Xe điện làm cho phanh tang trống tái sinh như thế nào?

Nhiều lí do giải thích vì sao phanh tang trống sẽ trở thành tiêu chuẩn trên các xe điện trong tương lai: giá thành, độ phức tạp, khả năng chống ăn mòn và tái tạo năng lượng.

Phanh tang trống sẽ trở thành phổ biến trên xe điện.

Phanh tang trống là một công nghệ cơ bản và có lịch sử lâu đời trong ngành công nghiệp ô tô. Được phát triển lần đầu vào năm 1899, chúng đã xuất hiện trên một số mẫu ô tô đầu tiên.

Dù đã bị thay thế bởi phanh đĩa, phanh tang trống vẫn xuất hiện và thường được sử dụng trên các loại xe giá rẻ, xe buýt và xe tải. Tuy nhiên, dường như loại phanh này đang sẵn sàng hồi sinh và sẽ trở thành tiêu chuẩn trên xe điện trong tương lai.

Dù phanh đĩa đã trở nên phổ biến, nhưng phanh tang trống vẫn có tiềm năng trở thành lựa chọn chính trên các mẫu xe điện tương lai.

Cách hoạt động của phanh tang trống và phanh đĩa như thế nào?

Phanh tang trống và phanh đĩa hoạt động khác nhau, mỗi hệ thống đều có ưu điểm riêng. Phanh đĩa có má phanh kẹp vào đĩa để tạo ma sát và làm chậm chuyển động của bánh xe. Hệ thống này tạo ra lực hãm mạnh hơn và giúp ô tô dừng lại nhanh hơn phanh tang trống.

Hiện nay, phanh tang trống chủ yếu được sử dụng trên các dòng xe tải và xe du lịch giá rẻ.

Bạn có thể quan tâm: Kỹ thuật an toàn khi phanh mà tài xế cần biết

Phanh trước chiếm từ 60-80% lực hãm so với phanh sau. Đây là lý do tại sao bạn sẽ không bao giờ thấy một chiếc xe hiện đại sử dụng phanh tang trống ở bánh trước.

Phanh đĩa có khả năng tự làm sạch giúp giảm tiếng ồn khi phanh. Chúng cũng ít bị cong vênh dưới tác động của nhiệt độ cao trong các tình huống phanh gấp.

Phanh đĩa là một trong những loại phanh ô tô được ưa chuộng nhất hiện nay với nhiều ưu điểm vượt trội.

Trái ngược với đó, cấu tạo của phanh tang trống bao gồm trống phanh và guồng phanh. Trống phanh là một hộp rỗng bên ngoài, được gắn vào trục bánh xe và quay theo bánh xe. Còn guồng phanh nằm bên trong và tiếp xúc trực tiếp với bề mặt trống phanh để tạo ra ma sát làm chậm lại xe.

Vì phần bên trong của trống phanh có diện tích lớn hơn nhiều, guồng phanh có thể được làm to hơn nhiều so với má phanh của phanh đĩa. Điều này giúp cho phanh tang trống trở nên bền bỉ hơn và tạo ra lực dừng mạnh mẽ hơn so với má phanh trên bộ kẹp phanh đĩa nếu chúng có cùng kích thước.

Để hiểu rõ hơn về cách hoạt động của phanh tang trống, mời quý độc giả xem video dưới đây.

(Nguồn video: akebonobrakeweb)

Vì sao phanh tang trống lại phù hợp với xe điện như vậy?

Lợi ích của phạm vi phanh rộng hơn

Trên thế hệ mới nhất của xe điện, phanh tang trống thực sự cần thiết. Điều này được minh chứng bởi các mẫu xe ID.4 và ID.3 của Volkswagen. Cả hai mẫu xe này đều sử dụng hệ thống phanh tang trống phía sau do Continental thiết kế.

Hệ thống phanh tang trống sẽ hoạt động hiệu quả khi được áp dụng trên xe điện VW ID.4

Người phát ngôn từ nhóm thử nghiệm xe điện tại Bắc Mỹ của VW khẳng định với Engadget: “Theo thiết kế, hệ thống phanh tang trống mới không tạo ra lực cản phanh dư thừa. Guốc phanh luôn được kéo ra hai bên bởi lò xo bên trong. Điều này giúp phạm vi phanh mở rộng hơn.”

