Quá trình phát triển và cơ chế hoạt động của hệ thống phanh xe ô tô

Kể từ khi ô tô được phát minh ra, phanh đã là một bộ phận không thể thiếu của nó. Hệ thống phanh mà chúng ta đang sử dụng trong những chiếc xe hơi hiện đại bây giờ đã trải qua rất nhiều cải tiến kể từ khi phát minh. Bài viết hôm nay tôi sẽ giới thiệu với các bạn quá trình phát triển của hệ thống phanh và nguyên lý làm việc cơ bản của nó.

Chúng ta sẽ trả lời được câu hỏi cơ bản: "Tại sao xe dừng lại khi bạn nhấn bàn đạp phanh?" sau khi đọc xong bài viết này. :)

hệ thống phanh bằng khối gỗHệ thống phanh bằng khối gỗ trên các mẫu xe ngày xưa

Trong thời gian đầu, phanh được làm từ các khối gỗ được sử dụng trên xe ngựa để giảm tốc độ, các khối gỗ được gắn vào vành bánh xe và người lái xe chỉ việc gạt đòn bẩy, các khối gỗ sẽ hạn chế tốc độ quay của bánh xe. Cơ chế đơn giản này được sử dụng trong rất nhiều năm về sau, thậm chí ở giai đoạn phát triển đầu tiên của xe hơi. Tuy nhiên, với sự phát triển nhanh chóng về tốc độ của xe, việc sử dụng gỗ để làm phanh không còn hiệu quả nữa và nó cũng gây ra tiếng ồn khó chịu.

Hệ thống phanh bằng gỗ được thay thế bằng thép và da trong quá trình phát triển tiếp theo. Bàn đạp chân được thay thế cho đòn bẩy, tuy nhiên vẫn còn những vấn đề hạn chế với hệ thống mới này: tiếng ồn gây ra khi dậm phanh vẫn lớn và hiệu quả khi sử dụng chưa cao.

Với sự phát triển liên tục và không ngừng nghỉ, ô tô ngày nay không chỉ là phương tiện giao thông quan trọng, mà nó còn mang đến sự thoải mái, an toàn cho người sử dụng. Hệ thống phanh cũng được phát triển, sửa đổi liên tục để tăng cường tính năng an toàn cho xe. Những chiếc xe hơi hiện đại ngày nay được trang bị hệ thống phanh đĩa thủy lực, giúp tài xế kiểm soát xe lúc di chuyển một cách tốt nhất.

Chi tiết hệ thống phanh

Phanh trống hay còn được gọi là phanh tang trống

Phanh Trống:

Đây là một trong những sáng kiến quan trọng nhất trong lịch sử hệ thống phanh, mở đường cho nhiều công nghệ mới trong hệ thống phanh sử dụng ngày hôm nay. Nguyên lý hoạt động của phanh trống là sự kết hợp giữa má phanh tạo từ vật liệu ma sát cao được ép vào trống quay của bánh xe. Sự gia tăng lực ma sát làm cho bánh xe quay chậm lại hoặc dừng hẳn.

Một số chi tiết của phanh thủy lực

Phanh Thủy Lực:

Phanh thủy lực ra đời nhằm cải thiện tình trạng xe chạy càng nhanh thì tài xế cần phải dùng một lực càng mạnh để dừng xe. Sự làm việc của dẫn động phanh thuỷ lực dựa trên quy luật thuỷ tĩnh, mà nền tảng khoa học là định luật Pascal. Phanh thủy lực giảm đáng kể lực cần dùng để dừng xe ở tốc độ cao.

hệ thống phanh đĩa

Phanh Đĩa:

Mặc dù phanh thủy lực và phanh trống đã cải thiện đáng kể khả năng làm việc qua thời gian nhưng nó vẫn bị một nhược điểm đó là dễ bị nóng. Vì vậy với tốc độ phát triển nhanh chóng của xe hơi, hệ thống phanh đĩa được ra đời.

Phanh đĩa được sử dụng rộng rãi từ những năm 1949, sử dụng kẹp phanh (Caliper) thủy lực và má phanh tạo từ vật liệu ma sát cao. Khi tài xế đạp phanh, các má phanh sẽ áp vào các đĩa xoay được gắn vào bánh xe, việc này sẽ tạo ra ma sát và làm cho xe giảm tốc. Phanh đĩa hoạt động cho hiệu suất cao hơn phanh thủy lực và phanh trống rất nhiều.