Hệ thống phanh ô tô là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Hệ thống phanh ô tô là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao? Có những lưu ý gì khi sử dụng? Đây là thắc mắc chung của không ít chủ xe hiện nay mà không phải ai cũng nắm rõ, nhất là đối với những ai vừa mới sở hữu xế hộp.

Hệ thống phanh ô tô không ngừng được cải tiến nhằm tăng cường tính năng an toàn cho xe. Lái xe có thể nâng cao hiệu suất phanh nếu hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như tác dụng của hệ thống phanh xe hơi. Nội dung được tôi tổng hợp ngay bên dưới đây sẽ giúp bạn giải đáp được tất cả những thắc mắc trên.

Trong bài viết này, hãy cùng tôi tìm hiểu tất tần tật các thông tin quan trọng về hệ thống phanh trên ô tô như cấu tạo hệ thống phanh, nguyên lý hoạt động, tác dụng, lưu ý khi sử dụng và những câu hỏi thường gặp nhất.

1Hệ thống phanh ô tô là gì?

Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng thuộc hệ thống an toàn của xe với nhiều loại khác nhau. Nhìn chung, phanh là thiết bị cơ học có nhiệm vụ hạn chế chuyển động của bánh xe bằng cách tạo ra lực ma sát. Theo đó, hệ thống phanh trên ô tô khi hoạt động sẽ giúp kiểm soát việc giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe theo chủ ý của người lái trong trường hợp cần thiết.

Những mẫu xe hơi đầu tiên được sáng chế đã ghi nhận sự góp mặt của hệ thống phanh ô tô. Đây là một trong những hệ thống không thể thiếu được các nhà sản xuất không ngừng đầu tư phát triển. Trong giai đoạn đầu tiên, phanh chỉ được làm bằng chất liệu gỗ gắn vào vành bánh xe ngựa. Khi người lái gạt đòn bẩy, khối gỗ sẽ hạn chế tốc độ quay của bánh xe. Về sau, nhằm giảm sự nặng nề, hệ thống phanh gỗ được thay thế bằng thép hay da nhưng vẫn không đem đến hiệu quả phanh như mong muốn và gây ra tiếng ồn khó chịu.

Vấn đề đặt ra cho các nhà sản xuất xe hơi là phải cải tiến hệ thống phanh sao cho vừa đảm bảo an toàn, có tính thẩm mỹ cao và mang lại sự thoải mái cho người lái. Đến nay, các dòng ô tô hiện đại được trang bị hệ thống phanh đĩa thủy lực giúp tăng cường khả năng an toàn khi sử dụng.

2Cấu tạo hệ thống phanh ô tô

Cấu tạo hệ thống phanh ô tô khá đơn giản, thường bao gồm các bộ phận chính sau:

#1. Bàn đạp phanh

Đây là nơi tiếp nhận lực tác động của người lái để truyền xuống hệ thống phanh. Bộ phận được làm bằng vật liệu cứng, thiết kế nằm ở vị trí giữa bàn đạp ga và bàn đạp ly hợp với chức năng kích hoạt phanh. Lưu ý trong quá trình sử dụng, bàn đạp phanh có thể bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn, rò rỉ dầu khiến phanh bị hụt hoặc đạp sâu nhưng phanh không ăn.

#2. Dây dầu phanh

Dây dầu phanh ô tô là bộ phận quan trọng của hệ thống phanh thủy lực, có tác dụng dẫn dầu phanh từ bình chứa xi lanh đến bánh xe. Dây dầu phanh thường được làm bằng cao su, vật liệu tổng hợp chịu áp lực cao. Đặc biệt phải kể đến là chất liệu thép cứng cáp đảm bảo không làm giãn nở dây, chịu nhiệt độ cao trong điều kiện lực phanh lớn. Nó có đường kính trong khoảng 3 đến 5 mm và chiều dài từ 1 đến 2 mét.

