Các hệ thống phanh trên xe ô tô

Hiểu về hệ thống phanh ô tô sẽ giúp người lái có thể nâng cao hiệu suất phanh, kéo dài tuổi thọ phanh, đặc biệt là đảm bảo an toàn khi phanh.

Hệ thống phanh ô tô gồm có phanh chân và phanh tay. Trong đó phanh chân là hệ thống phanh chính, giúp người lái kiểm soát tốt tốc độ xe. Còn phanh tay có nhiệm vụ cố định xe khi đậu đỗ.

Sơ đồ và cấu tạo phanh ô tô

Cấu tạo hệ thống chân phanh ô tô gồm có:

• Bàn đạp phanh: Nơi tiếp nhận sự điều khiển từ người lái.
• Bầu trợ lực phanh: Bộ phận giúp khuếch đại lực đạp phanh của người lái, nhờ đó mà người lái không cần dùng nhiều sức để đạp phanh.
• Bình chứa dầu phanh, xy lanh chính, van điều áp: Bộ phận giúp chuyển đổi lực tác động từ bàn đạp phanh thành áp suất dầu phanh và phân phối đến từng hệ thống phanh ở bánh xe
• Phanh ở từng bánh xe: Bộ phận chịu trách nhiệm hãm tốc độ quay của bánh xe, giúp xe giảm tốc hay dừng lại…

Nguyên lý hoạt động phanh ô tô: Khi đạp phanh, lực sẽ truyền từ bàn đạp đến bầu trợ lực phanh. Bầu trợ giúp khuếch đại lực đạp phanh. Từ lực đạp phanh, xy lanh chính tạo ra áp suất dầu phanh. Sau đó truyền áp suất này qua van điều áp đến từng xy lanh con ở hệ thống phanh của mỗi bánh xe. Cuối cùng hệ thống phanh ở mỗi bánh xe sẽ tiến hành hãm tốc độ quay của bánh xe.

Hệ thống phanh ô tô

Hệ thống phanh lắp ở từng bánh xe có nhiệm vụ hãm tốc độ quay của bánh xe. Từ đó giúp xe có thể giảm tốc độ hay dừng lại. Phanh ô tô có 2 loại phổ biến là phanh tang trống và phanh đĩa.

Phanh đĩa

Cấu tạo phanh đĩa

Cấu tạo phanh đĩa ô tô gồm có: càng phanh, má phanh, đĩa phanh (rôto đĩa), piston…

Nguyên lý hoạt động phanh đĩa

Khi người lái đạp phanh, áp suất dầu sẽ truyền từ xy lanh chính xuống piston ở phanh làm cho má phanh ở 2 bên mặt đĩa kẹp chặt vào mặt đĩa khiến lốp xe ô tô dừng quay. Khi người lái nhả chân phanh, má phanh sẽ nhả ra, không còn kẹp chặt mặt đĩa giúp bánh xe có thể quay bình thường.

Các loại phanh đĩa

Phân loại theo càng phanh:

• Càng phanh cố định (có 1 cặp piston nằm ở mỗi má phanh)
• Càng phanh di động (có 1 piston gắn vào 1 bên má phanh)

Phân loại theo rôto phanh:

• Loại đĩa đặc (làm từ 1 rôto đơn)
• Loại đĩa thông gió (có lỗ rỗng bên trong giúp tản nhiệt nhanh)
• Loại có tang trống (phanh tang trống gắn liền dùng cho phanh đỗ)

Ưu nhược điểm phanh đĩa

Ưu điểm

• Hiệu quả phanh cao, áp suất trên bề mặt ma sát của má phanh phân bố đồng đều, lực phanh 2 bên đều nhau nên ít bị hiện tượng lệch tâm hay trượt bánh khi phanh gấp
• Tản nhiệt nhanh
• Khả năng thoát nước tốt
• Má phanh bị mòn sẽ tự điều chỉnh được kích thước khe hở giữa má phanh và đĩa phanh
• Dễ dàng kết hợp với các công nghệ phanh như: hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hệ thống phân bố lực phanh điện tử EBD, hệ thống phanh hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA…
• Trọng lượng nhẹ

Nhược điểm

• Chi phí sản xuất cao, chi phí sửa chữa cao
• Thiết kế hở nên dễ bị bám bụi bẩn, nếu không được vệ sinh thường xuyên thì bụi bẩn có thể ảnh hưởng đến hiệu suất phanh và tuổi thọ phanh

Do có nhiều ưu điểm nên ngày nay phanh đĩa được sử dụng rất phổ biến. Đa phần các dòng xe ô tô từ các hãng phổ thông như Toyota, Honda, Mazda, Hyundai, Kia… đến các hãng xe sang như Mercedes, Audi, BMW, Lexus… đều sử dụng phanh đĩa.

