Tìm hiểu về hệ thống phanh trên xe hơi (Phần 2)

 2. Phanh đĩa 

Ngày nay, cơ cấu phanh đĩa đã được sử dụng rất phổ biến trên ôtô du lịch, ngoại trừ một số xe hạng nhỏ được bố trí phanh đĩa trước, phanh tang trống sau. Phanh đĩa được chia làm hai loại: loại đĩa quay và loại vỏ quay.

Loại đĩa quay: Đĩa phanh ở phía ngoài có trọng lượng nhỏ, thường được sử dụng ở phanh trước hoặc phanh tay ở ôtô tải. Nhược điểm của loại phanh này là rất dễ bị hư hỏng do bụi bẩn rơi vào khi chạy trên đường đất.

Loại vỏ quay: Khi phanh các piston ở xilanh con sẽ đẩy đĩa dịch chuyển tương đối với nhau trong mặt phẳng quay của bánh xe theo hướng ngược chiều nhau. Nhờ có rãnh nghiêng ở đĩa nên các viên bi chạy theo rãnh để ép các đĩa ma sát vào vỏ và tiến hành phanh.

Cấu tạo phanh đĩa: Đĩa thắng: (Rotor) Đĩa làm bằng thép tạo ma sát với bố thắng, cố định với trục bánh xe (có thể tháo rời để thay thế). Đệm thắng: Đệm thắng có lưng đỡ là tấm kim loại phẳng, gắn cố định với cụm thắng (calip). Bố thắng được gắn với lưng bằng cách tán rivet, đán hoặc đúc. Bộ phận báo hiệu bố mòn: Báo hiệu bằng tiếng động: Thanh báo hiệu dính liền với bố, khi bố mòn đến mức qui định, thanh báo ma sát vào trống tạo nên tiếng rít. Báo hiệu bằng cảm giác: Khi bố mòn, một bộ phận ma sát sẽ gây rung động lên bàn đạp. Báo hiệu bằng điện tử: Bộ cảm ứng báo lên buồng lái khi bố mòn.

Ưu điểm của phanh đĩa so với phanh guốc: Áp suất trên bề mặt ma sát của má phanh giảm và phân bố đều. Đơn giản, gọn nhẹ, ổn định khi thắng. Lực thắng bằng nhau trên hai cụm thắng ở cùng một trục nên không gây lệch tâm xe khi hãm. Lực quay ly tâm của rotor làm chất bẩn không bán được. Phanh đĩa còn có ưu điểm là có khả năng thoát nước tốt, do nước bám vào đĩa phanh bị loại bỏ rất nhanh bởi lực ly tâm nên tính năng phanh được hồi phục nhanh trong thời gian ngắn. Với kết cấu đặc biệt, phanh đĩa không cần phải điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh do khe hở đó sẽ tự động điều chỉnh mỗi khi má phanh bị mòn. Kết hợp với hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) rất tốt. Kiểm tra, bảo dưỡng và thay thế má phanh dễ dàng.

3. Phanh khí nén

 Phanh khí nén là loại phanh có kết cấu phức tạp. Dùng trên ôtô cỡ lớn hoặc có kéo rơ móc, các loại xe khách, xe buýt…

Ưu điểm: Tàu hỏa, xe buýt và các xe đầu kéo đều lựa chọn phanh khí nén mà không sử dụng phanh thuỷ lực bởi vì dầu phanh có thể bị chảy hết khỏi hệ thống nếu có rò rỉ, còn khí nén thì không bị như vậy! Mặt khác, các phương tiện nêu trên thuộc nhóm vận tải hạng nặng (cả người và hàng hóa) nên yêu cầu về độ an toàn là tối quan trọng. Một đoàn tàu cao tốc sử dụng phanh thủy lực sẽ trở thành một đoàn tàu tử thần lao đi với tốc độ của một viên đạn nếu chẳng may dầu phanh bị rò rỉ. Đối với phanh khí nén, điều tài tình nhất là nếu toàn bộ khí bị rò rỉ hết ra ngoài thì cơ cấu phanh dừng sẽ được kích hoạt tự động và hãm cả đoàn tàu lại. Lực tác dụng lên pedal bé. Khi trang bị trên ôtô lớn có kéo remorque, hệ thống này giúp bảo đảm chế độ phanh remorque khác với đầu kéo, do đó tạo được sự ổn định khi phanh toàn bộ cả remorque và đầu kéo. Khi remorque tách khỏi đầu kéo thì remorque sẽ được phanh tự động.

Khuyết điểm: Có kết cấu phức tạp với nhiều cụm chi tiết. Kích thước và trọng lượng khá lớn, giá thành cao, độ nhạy thấp, thời gian trễ khi lực phanh tác dụng lớn.

Nguyên lý hoạt động: Trên phanh khí nén có một van ba ngả, như tên gọi của nó, có ba cửa nối tới ba đường khí khác nhau: một cửa dành cho ống dẫn chính từ bình tích khí, một cửa dẫn tới các xi-lanh công tác của cơ cấu phanh và cửa còn lại thông với các bình chứa phụ. Và như vây, một hệ thống “van ba ngả” sẽ thực hiện các chức năng sau: 1. Nạp khí: Hệ thống cần được nạp đầy khí nén thì mới có thể nhả phanh. Nghĩa là, khi xe không hoạt động, nó luôn trong tình trạng được phanh. Chỉ khi áp suất trong hệ thống đạt tới mức thích hợp thì cơ cấu phanh dừng mới thôi tác dụng, xe sắn sàng hoạt động. 2. Tác dụng phanh: Khi người điều khiển đạp phanh thì áp suất trong hệ thống sẽ giảm xuống. Còn khi lượng khí trọng hệ thống giảm thì van ba ngả sẽ cho phép khí hồi về các bình chứa, đồng thời cơ cấu phanh thực hiện chức năng phanh. 3. Nhả phanh: Sau khi thực hiện tác dụng phanh thì một lượng khí nén sẽ bị xả ra ngoài, sau đó áp suất trong hệ thống được tăng để nhả phanh.