Khả năng tái sinh năng lượng

Hệ thống phanh tang trống trên các xe điện EV cũng đóng vai trò như một hệ thống phanh tái sinh năng lượng. Khi hoạt động, nó làm đảo ngược mô-tơ phía sau, biến nó thành máy phát điện để nạp lại ắc quy mỗi khi bạn nhả chân ga. Vì vậy, hệ thống phanh tái sinh sử dụng phanh tang trống luôn thể hiện sự hiệu quả trong việc này.

Chống lại sự ăn mòn và gỉ sét

Theo Volkswagen, việc sử dụng phanh đĩa ở phía sau có thể dễ bị ăn mòn hoặc gỉ sét. Tuy nhiên, phanh tang trống được thiết kế bao kín nên hầu như không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố từ môi trường xung quanh.

Người phát ngôn từ bộ phận phát triển phanh ô tô của Volkswagen AG nhấn mạnh: “Phanh tang trống có vẻ đã lỗi thời, nhưng đối với một chiếc EV như ID.4, đó là giải pháp hoàn hảo. Phanh tang trống không tạo ra lực cản và mô-men xoắn dư thừa. Hơn nữa, loại phanh này cũng có tỷ lệ ăn mòn thấp.'

Kéo dài tuổi thọ của xe

Trong một tuyên bố báo chí năm 2020, tiến sĩ Bernhard Klumpp, người đứng đầu bộ phận kinh doanh hệ thống phanh thủy lực tại Continental cho biết: “Phanh tang trống khi được sử dụng trên xe điện ID.3, mang lại rất nhiều lợi ích, ví dụ như kéo dài tuổi thọ của xe, đặc biệt là đối với các xe điện EV. Tuổi thọ hoạt động của hệ thống phanh này lên tới 150.000 km.'

Giảm trọng lượng và giá thành của xe điện

Trọng lượng của xe điện luôn được tính chính xác từng gram. Cụm pin có thể nặng như một chiếc rơ-móc ô tô. Mặc dù phanh đĩa có thể hoạt động hiệu quả hơn, nhưng lại phức tạp và đắt đỏ hơn nhiều. Điều này sẽ làm tăng trọng lượng và giá thành của sản phẩm.

Đọc thêm: Sửa chữa ô tô khi bị bó cứng phanh để tránh nguy hiểm

Những bước tiến mới trong phát triển phanh tang trống

Mặc dù phanh tang trống đã tồn tại từ thế kỷ 19, nhưng công nghệ của nó vẫn đang được phát triển. Continental đã áp dụng biến thể mới cho xe ID.4 và đã áp dụng thành công trên nhiều sản phẩm của các đối tác OEM khác nhau.

Alejandro Abreu Gonzalez, giám đốc kỹ thuật tại bộ phận hệ thống phanh thủy lực của Continental, nói với Engadget: “Chúng tôi đã có một bước tiến mới là chế tạo phanh tang trống hoàn toàn bằng cơ điện. Chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu công nghệ này.”

'Ý tưởng mới về bánh xe' để cải thiện hiệu suất phanh.

Continental từng phát triển một hệ thống phanh đặc biệt gọi là New Wheel Concept vào năm 2017 dành cho thị trường xe điện. Trong một thông cáo báo chí, họ giải thích rằng New Wheel Concept bao gồm 2 vòng làm bằng nhôm.

Với khung vành ngoài làm bằng nhôm, bên trong là bộ khung hình sao cũng làm từ nhôm, New Wheel Concept sử dụng má phanh nằm bên trong đĩa phanh nhôm. Điều này giúp tăng đường kính của đĩa phanh và hiệu suất phanh.

Alejandro Abreu Gonzalez nói: “Mặc dù New Wheel Concept chưa được sản xuất, nhưng việc phát triển sản phẩm này giúp chúng tôi hiểu thêm về vật liệu mới giúp giảm trọng lượng xe. Chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu và phát triển nó.

Ông cũng nhận thức rằng việc thay đổi quan niệm của người dùng về phanh tang trống vẫn là một thách thức. Tuy nhiên, đây là giải pháp tốt nhất cho các xe điện trong thành phố.

Để biết thêm kinh nghiệm bảo dưỡng và chăm sóc xe hơi hiệu quả, truy cập Kinh nghiệm chăm sóc và bảo dưỡng ô tô.

(Hình ảnh: Internet)