Phanh tang trống

Cấu tạo phanh tang trống

Cấu tạo phanh tang trống ô tô gồm: guốc phanh, má phanh, lò xo hồi vị, xy lanh (có piston và cuppen), trống phanh, mâm phanh…

Nguyên lý làm việc phanh tang trống

Khi người lái đạp phanh, xy lanh chính sẽ truyền áp suất dầu đến xy lanh con. Xy lanh con tiến hành đẩy guốc phanh, từ đó tạo ra ma sát giữa má phanh với bề mặt trống phanh giúp hãm tốc xe. Khi người lái nhả phanh, áp suất dầu phanh không còn, lò xo hồi vị sẽ đẩy guốc ra khỏi mặt trống trở về vị trí ban đầu.

Các loại phanh tang trống

Các loại phanh tang trống ô tô: loại dẫn và kéo, loại 2 guốc dẫn, loại 1 trợ động, loại 2 trợ động.

Ưu nhược điểm phanh tang trống

Ưu điểm

• Chi phí sản suất thấp, chi phí sửa chữa thấp
• Thiết kế đơn giản, sửa chữa đơn giản
• Thiết kế bao kín nên khó bám bẩn, phù hợp với nhiều điều kiện khí hậu

Nhược điểm

• Hiệu quả phanh kém hơn phanh đĩa, khả năng bị bó cứng phanh, bị trượt bánh, lệch tâm xe… cao hơn phanh đĩa
• Thiết kế bao kín nên khả năng tản nhiệt thấp
• Trọng lượng nặng hơn phanh đĩa

Hiện nay phanh tang trống không còn được sử dụng phổ biến. Chỉ có một số mẫu xe ô tô con giá rẻ nhằm để cắt giảm chi phí mới sử dụng phanh tang trống như Toyota Wigo, Hyundai Grand i10, Mitsubishi Attrage, Mitsubishi Xpander… Các xe này thường kết hợp dùng phanh đĩa phía trước và phanh tang trống phía sau.

Kiểm tra và bảo dưỡng phanh ô tô

Hệ thống phanh xe phải làm việc trong điều kiện khắc nghiệt, chịu lực ma sát lớn nên nhanh hao mòn, dễ trục trặc. Do đó cần kiểm tra và bảo dưỡng phanh ô tô định kỳ sau 2 – 3 năm sử dụng để đảm bảo hệ thống phanh hoạt động hiệu quả và bền.

Các hạng mục cần kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống phanh ô tô:

Dầu phanh

Theo khuyến cáo từ các nhà sản xuất ô tô nên thay dầu phanh ô tô sau 2 – 3 năm sử dụng hoặc sau mỗi 30.000 – 50.000 km. Đồng thời trong quá trình sử dụng xe nên thường xuyên kiểm tra dầu phanh và chất lượng dầu phanh. Nếu thấy mức dầu phanh thấp cần châm thêm dầu. Nếu thấy chất lượng dầu xuống cấp, màu đậm thì nên thay dầu mới.

Má phanh

Theo khuyến cáo từ các nhà sản xuất ô tô nên thay má phanh ô tô sau 50.000 – 80.000 km hoặc 2 năm sử dụng. Trong trường hợp xe sử dụng nhiều, phanh liên tục thì có thể thay sớm hơn. Để biết chính xác khi nào thay má phanh nên căn cứ vào độ mòn thực tế của má phanh.

Xy lanh phanh

Xy lanh phanh có 2 loại xy phanh chính (xy lanh tổng) và xy lanh con (xy lanh trong hệ thống phanh ở mỗi bánh xe). Xy phanh hoạt động thời gian dài dễ bị hư hỏng do các gioăng phớt bên trong bị mòn, gây rò rỉ dầu. Vì vậy xy lanh và hệ thống đường ống dẫn dầu cũng cần được kiểm tra định kỳ và thay thế nếu phát hiện bị hư hỏng.

