Ma sát và nhiệt

Trước khi bạn có thể đánh giá được sự khác biệt giữa phanh tang trống và phanh đĩa, bạn phải hiểu nguyên tắc chung mà cả hai hệ thống sử dụng khi dừng xe: ma sát và nhiệt. Bằng cách tác dụng lực cản hay còn gọi là ma sát lên các bánh xe đang quay, phanh xe sẽ làm cho bánh xe chậm lại và cuối cùng dừng lại, tạo ra nhiệt như một sản phẩm phụ.

Tốc độ của bánh xe chậm lại phụ thuộc vào một số yếu tố bao gồm trọng lượng xe, lực phanh và tổng diện tích bề mặt phanh. Nó cũng phụ thuộc nhiều vào cách hệ thống phanh biến chuyển động của bánh xe thành nhiệt (bằng cách ma sát) và sau đó, nhiệt này được loại bỏ nhanh như thế nào khỏi các bộ phận phanh. Đây là lúc mà sự khác biệt giữa phanh tang trống và phanh đĩa trở nên rõ rệt.

Ưu nhược điểm của phanh tang trống trên xe ô tô

Về cơ bản, phanh tang trống là hệ thống phanh có mặt trên ô tô ở thời kỳ đầu phát triển sau kỷ nguyên của phanh bóp tay. Nó được gọi là phanh tang trống là vì các thành phần được đặt trong một tang trống tròn quay cùng với bánh xe. 

Cấu tạo của phanh tang trống gồm trống phanh và má phanh. Trong đó, má phanh lại nằm bên trong và tiếp xúc trực tiếp với bề mặt trống phanh để tạo ra sự ma sát. Được biết, 2 má phanh hình cánh cung lắp 2 bên sẽ có phần trên cố định và phần dưới có thể điều chỉnh được. 

Khi lái xe đạp phanh, chất lỏng sử dụng để truyền chuyển động của bàn đạp phanh sẽ thành chuyển động của guốc phanh. Từ đó, ép 2 má phanh tiếp xúc với trống phanh ở bên ngoài tạo ra ma sát giúp bánh xe quay chậm đến lúc dừng lại. 

Ưu điểm của phanh tang trống 

• Chi phí thấp hơn so với phanh đĩa: lắp đặt, bảo dưỡng, sửa chữa, thay thế...

• Kết cấu đơn giản nên dễ bảo dưỡng, sửa chữa hay thay thế...

• Thiết kế nguyên khối nên tránh được tác động của môi trường, thời tiết bên ngoài, từ đó, cho thời gian sử dụng dài hơn 

Nhược điểm của phanh tang trống

• Trong điều kiện phanh gấp, chẳng hạn như xuống dốc với tải nặng hoặc giảm tốc độ cao lặp đi lặp lại, phanh tang trống thường giảm dần hiệu quả và mất tác dụng

• Dễ bị tích tụ nhiệt trong quá trình phanh

• Trọng lượng lớn

• Phù hợp với ô tô có khối lượng lớn như: xe khách, xe tải...

• Lớp vật liệu làm bề mặt ma sát được chế tạo từ asbestos hoặc hợp chất của asbestos - đây là chất gây một số bệnh ung thư trên cơ thể người nên bị cấm sử dụng từ những năm 1980. 

Ưu nhược điểm của phanh đĩa trên xe ô tô

Phanh đĩa cũng được tạo nên dựa trên nguyên tắc cơ bản gồm ma sát và nhiệt để làm xe chậm lại nhưng thiết kế của chúng vượt trội hơn nhiều so với phanh tang trống. Thay vì chứa các thành phần chính bên trong tang trống bằng kim loại, phanh đĩa được cấu tạo từ các thành phần chính sau: đĩa, má và cùm.

Trong đó, đĩa phanh sẽ được gắn với trục bánh và quay theo bánh xe. Còn bên trong cùm phanh sẽ có 2 má phanh ở 2 bên và hệ thống pít-tông thủy lực sẽ giúp má phanh ép vào 2 bên đĩa phanh. Phần lớn xe ô tô hiện nay dùng cùm phanh đặt cố định.

Khi lái xe đạp phanh, các pít-tông dầu sẽ đẩy má phanh tịnh tiến về phía đĩa phanh và ma sát sẽ được tạo ra khi má và đĩa phanh tiếp xúc với nhau. Nhờ đó, tốc độ quay của bánh xe sẽ chậm dần hay dừng hẳn tùy thuộc vào lực phanh của lái xe.  

Xem thêm: Vì sao má phanh ô tô nhanh bị mòn dẫn đến mất an toàn khi chạy?

Ưu điểm của phanh đĩa

• Hiệu quả phanh cao hơn nhiều so với phanh tang trống

• Nhẹ hơn phanh tang trống

• Thiết kế hở giúp tản nhiệt tốt giúp tăng thời gian sử dụng, dễ dàng bắt và chữa bệnh

Nhược điểm của phanh đĩa

• Chí phí cao hơn so với phanh tang trống gồm: lắp đặt, bảo dưỡng, sửa chữa, thay thế...

• Thiết kế hở khiến các bề mặt ma sát dễ bị hỏng bởi các tác nhân bên ngoài (như bụi, cát, đất...) trong quá trình sử dụng

• Phù hợp với xe du lịch

So sánh phanh đĩa và phanh tang trống: cái nào tốt hơn?

Phanh tang trống từng là tiêu chuẩn trên xe hơi nhiều thập kỷ trước. Tuy nhiên, ngày nay, không có gì lạ nữa khi phanh đĩa đang dần trở thành tiêu chuẩn trên các mẫu xe hiện đại. Bởi phanh đĩa sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội hơn như: kết cấu kỹ thuật, trọng lượng hay không phải thường xuyên tăng và điều chỉnh phanh. 

Thực tế, vẫn còn nhiều mẫu xe mới vẫn đang sử dụng song song cả phanh trước dạng đĩa và phanh sau dạng tang trống. Có phải các nhà sản xuất này đang hy sinh sự an toàn của xe để tiết kiệm chi phí bằng cách chỉ lắp phanh đĩa cho bánh trước? 

Mặc dù câu trả lời là "có" nhưng sự thật là các thiết lập phanh đĩa / tang trống ngày nay vẫn hoàn toàn phù hợp với phần lớn các xe ô tô mới. Hãy nhớ rằng cả thiết kế phanh đĩa và phanh tang trống đã được cải tiến rất nhiều trong 20 năm qua. 

Trên thực tế, hệ thống phanh tang trống phía sau trên những chiếc xe hơi ngày nay đã cung cấp hiệu suất dừng tốt hơn so với các thiết lập đĩa trước của những năm đầu khi trang bị này được áp dụng. Và phanh đĩa trước ngày nay đã khả năng dừng khá ấn tượng.

Kết hợp với thực tế là từ 60 đến 90% lực dừng của xe đến từ bánh trước, rõ ràng là phanh tang trống được thiết kế tốt, hiện đại là tất cả những gì cần thiết cho hầu hết nhiệm vụ phanh bánh sau.

Trong khi đó, các dòng xe thuộc phân khúc cao hơn, giá đắt hơn như: Toyota Fortuner, Vinfast Lux A2.0 và SA2.0, Hyundai Santa Fe, Hyundai Tucson, Mazda CX-5, Mazda CX-8 hay Mazda 3, Kia Cerato... đều được trang bị phanh đĩa ở cả phía trước và sau. Đó có thể là loại đĩa đặc, đĩa thông gió hoặc đĩa tản nhiệt tùy từng dòng xe. 

Nguồn ảnh: Internet

Theo Thanh niên Việt

Link bài gốc