Phanh

Brake là gì? Thuật ngữ ngày chắc chắn không quá xa lạ với các tín đồ đua xe, vì dịch ra tiếng Việt nó chính là phanh xe hay thắng xe. Do Thể thao tốc độ thường dùng từ thắng để chỉ những chiến thắng của các tay đua nên chúng tôi sử dụng từ phanh trong các bài viết của mình.

Định nghĩa và cơ chế hoạt động của phanh

Phanh là một thiết bị cơ khí có tác dụng để hãm hoặc ngăn cản chuyển động bằng cách sử dụng lực ma sát để hấp thụ năng lượng của vật đang chuyển động, cụ thể ở đây là hấp thụ động năng của bánh xe đang quay..

Kể từ khi các chiếc xe được con người chế tạo ra cho đến nay thì phanh chính là bộ phận quan trọng nhất của xe vì nó đảm bảo an toàn cho cả phương tiện và người lái.

Có 2 loại phanh phổ biến nhất trang bị cho cả ô tô, xe tải, xe máy và xe đạp đó là phanh tang trống và phanh đĩa.

Lịch sử phát triển của hệ thống phanh

Ngay sau khi bánh xe được phát minh, một câu hỏi ngay lập tức nảy sinh: làm thế nào để giảm tốc độ quay của nó và làm cho quá trình này diễn ra trơn tru nhất có thể.

Hệ thống phanh đầu tiên trông rất thô sơ – một khối gỗ gắn với hệ thống đòn bẩy. Khi khối gỗ tiếp xúc với bề mặt của bánh xe sẽ tạo ra ma sát và bánh xe dừng lại. Lực phanh phụ thuộc vào lực chân của người lái – càng nhấn mạnh, xe dừng càng nhanh.

Qua nhiều thập kỷ, cơ chế này đã được tinh chỉnh: khối gỗ được bọc bằng da, hình dạng và vị trí gần bánh xe đã được thay đổi.

Vào đầu những năm 1900, sự phát triển đầu tiên của phanh ô tô hiệu quả đã xuất hiện, mặc dù rất ồn ào. Một phiên bản cải tiến hơn của cơ chế đã được Louis Renault đề xuất trong cùng một thập kỷ.

Vào thời điểm đó, thế giới ô tô đã có một số tùy chọn cho các hệ thống khác nhau: tang trống, đĩa, guốc, dây đai, thủy lực và ma sát. Thậm chí còn có các thiết bị điện tử.

Tất nhiên, tất cả các hệ thống này trong thiết kế hiện đại đều rất khác so với các hệ thống đầu tiên của chúng, và một số hệ thống hoàn toàn không được sử dụng do tính không thực tế và độ tin cậy thấp.

Hệ thống đáng tin cậy nhất hiện nay là đĩa. Những chiếc xe thể thao hiện đại được trang bị đĩa lớn kết hợp với má phanh rộng và bộ kẹp phanh có từ 2 đến 12 piston.

Hầu hết các hệ thống phanh thường sử dụng lực ma sát giữa hai bề mặt ép vào nhau để chuyển động năng của vật chuyển động thành nhiệt, hoặc có thể sử dụng các phương pháp chuyển đổi năng lượng khác.

Ví dụ, phanh tái tạo chuyển đổi phần lớn năng lượng thành năng lượng điện , có thể được lưu trữ để sử dụng sau này.

Các phương pháp khác chuyển đổi động năng thành thế năng ở các dạng tích trữ như không khí có áp suất hoặc dầu có áp suất.

Phanh hãm điện sử dụng từ trường để biến đổi động năng thành dòng điện trong đĩa phanh, vây hoặc ray và chuyển hóa thành nhiệt năng.

Các phương pháp phanh khác thậm chí còn biến đổi động năng thành các dạng khác nhau, ví dụ bằng cách truyền năng lượng cho một bánh đà quay.

Phanh ma sát trên ô tô tích trữ nhiệt phanh ở phanh tang trống hoặc phanh đĩa trong khi phanh, sau đó truyền nhiệt dần ra không khí . Khi xuống dốc, một số xe có thể dùng phanh khí xả thay cho phanh chính để giảm tốc độ .

Khi bàn đạp phanh của một phương tiện hiện đại có phanh thủy lực được đẩy vào xi lanh chính , cuối cùng một pít tông sẽ đẩy má phanh vào đĩa phanh làm bánh xe chậm lại. Trên trống phanh, nó tương tự như xi lanh đẩy guốc phanh vào tang trống, điều này cũng làm bánh xe chậm lại.