Bầu trợ lực phanh

Bầu trợ lực phanh có nhiệm vụ khuếch đại lực phanh từ bàn đạp phanh. Nhờ có bầu trợ lực phanh mà người lái không cần phải tốn nhiều sức để đạp chân phanh. Nếu bầu trợ phanh gặp vấn đề thì sẽ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình vận hành phanh. Do đó khi kiểm tra và bảo dưỡng phanh ô tô cần kiểm tra tình trạng hoạt động của bầu trợ lực phanh.

Các lỗi phanh ô tô thường gặp

Phanh bị kêu

Với lỗi này, khi đạp phanh sẽ thấy phanh có tiếng kêu lạ. Phanh ô tô bị kêu có nhiều nguyên nhân như: má phanh bị bẩn, má phanh bị mòn, má phanh bị lỏng, mâm phanh lỏng, phanh bị đọng nước…

Phanh bị nặng

Khi đạp chân phanh, người lái sẽ cảm nhận được một lực phản hồi nhất định. Tuy nhiên nếu phanh bị lỗi, lực phản hồi này sẽ nặng hơn bình thường, gây khó đạp chân phanh, phải dùng nhiều sức để đạp chân phanh. Nguyên nhân phanh bị nặng có thể do bầu trợ lực phanh gặp trục trặc, đường ống dẫn dầu bị tắc, xe bị bó phanh, lò xo hồi vị bị kẹt (phanh tang trống)…

Bàn đạp phanh bị thấp

Bàn đạp phanh bị thấp là một trong các dấu hiệu cho thấy hệ thống phanh đang gặp vấn đề. Nguyên nhân bàn đạp phanh bị thấp có thể do xe bị thiếu dầu phanh, đĩa phanh hoặc tang trống bị đảo, khí lọt vào đường ống dẫn dầu, xy lanh chính bị trục trặc, trợ lực phanh có vấn đề, má phanh bị mòn…

Xe mất phanh

Xe mất phanh là một lỗi nghiêm trọng, dễ dẫn đến các tình huống nguy hiểm. Có nhiều nguyên nhân làm xe bị mất phanh như mất áp suất dầu phanh, có không khí lọt vào đường ống dẫn dầu phanh, xy lanh chính bị hỏng, phanh ABS bị lỗi…

Vệ sinh phanh ô tô

Trong quá trình hoạt động, hệ thống phanh dễ bị bám bùn đất, bụi bẩn, dầu mỡ… nhất là phanh đĩa. Phanh bị bẩn không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất phanh, mà còn làm giảm tuổi thọ các chi tiết trong hệ thống phanh. Do đó cần vệ sinh phanh ô tô thường xuyên.

Thao tác vệ sinh phanh ô tô rất đơn giản, chủ xe có thể tự thực hiện tại nhà. Bởi trên thị trường hiện bày bán rất nhiều loại dung dịch vệ sinh phanh chuyên dụng. Chỉ cần mua về xịt rửa trực tiếp vào hệ thống phanh, các chất bẩn sẽ nhanh chóng bị loại sạch.

Các công nghệ phanh ô tô

Để nâng cao tính hiệu quả và an toàn khi phanh xe, ngày nay các nhà sản xuất ô tô thường trang bị thêm cho xe nhiều tính năng hỗ trợ phanh hiện đại.

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS

ABS (Anti-Locking Brake System) là hệ thống giúp hỗ trợ chống bó cứng phanh. Hệ thống phanh ABS sẽ giúp xe hạn chế được tình trạng phanh bó cứng khi phanh gấp bằng cách sử dụng áp suất dầu để thực hiện thao tác nhấp/nhả phanh liên tục hơn chục lần trên mỗi giây.

