga. Vì vậy, hệ thống phanh tái sinh bằng việc sử dụng phanh tang trống luôn cho thấy sự hiệu quả trong việc này. 

Chống lại sự ăn mòn và gỉ sét

Theo VW, việc sử dụng phanh đĩa ở phía sau sẽ có nguy cơ bị ăn mòn hoặc bị gỉ. Tuy nhiên, phanh tang trống được thiết kế bao kín nên hầu như không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố từ môi trường xung quanh.

Người phát ngôn từ bộ phận phát triển phanh ô tô của Volkswagen AG nhận định: “Phanh tang trống có vẻ đã lỗi thời, nhưng đối với một chiếc EV như ID.4, đó là giải pháp hoàn hảo. Phanh tang trống không tạo ra lực cản và mô-men xoắn dư thừa. Hơn nữa, loại phanh này cũng có tỷ lệ ăn mòn thấp."

Kéo dài tuổi thọ của xe

Trong một một tuyên bố báo chí năm 2020, tiến sĩ Bernhard Klumpp, người đứng đầu bộ phận kinh doanh hệ thống phanh thủy lực tại Continental cho biết: “Phanh tang trống khi được sử dụng trên xe điện ID.3, đem lại rất nhiều lợi ích, ví dụ như kéo dài tuổi thọ của xe, đặc biệt là đối với xe điện EV. Tuổi thọ hoạt động của hệ thống phanh này lên tới 150.000 km."

Giảm trọng lượng và giá thành của xe điện

Trọng lượng của xe điện được tính theo từng gram. Vậy mà cụm pin có thể nặng như một chiếc rơ-móc ô tô. Mặc dù phanh đĩa có thể hoạt động hiệu quả hơn phanh tang trống, nhưng lại phức tạp hơn rất nhiều, đòi hỏi bộ phận điều khiển phanh điện tử độc lập và nhiều chi tiết bổ sung. Điều này sẽ góp phần làm tăng trọng lượng cũng như giá thành của sản phẩm.

Đọc thêm: Ô tô bị bó cứng phanh, sửa ngay để tránh hiểm họa

Những bước tiến mới trong phát triển phanh tang trống

Mặc dù phanh tang trống đã xuất hiện từ thế kỷ thứ 19 nhưng công nghệ của hệ thống phanh này vẫn tiếp tục được phát triển. Những biến thể mà Continental sử dụng cho xe ID.4 cũng đã có mặt trên nhiều sản phẩm của các đối tác sản xuất, gia công thiết bị gốc OEM khác nhau.

Alejandro Abreu Gonzalez, giám đốc kỹ thuật tại bộ phận hệ thống phanh thủy lực của Continental, nói với Engadget: “Chúng tôi đã có một bước tiến mới đó là chế tạo phanh tang trống hoàn toàn bằng cơ điện. Chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu công nghệ này.”

New Wheel Concept

"Ý tưởng bánh xe mới" cho hiệu suất phanh lớn hơn.

Trước đó, Continental đã phát triển một hệ thống phanh đặc biệt có tên là New Wheel Concept (tạm dịch là: Ý tưởng bánh xe mới) vào năm 2017 nhắm vào thị trường xe điện. Trong một thông cáo báo chí vào thời điểm đó, công ty giải thích: “Continental New Wheel Concept bao gồm 2 vòng làm bằng nhôm".

Trong khi khung vành ngoài làm bằng nhôm vừa vặn với lốp xe, bên trong là bộ khung hình sao (cũng làm bằng nhôm) tách biệt. Khác với phanh xe truyền thống, loại phanh đặc biệt này sử dụng má phanh nằm bên trong đĩa phanh nhôm. Việc đặt đĩa phanh ở bên trong giúp cho đường kính của đĩa phanh có thể tuy chỉnh lớn hơn nhiều so với đĩa phanh truyền thống, từ đó hiệu suất phanh cũng lớn hơn.” 

Continental New Wheel Concept.

Gonzalez nói: “Mặc dù New Wheel Concept không bao giờ được đưa vào sản xuất, nhưng việc phát triển sản phẩm này cũng đã giúp chúng tôi hiểu thêm rất nhiều về những vật liệu mới giúp giảm trọng lượng xe. Chúng tôi chắc chắn sẽ tiếp tục phát triển nó.

Ông cũng thừa nhận rằng việc thay đổi quan niệm của người dùng rằng phanh tang trống đã lỗi thời và không hiệu quả bằng phanh đĩa vẫn là một thách thức khó khăn. Nhưng đây sẽ là giải pháp công nghệ tốt nhất cho các xe điện được sản xuất ra để phục vụ nhu cầu di chuyển trong thành phố.

Để biết thêm các kinh nghiệm bảo dưỡng ô tô và chăm sóc xe hơi hiệu quả, truy cập ngay Kinh nghiệm chăm sóc và bảo dưỡng ô tô.

(Ảnh: Internet)

Đánh giá
0/5 (0 vote)
 
loading
×

Nhập mã xác nhận

Bạn đã submit quá nhiều lần,
Hãy nhập mã xác nhận để tiếp tục.

Mã xác nhận