Những Lưu Ý Khi Sử Dụng Phanh

Nên vệ sinh, lau rữa đĩa phanh và má phanh định kỳ hoặc sau đi đi dưới trời mua, đường sình lầy hoặc nhiều bụi bẩn để sử dụng phanh lâu bền hơn.

Những dị vật cứng như sỏi, cát, kim loại khi bám vào má phanh hoặc đĩa phanh sẽ làm mòn rất nhanh chóng hệ thống phanh, giảm hiệu năng và độ bền của phanh.

Lưu Ý:

Khi chữ hoặc ký hiệu đèn báo Brake trên bảng táp lô sáng lên thì người lái xe phải đặc biệt chú ý, vì có thể xảy ra 2 tình trạng sau:

Thứ nhất, xe còn ở chế độ phanh đỗ, người lái cần hạ phanh đỗ xe xuống (nhấn nút với các xe đời mới) thì xe mới chạy được.

Tình trạng thứ hai đó là hệ thống phanh gặp lỗi và người lái cần dừng xe lại an toàn và kiểm tra hệ thống phanh ngay lập tức.

Đèn báo BRAKE trên bảng taplo sáng lên không đơn thuần là người điều khiển chưa hạ hết phanh tay mà có thể là hệ thống cảnh báo má phanh bị mòn, thiếu dầu phanh, đường ống dẫn dầu đang bị rò rỉ, cảm biến không hoạt động…

Khi thấy đèn cảnh báo Brake sáng lên, người lái xe kiểm tra xem phanh tay đã hạ hết chưa.

Trong trường hợp phanh tay đã hạ hết nhưng đèn vẫn sáng, người lái nhanh chóng đưa phương tiện vào lề đường, dừng xe lại và gọi cứu hộ giao thông, gara sửa chữa xe đến để đưa xe về kiểm tra, sửa chữa hệ thống phanh.

Cấu Tạo Của Phanh (brake)

Cấu tạo của phanh đĩa bao gồm: Piston, thước kẹp, má phanh, đĩa phanh.

Cấu tạo của phanh tang trống gồm: trống phanh, xi lanh phanh, má phanh, guốc phanh.

Các Loại Phanh (brake) Thông Dụng

Phanh có lẽ là tính năng an toàn quan trọng nhất của bất kỳ loại xe nào. Biết các loại phanh khác nhau có thể giúp bạn hiểu rõ hơn khi chăm sóc và sửa chữa phanh của mình .

Có hai loại phanh chính dừng xe của bạn khi đang lái xe: phanh đĩa và phanh tang trống. Ngoài ra, hầu hết tất cả các loại xe đều có phanh khẩn cấp và chống bó cứng phanh ABS.

Tùy thuộc vào loại xe bạn đang lái, có các loại hệ thống phanh khác nhau:

Phanh Cơ Học

Hệ thống này hoạt động bằng cách tạo ra lực ma sát khi hai bề mặt cọ xát vào nhau. Có hai loại phanh cơ học:

Phanh tang trống: Phanh tang trống có một trống phanh bằng kim loại bao quanh cụm phanh ở mỗi bánh xe. Khi bàn đạp phanh co lại, áp suất thủy lực ép hai guốc phanh vào trống phanh. Điều này tạo ra ma sát và khiến xe giảm tốc độ và dừng lại.

Phanh đĩa : Hệ thống ma sát sử dụng phanh bánh xe để làm chậm chuyển động quay của bánh xe ô tô; má phanh được đẩy vào rôto phanh bằng một bộ kẹp. Ma sát giữa các tấm đệm và rôto làm cho xe chạy chậm và dừng lại.

Phanh Thủy Lực

Phanh được vận hành bằng áp suất thủy lực được gọi là phanh thủy lực. Các phanh này dựa trên nguyên tắc của định luật Pascal.

Phanh thủy lực một mạch: Một xi lanh chính được cung cấp bởi một bình chứa dầu phanh thủy lực và được kết nối bằng một hệ thống ống kim loại và phụ kiện cao su gắn với xi lanh bánh xe; mỗi bánh xe có các pít-tông đối nhau trên băng hoặc phanh tang trống; áp suất được tạo ra để đẩy các pít tông ra xa nhau và ép má phanh vào xi lanh bánh xe.

Phanh thủy lực hai mạch: bao gồm một mạch lệnh kích hoạt khi nhấn phanh và một mạch thứ hai được điều khiển bởi máy tính ô tô để tính toán lực tác dụng và đưa nó vào hệ thống bơm thủy lực.