Hệ thống hỗ trợ lực phanh BA

BA (Brake Assist) là hệ thống giúp hỗ trợ lực phanh khẩn cấp. Hệ thống phanh BA sẽ cung cấp thêm lực phanh trong các trường hợp người lái không tạo đủ lực phanh cần thiết. Nhờ hệ thống trợ lực phanh BA mà phanh xe hoạt động hiệu quả hơn, quãng đường phanh được rút ngắn. Hệ thống BA thường sẽ đi kèm với ABS theo nguyên tắc có BA là cần có ABS. Bởi BA cung cấp trợ lực phanh mạnh dễ dẫn đến hiện tượng bó phanh do đó cần có ABS để hỗ trợ chống bó cứng phanh.

Hệ thống phân bổ lực phanh điện tử EBD

EBD (Electronic Brakeforce Distribution) là hệ thống giúp phân phối lực phanh điện tử. Hệ thống EBD sẽ giúp xe tự động phân phối lực phanh đến bánh trước và bánh sau theo tỷ lệ phù hợp với từng hoàn cảnh thay vì theo một tỷ lệ cố định như khi không có EBD. Với sự hỗ trợ này, EBD có thể rút ngắn quãng đường phanh, xử lý nhanh tình trạng xe thiếu lái và thừa lái, giúp người lái kiểm soát tốc độ xe một cách tốt nhất.

Kỹ thuật phanh xe ô tô

Dù các dòng xe ô tô hiện đại ngày nay được hỗ trợ nhiều tính năng công nghệ phanh, tuy nhiên người lái vẫn giữ vai trò quan trọng nhất. Áp dụng các kỹ thuật phanh xe ô tô đúng cách sẽ giúp nâng cao hiệu quả phanh, đảm bảo an toàn, đồng thời kéo dài tuổi thọ các bộ phận trong hệ thống phanh.

Một số kỹ thuật phanh ô tô nên áp dụng:

• Đạp phanh nhấp/nhả theo nhịp thay vì đạp giữ phanh liên tục hay rà phanh kéo dài
• Đạp phanh dưới ngưỡng tối đa để tranh bó cứng, trượt bánh…
• Kết hợp phanh với chuyển xe về số thấp khi xe tải nặng, xuống đèo dốc… để tránh tạo áp lực quá lớn lên hệ thống phanh

Phanh tay

Phanh tay ô tô là hệ thống phanh có nhiệm vụ cố định khi xe đứng yên lúc đậu, đỗ. Trong một số trường hợp khẩn cấp như xe bị mất phanh chân thì cũng có thể sử dụng phanh tay để dừng xe. Hiện nay có 2 loại phanh tay là phanh tay cơ khí và phanh tay điện tử.

Phanh tay cơ khí

Phanh tay cơ khí có cấu tạo bằng sợi cáp kết nối với 2 bánh sau xe. Khi người lái kéo cần phanh tay thì sợi cáp sẽ được kéo theo giúp khoá 2 bánh sau. Nếu muốn nhả phanh chỉ cần bấm nút ở đầu phanh tay và kéo cần phanh tay trở về vị trí cũ.

Ưu điểm:

• Tuổi thọ cao, chi phí bảo dưỡng thấp
• Cách sử dụng đơn giản

Nhược điểm:

• Thường bị tình trạng kéo phanh nhưng phanh không ăn
• Nếu để quên phanh tay sẽ dễ gây hỏng các bộ phận cơ khí trên xe

Phanh tay điện tử

Phanh tay điện tử có cấu tạo gồm bộ chấp hành mô tơ điện 1 chiều lắp ở 2 bánh sau. Khi xe người lái chuyển cần số về P, hệ thống phanh tay điện tử sẽ tự động kích hoạt. Người lái không cần phải kéo phanh tay như phanh cơ khí. Khi xe vào số tiến, lùi hay đạp chân ga, phanh tay sẽ tự động mở khoá. Ngoài ra người lái có thể chủ động khoá/mở phanh tay bằng nút điều khiển thường bố trí ở bệ cần số.

Ưu điểm:

• An toàn cao, có tính năng khoá/mở khoá tự động, tránh việc quên kéo phanh/nhả phanh tay
• Lẫy điều khiển thiết kế đẹp thường ở dạng nút bấm, không phải cần kéo to và thô như phanh tay cơ
• Khắc phục được các lỗi kẹt phanh, bó phanh, phanh không ăn…

Nhược điểm:

• Ắc quy chết sẽ không cài được phanh

Trọng Đạt