#3. Má phanh

Má phanh ô tô (hay còn gọi là bố thắng) là một bộ phận quan trọng trong hệ thống phanh ô tô. Đây là tấm đệm được tạo nên từ chất liệu có tính ma sát cao như thép, sắt, đồng hay gốm. Má phanh tiếp xúc với phần quay của phanh và tạo ra lực ma sát để giúp giảm tốc độ quay của bánh xe.

Do phải hoạt động và chịu lực ma sát liên tục nên má phanh cần được vệ sinh, bảo dưỡng định kỳ để gia tăng tuổi thọ. Khi người lái nhận thấy các dấu hiệu như âm thanh lạ, xe bị lệch, vô lăng rung, phanh không ăn hay đèn cảnh báo má phanh bật sáng,... chính là thời thời điểm cần thay thế má phanh mới để đảm bảo di chuyển an toàn.

#4. Phanh đĩa

Phanh đĩa bao gồm má phanh và đĩa phanh, thường được trang bị ở bánh xe trước của xe ô tô do có lực phanh mạnh. KIA K3 là một trong những dòng xe sử dụng hệ thống phanh đĩa cả trước và sau, việc này khá hiếm gặp trong phân khúc sedan hạng C do phần lớn sử dụng phanh đĩa và tang trống kết hợp.

Giá xe KIA tại Việt Nam cũng được đánh giá là khá cạnh tranh, phù hợp với túi tiền của nhiều người tiêu dùng. Các mẫu xe KIA đều được trang bị những tính năng an toàn hiện đại, thiết kế trẻ trung, năng động và vận hành ổn định.

Khi người lái nhấn phanh, má phanh sẽ ép vào đĩa phanh tạo thành lực ma sát để động năng chuyển thành nhiệt năng, làm chậm dần tốc độ của xe cho đến khi dừng hẳn. Phanh đĩa thường có thiết kế gọn nhẹ, khả năng thoát nước tốt và tự điều chỉnh kích thước kẽ hở giữa má phanh và đĩa phanh khi bị mòn tạo sự ổn định khi phanh.

Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng thì phanh đĩa dễ bị hoen gỉ và tạo tiếng ồn do thiết kế hở. Cùng với đó hệ thống đĩa phanh dễ bị bào mòn do lực ma sát lớn. Do đó, lái xe nên thường xuyên vệ sinh đúng cách để tăng tính ổn định và tuổi thọ phanh đĩa bởi chi phí sửa chữa và lắp đặt bộ phận này khá cao.

#5. Phanh tang trống

Phanh tang trống thường được sử dụng cho các bánh xe phía sau của xe ô tô với cấu tạo chính gồm guốc phanh, trống phanh, má phanh cùng một số chi tiết truyền lực khác. Trong khi bánh xe phía trước thường được sử dụng phanh đĩa do có khả năng tản nhiệt tốt hơn, giúp đảm bảo hiệu suất phanh trong mọi điều kiện vận hành.

Khi người lái đạp phanh, lực tác động sẽ được truyền qua hệ thống truyền lực đến xy lanh phanh. Xy lanh phanh sẽ tạo lực đẩy hai má phanh bung ra ngoài và ép sát vào mặt trong của tang trống. Ma sát giữa má phanh và tang trống sẽ tạo ra lực hãm, làm giảm tốc độ hoặc dừng xe.

Phanh tang trống có ưu điểm là giá thành rẻ, dễ bảo dưỡng và sửa chữa. Khả năng cường hóa cao nên phù hợp với ô tô có tải trọng lớn và vận hành trên địa hình phức tạp. Tuy nhiên, phanh tang trống cũng có nhược điểm là khả năng tản nhiệt kém, dẫn đến hiệu suất phanh giảm khi xe vận hành trong điều kiện nhiệt độ cao. Lúc này, lái xe nên tạm dừng di chuyển để hệ thống phanh trống nguội bớt.

#6. Lót phanh

Lót phanh là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với đĩa phanh hoặc trống phanh, thường được làm từ loại vật liệu chịu nhiệt tốt, có độ mềm, dai và khả năng ma sát cao. Bộ phận này đảm nhiệm chức năng giảm tiếng ồn, tăng ma sát trong quá trình vận hành của phanh.

3Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ô tô

Người lái có thể tự tin trên mọi hành trình khi phanh xe hoạt động trơn tru, hiệu quả. Những xế hộp sở hữu hệ thống phanh hiện đại thường có nhiều lợi thế cạnh tranh hơn trên thị trường.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ô tô dựa trên lực ma sát giữa má phanh và đĩa phanh hoặc trống phanh. Khi người lái đạp phanh sẽ truyền lực tác động xuống xi lanh chính và các piston trong đó sẽ chuyển động tạo áp suất dầu. Áp suất dầu phanh sẽ truyền qua hệ thống đường ống dẫn dầu phanh đến các xi lanh con. Xi lanh con biến áp suất dầu phanh thành lực tác động để đẩy má phanh ép vào đĩa phanh hoặc trống phanh. Lực ma sát giữa má phanh và đĩa phanh hoặc trống phanh sẽ làm giảm tốc độ và dừng xe theo chủ đích của người lái.

Khi lái xe không còn tác động lực vào bàn đạp phanh thì xi lanh phanh ép các piston sẽ đẩy dầu ngược trở lại xi lanh chính. Cơ chế nhả phanh được tạo ra giúp xe sẽ trở lại vận tốc như lái xe mong muốn.

Với nguyên lý hoạt động như trên, việc vận hành phanh không đúng cách có thể dẫn đến mất an toàn cho người ngồi trong xe và mọi người xung quanh. Các chuyên gia khuyến cáo để tránh bị bó phanh, lái xe cần đạp và nhả liên tục với động tác dứt khoát. Người lái chỉ sử dụng phanh dưới ngưỡng tối đa để đảm bảo không xảy ra tình trạng trượt bánh.

4Các công nghệ phanh ô tô hiện đại

Hệ thống phanh thủy lực (phanh dầu) cũng là nền móng cho sự ra đời của nhiều hệ thống an toàn chủ động khác. Để nâng cao tính an toàn và hiệu quả khi phanh xe, hiện nay các nhà sản xuất ô tô thường trang bị thêm nhiều tính năng hỗ trợ phanh hiện đại, có thể kể đến như:

1. Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (hay còn gọi là Anti-Locking Brake System): Là tính năng an toàn chủ động được trang bị trên ô tô hiện nay giúp hạn chế tình trạng bánh xe bị bó cứng khi phanh gấp, chống lại việc bánh bị trượt dài trên mặt đường nhờ sử dụng áp suất dầu để thực hiện thao tác nhấp/nhả phanh liên tục.

   

2. Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic Brakeforce Distribution): Là công nghệ phanh ô tô tự động, lực phanh trên mỗi bánh xe sẽ được phân phối theo tỷ lệ phù hợp tùy theo yếu tố như tải trọng, tốc độ hay điều kiện đường xá,... Qua đó, hệ thống giúp ngăn ngừa tình trạng mất kiểm soát xe, duy trì trạng thái cân bằng, rút ngắn quãng đường phanh, xử lý nhanh tình trạng xe thiếu lái và thừa lái, giảm thiểu tối đa nguy cơ xảy ra tai nạn.

   

3. Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp EBA (Emergency Brake Assist): Có tác dụng hỗ trợ tăng áp lực lên hệ thống phanh trong tình huống người lái đạp thắng gấp, cho phép xe giảm tốc một cách an toàn với quãng đường phanh ngắn nhất.

   

4. Hệ thống cảnh báo phanh khẩn cấp ESS (Emergency Stop Signal): Hỗ trợ người lái nhận biết và xử lý các tình huống khẩn cấp bằng cách đưa ra cảnh báo đến người xung quanh sau khi nhận thấy các tình huống va chạm có thể xảy ra hoặc gặp phải khúc cua bất ngờ mà người lái không kịp xử lý.

   

5. Hệ thống phanh giảm thiểu va chạm CMBS (Collision Mitigation Braking System): Bằng cách sử dụng radar và camera để phát hiện các vật cản phía trước xe. Nếu hệ thống phát hiện có khả năng xảy ra va chạm với xe hay người đi bộ phía trước, nó sẽ cảnh báo bằng âm thanh và hình ảnh. Nếu người lái không phản ứng, hệ thống sẽ tự động phanh để giảm tốc độ xe giảm thiểu mức độ nghiêm trọng nếu tai nạn xảy ra.