Phanh Áp Suất

Phanh hơi hay phanh khí nén: một hệ thống sử dụng không khí thay vì dầu thủy lực để kích hoạt phanh đĩa hoặc phanh tang trống tiêu chuẩn, thường được sử dụng trên xe buýt, xe tải và xe kéo.

Power Brake Booster: một hệ thống sử dụng sức mạnh chân không được tạo ra tự nhiên trong động cơ để khuếch đại áp lực chân của người lái để dừng ngay cả những xe rất nặng.

Phanh Điện

Brake-by-wire: một hệ thống dây điện tử, khi đạp phanh, đo điện trở và gửi tín hiệu đến máy tính của ô tô, tính toán lực tác dụng và áp dụng cho hệ thống bơm thủy lực

Hệ thống Phanh Antilock (ABS): một bộ phận điều khiển điện, bộ truyền động thủy lực và các cảm biến tốc độ bánh xe riêng lẻ hoạt động cùng nhau để ngăn phanh bị bó cứng bằng cách nhanh chóng bơm phanh khi phát hiện có khả năng bị bó cứng; từng bánh xe được điều khiển riêng để duy trì độ bám đường.

Hệ thống Phanh Khẩn cấp Nâng cao (AEBS): một hệ thống an toàn tự động sử dụng các cảm biến để giám sát khoảng cách giữa các phương tiện với những phương tiện xung quanh và tự động áp dụng các cơ chế phanh khẩn cấp để tránh va chạm sắp xảy ra.

Phanh Đậu Xe (Phanh tay)

Một phanh đỗ xe là một hệ thống phanh thứ cấp hoạt động độc lập với phanh chính cho phép một phương tiện đứng yên khi đậu trên một bề mặt nghiêng hoặc bề mặt phẳng.

Phanh đỗ thường được vận hành bằng một bàn đạp nhỏ gần cửa bên người lái bên dưới cột lái, hoặc bằng một đòn bẩy trong bảng điều khiển trung tâm, cần lực cơ học để vận hành. Một số loại xe đời mới đã thay thế các thiết bị này bằng một nút bấm đơn giản.

Phanh Khẩn Cấp

Phanh đỗ xe cũng giống như phanh khẩn cấp, do đó các cơ chế được sử dụng để điều khiển cả hai đều giống nhau. Sự khác biệt trong các thuật ngữ là tình huống và cách xe phản ứng khi sử dụng phanh đỗ làm phanh khẩn cấp có thể rất khác nhau.

Các thuật ngữ brake thông dụng:

Brake protector: cần chắn phanh ở chuôi vô lăng xe motogp.

Nguyên tắc hoạt động của phanh đĩa: Khi các tay đua đạp vào bàn đạp phanh (pedal) hoặc bóp cần phanh (lever) là họ đã truyền một lực để ép chặt má phanh (pad) vào roto phanh.  Roto phanh được kết nối với bánh xe, nên khi má phanh ép vào thì Roto (và bánh xe) sẽ quay chậm lại.

Braking zone: Vùng đạp phanh. Để chỉ một đoạn đường ngắn mà các tay đua thường xuyên sử dụng phanh, thường là ở ngay trước một góc cua. Sau khi đã phanh chiếc xe về một tốc độ nhất định thì các tay đua sẽ thả phanh để bắt đầu ôm cua. Ở trong môn F1, các tay đua không được chuyển hướng xe khi đang chạy trong vùng phanh.

Brake booster: Brake booster là trợ lực phanh, sử dụng sức mạnh chân không được tạo ra tự nhiên trong động cơ để khuếch đại áp lực chân của người lái.

Brake fluid: Brake fluid hay dầu phanh là một loại dầu thủy lực được sử dụng trong các ứng dụng phanh thủy lực và ly hợp thủy lực trong ô tô, xe máy, xe tải Isuzu và một số xe đạp. Nó được sử dụng để truyền lực thành áp suất và khuếch đại lực phanh.

Brake pad: brake pad hay má phanh là một thành phần của phanh đĩa được sử dụng trong ô tô và các ứng dụng khác. Má phanh được cấu tạo bởi các tấm đệm bằng thép với vật liệu ma sát liên kết với bề mặt tiếp xúc với rôto phanh đĩa.

Các Thuật Ngữ Thường gặp khác (Đang cập nhật)

Nguồn: Tổng hợp, wikipedia,