   

6. Hỗ trợ phanh thông minh trong thành phố SCBS (Smart City Brake Support): Tính năng an toàn chủ động được thiết kế để giúp giảm thiểu hoặc ngăn ngừa va chạm trong môi trường đô thị. Nếu hệ thống phát hiện có khả năng xảy ra va chạm khi phát hiện xe hoặc vật cản phía trước sẽ cảnh báo người lái bằng âm thanh và hình ảnh. Đồng thời hỗ trợ phanh để giảm thiệt hại nếu có va chạm xảy ra.

   

7. Hệ thống hỗ trợ phanh thông minh SBS (Smart Brake Support): Hệ thống sử dụng radar và camera để theo dõi phía trước xe. Nếu phát hiện có khả năng xảy ra va chạm sẽ cảnh báo, đồng thời tự động phanh để giảm tốc độ xe khi không có phản hồi, hạn chế tổn thất trong trường hợp va chạm xảy ra. Ngoài ra, khi người lái tác động lên bàn đạp phanh thì SBS sẽ tác dụng một cách nhanh chóng và tối đa để hỗ trợ.

   

8. Hệ thống hỗ trợ phanh chủ động ABA (Active Brake Assist): Giúp hạn chế rủi ro trong tình huống bất ngờ khi lực phanh của người lái không đủ lớn để giúp xe dừng lại an toàn, dễ dẫn đến tình trạng trượt dài. Hệ thống sẽ được kích hoạt và cung cấp lực phanh giúp xe dừng lại với quãng đường ngắn nhất, giảm nguy cơ va chạm.

   

5Các lỗi về phanh ô tô thường gặp

Trong quá trình hoạt động, hệ thống phanh ô tô có thể sẽ phát sinh ra các vấn đề hư hỏng thường gặp mà người lái cần quan tâm như:

1. Má phanh mòn: Đây là hư hỏng thường gặp nhất của hệ thống phanh làm giảm hiệu quả phanh, dẫn đến hiện tượng bàn đạp phanh bị rung giật, làm quãng đường phanh tăng lên và có thể gây mài mòn kim loại trên bề mặt đĩa phanh dẫn đến nguy hiểm. Khi xuất hiện các vết nứt trên bề mặt, tiếng kêu lạ phát ra khi phanh xe. Má phanh và đĩa phanh nóng lên đồng nghĩa với việc khoảng cách dừng cũng tăng lên. Bộ phận này thường bị mòn nhanh hơn đĩa phanh nên cần thay thế thường xuyên.

   

2. Đĩa phanh bị cong vênh: Bề mặt đĩa phanh cần phải phẳng để tiếp xúc tốt với bề mặt má phanh. Khi đĩa phanh cong vênh do hư hỏng nhiệt sẽ làm giảm hiệu quả phanh và có thể dẫn đến rung lắc khiến xe bị giật khi dừng. Ngoài ra, đĩa phanh bị quá nhiệt còn khiến bề mặt bị thay đổi cứng hơn nên má phanh không thể bám chặt. Lúc này, bạn cần thay thế để đảm bảo an toàn.

   

3. Đèn báo hệ thống phanh bị lỗi: Hầu hết các trường hợp này xảy ra là do xe đang gặp vấn đề với hệ thống thuỷ lực. Ngoài ra, đèn báo lỗi đèn phanh hiển thị trên màn hình taplo còn còn do nguyên nhân thiếu hụt dầu phanh hoặc má phanh đã mòn gần hết. Đèn báo lỗi ABS hiển thị bởi sự hư hỏng của các cảm biến tốc độ bánh xe, dây cảm biến bị đứt hoặc bộ phân phối dầu phanh điện tử gặp sự cố.

   

4. Hệ thống phanh bị rò rỉ: Hệ thống phanh bị rò rỉ nguyên nhân chủ yếu là do vấn đề về thuỷ lực. Khi bàn đạp phanh luôn ở trong tình trạng bị thấp xuống sàn sẽ dễ bị rò rỉ. Đường dầu phanh bị rò rỉ làm mất dầu phanh và cuối cùng hệ thống phanh có thể bị hư hỏng hoàn toàn. Bạn cần đem xe đến showroom để kiểm tra đường dẫn dầu phanh và xử lý ngay lập tức.

   

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

   

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

   

6Một số lưu ý khi sử dụng hệ thống phanh ô tô

Chủ xe hãy nhớ luôn duy trì hệ thống phanh trong tình trạng tốt nhất, đồng thời học cách sử dụng một cách đúng đắn là điều quan trọng để giảm nguy cơ va chạm cũng như đảm bảo an toàn cho bản thân và những người tham gia giao thông khác. Dưới đây là một số lưu ý khi sử dụng hệ thống phanh mà mỗi người lái nên biết:

• Kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống phanh định kỳ: Kiểm tra dầu phanh, má phanh, đĩa phanh và các bộ phận khác của hệ thống phanh để đảm bảo chúng luôn hoạt động tốt. Ngoài ra, việc thay thế 4 bánh xe và lắp đặt bánh xe đúng cách đóng vai trò vô cùng quan trọng để đảm bảo hiệu suất phanh được tối ưu nhất.
• Tránh đạp phanh gấp: Đạp phanh gấp sẽ làm tăng lực ma sát giữa má phanh và đĩa phanh, từ đó làm mòn hệ thống phanh nhanh hơn và có thể dẫn đến nguy hiểm. Ngoài ra, bạn có thể khắc phục trước khi cần thiết bằng cách nhấn nhẹ vào pedal phanh trước khi bạn cần phanh mạnh. Điều này giúp tạo áp lực trong hệ thống phanh và giảm thời gian phản ứng.
• Phanh đều: Người lái chú ý sử dụng Pedal phanh một cách đều đặn để tránh tình trạng khóa bánh xe. Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) sẽ giúp bạn duy trì sự kiểm soát ổn định khi phanh mạnh.
• Giữ khoảng cách an toàn: Luôn giữ khoảng cách an toàn với xe phía trước sẽ giúp bạn có nhiều thời gian hơn để phản ứng nếu cần phanh gấp nhằm dừng lại một cách an toàn khi cần. Điều này đặc biệt quan trọng khi di chuyển trong điều kiện thời tiết xấu hoặc khi đi trên đường trơn trượt.
• Sử dụng hệ thống phanh phù hợp: Sử dụng hệ thống phanh phù hợp với tốc độ và điều kiện lái sẽ giúp đảm bảo an toàn. Ví dụ, nếu bạn đang lái xe trên đường trơn trượt, hãy sử dụng phanh nhẹ nhàng và nhiều lần để tránh trượt bánh.
• Chú ý đến các dấu hiệu hư hỏng: Nếu bạn nhận thấy bất kỳ dấu hiệu nào cho thấy hệ thống phanh đang bị mòn hay hư hỏng, chẳng hạn như tiếng rít hoặc kêu khi phanh, hãy đưa xe đến gara để kiểm tra và sửa chữa kịp thời.

Tránh dùng phanh đỗ để dừng xe trong khi xe di chuyển, ngoại trừ trường hợp khẩn cấp bởi có thể gây mất lái. Nếu bắt buộc dùng phanh đỗ để dừng xe hãy hết sức chú ý khi phanh.

Hy vọng với những thông tin về hệ thống phanh ô tô mà tôi vừa tổng hợp và chia sẻ sẽ giúp bạn hiểu thêm và nắm bắt được những kiến thức hữu ích giúp quá trình lái xe trở nên an toàn hơn. Nếu còn bất kỳ thắc mắc nào cần được tư vấn và giải đáp thêm, bạn vui lòng truy cập website DailyXe hoặc liên hệ hotline để được hỗ trợ nhanh nhất.

7Các câu hỏi thường gặp

Dưới đây là những câu hỏi thường gặp về hệ thống phanh ô tô mà người lái có thể tham khảo thêm: