Phanh tang trống là gì? Cấu tạo và nguyên lý của phanh

Cùng với sự phát triển của công nghệ, hệ thống phanh xe hơi và xe tải ngày càng hiện đại. Tuy nhiên, phanh tang trống vẫn giữ một vị trí nhất định, đặc biệt ở phân khúc xe phổ thông. Vậy phanh tang trống là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao? Ô tô Ngọc Dũng sẽ giải đáp những thắc mắc này, giúp bạn hiểu rõ hơn về phanh tang trống.

Phanh tang trống là gì?

Phanh tang trống là một cơ cấu phanh sử dụng ma sát giữa má phanh và tang trống để giảm tốc độ hoặc dừng hẳn chuyển động quay của bánh xe. Bộ phận này thường được lắp đặt ở bánh sau của xe – nơi mà lực phanh yêu cầu không cao như bánh trước.

Cấu tạo phanh tang trống

Cấu tạo của phanh tang trống gồm 5 bộ phận cơ bản như sau:

Tang trống: Đây là bộ phận dễ nhận biết nhất của phanh tang trống, có hình dáng giống như một chiếc trống được làm từ gang đúc hoặc thép.
Má phanh: Đây là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với tang trống để tạo ra lực ma sát. Má phanh được làm từ vật liệu có hệ số ma sát cao, chịu được nhiệt độ lớn và mài mòn.
Guốc phanh: Guốc phanh có nhiệm vụ như một “cánh tay đòn” kết nối má phanh với xi lanh phanh. Khi xi lanh phanh tác động lực, guốc phanh sẽ đẩy má phanh ép vào tang trống.
Mâm phanh: Mâm phanh là bộ phận được bắt vít vào trục bánh xe, có nhiệm vụ như một giá đỡ cho toàn bộ hệ thống phanh tang trống.
Các bộ phận truyền lực: Ngoài các bộ phận chính kể trên, phanh tang trống còn có một số bộ phận truyền lực khác như xi lanh phanh, piston, lò xo hồi vị, … Xi lanh phanh chứa dầu phanh và piston.

>>Xem thêm: Động cơ Turbo là gì? Nguyên lý, ưu nhược điểm và những lưu ý

Nguyên lý hoạt động phanh tang trống

Hệ thống phanh tang trống hoạt động dựa trên nguyên lý tạo ra ma sát để làm giảm tốc độ quay của bánh xe, giúp xe dừng lại an toàn.

Nhấn bàn đạp: Khi bạn đạp phanh, lực từ chân sẽ được truyền đến bộ trợ lực phanh.
Khuếch đại lực: Bộ trợ lực phanh giúp tăng cường lực phanh, giúp bạn không cần đạp quá mạnh.
Tạo áp suất dầu: Lực phanh được khuếch đại sẽ tác động lên xi lanh phanh, tạo ra áp suất dầu.
Truyền lực đến guốc phanh: Áp suất dầu được truyền qua đường ống đến guốc phanh.
Ép má phanh vào tang trống: Guốc phanh đẩy má phanh ép vào tang trống (tang trống gắn liền với bánh xe).
Ma sát và giảm tốc: Má phanh ma sát với tang trống tạo lực cản, làm giảm tốc độ quay của bánh xe.
Nhả phanh: Khi bạn nhả chân phanh, áp suất dầu giảm, lò xo kéo guốc phanh về vị trí cũ, má phanh rời khỏi tang trống, bánh xe quay lại bình thường.

Nguyên lý hoạt động của phanh tang trống

Các loại phanh tang trống

Tuy có cấu tạo chung giống nhau, phanh tang trống vẫn được chia thành nhiều loại dựa trên mục đích sử dụng và cơ chế hoạt động cụ thể. Sự đa dạng này giúp phanh tang trống đáp ứng được các yêu cầu phanh khác nhau của từng loại xe.

Phanh hai guốc dẫn: Loại phanh này sử dụng hai guốc phanh, mỗi guốc được điều khiển bởi một xi lanh riêng biệt, thường được ứng dụng trên các dòng xe tải nhỏ và xe bán tải.
Phanh dẫn và kéo: Điểm đặc biệt của loại phanh này là sự kết hợp giữa guốc dẫn và guốc kéo. Guốc dẫn được xi lanh phanh tác động trực tiếp, trong khi guốc kéo hoạt động dựa trên lực quay của bánh xe.
Phanh một trợ động: Để tăng cường hiệu quả phanh, loại phanh này sử dụng thêm một cơ cấu trợ động. Cơ cấu này hoạt động dựa trên nguyên lý lực ly tâm, giúp tăng lực ép của má phanh lên tang trống khi xe đang di chuyển ở tốc độ cao.
Phanh hai trợ động: Tương tự như phanh một trợ động, nhưng loại phanh này sử dụng hai cơ cấu trợ động giúp tăng gấp đôi hiệu quả phanh. Với lực phanh cực lớn, phanh hai trợ động thường được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt, chẳng hạn như phanh trung tâm của xe tải hạng nặng, phanh xe nâng hoặc phanh tay của một số dòng xe du lịch cao cấp.

>>Xem thêm: Odo là gì? Cách nhận biết đồng hồ của xe bị tua ngược

Ưu nhược điểm phanh tang trống là gì?

Phanh tang trống có một số ưu nhược điểm cụ thể như sau:

Ưu điểm

So với phanh đĩa, phanh tang trống có cấu tạo đơn giản hơn, ít bộ phận phức tạp. Điều này giúp cho việc lắp đặt, bảo dưỡng và sửa chữa trở nên dễ dàng và tiết kiệm chi phí.
Phanh tang trống hoạt động dựa trên nguyên lý ma sát, tạo ra lực phanh đều và ổn định. Điều này giúp ngăn chặn tình trạng bánh xe bị bó cứng hoặc trượt lết khi phanh gấp, đảm bảo an toàn cho người lái và hành khách trên xe.
Nhờ thiết kế kín, má phanh được bảo vệ khỏi các tác động từ môi trường bên ngoài như nước, bụi bẩn, … Điều này giúp duy trì hiệu quả phanh ổn định trong thời gian dài, ngay cả trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
Các bộ phận của phanh tang trống được làm từ vật liệu có độ bền cao, chịu được lực ma sát và nhiệt độ lớn. Nhờ đó, phanh tang trống có tuổi thọ cao, ít bị hư hỏng và ít phải thay thế.
Do cấu tạo đơn giản và quy trình sản xuất không quá phức tạp, chi phí sản xuất phanh tang trống thấp hơn so với phanh đĩa. Điều này giúp giảm giá thành sản xuất xe, mang lại lợi ích kinh tế cho cả nhà sản xuất và người tiêu dùng.

Nhược điểm

So với phanh đĩa, phanh tang trống có hiệu suất phanh thấp hơn, đặc biệt là khi phanh liên tục ở tốc độ cao. Điều này là do khả năng tản nhiệt của phanh tang trống kém hơn, dẫn đến hiện tượng “phai phanh” khi phanh quá nhiều.
Thiết kế kín của phanh tang trống khiến khả năng tản nhiệt kém hơn so với phanh đĩa.
Trong một số trường hợp phanh gấp, phanh tang trống có thể bị bó cứng khiến bánh xe bị khóa cứng và mất khả năng điều khiển.

So sánh phanh tang trống và phanh đĩa

Phanh tang trống và phanh đĩa là hai loại phanh phổ biến được sử dụng trong ô tô hiện đại. Mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, khiến chúng phù hợp với những ứng dụng và loại xe khác nhau. Sau đây là bảng so sánh hai loại phanh này.

Tiêu chí	Phanh Tang Trống	Phanh Đĩa
Cấu tạo, thiết kế	Phức tạp hơn Dạng hộp kín, bao gồm piston, xi lanh phanh, … Bảo vệ tốt khỏi bụi bẩn, nước mưa. Trọng lượng nặng	Đơn giản hơn Gồm đĩa phanh, má phanh, cùm phanh. Thiết kế hở, dễ bám bụi. Trọng lượng nhẹ hơn
Nguyên lý hoạt động	Xi lanh thủy lực đẩy má phanh ép vào tang trống tạo ma sát.	Dầu phanh đẩy piston ép má phanh vào đĩa phanh.
Hiệu quả lực phanh	Hiệu quả thấp hơn, đặc biệt khi phanh gấp hoặc đổ đèo. Kém hiệu quả khi đường ướt.	Hiệu quả cao hơn, ngay cả khi phanh gấp hoặc đổ đèo. Hoạt động tốt trên cả đường khô và ướt.
Chi phí sản xuất	Thấp hơn	Cao hơn
Chi phí bảo dưỡng	Ít phải bảo dưỡng. Chi phí bảo dưỡng thấp.	Cần bảo dưỡng thường xuyên. Chi phí bảo dưỡng cao.
Tần suất bảo dưỡng	Ít phải bảo dưỡng	Cần bảo dưỡng thường xuyên
Ứng dụng	Thường dùng cho xe tải, xe khách, xe bán tải, …	Phổ biến trên các loại xe, đặc biệt là xe thể thao, xe cao cấp
Ưu điểm	Giá thành rẻ Độ bền cao Ít phải bảo dưỡng	Hiệu quả phanh tốt Tản nhiệt tốt Thẩm mỹ hơn
Nhược điểm	Hiệu quả phanh kém Tản nhiệt kém Trọng lượng nặng	Giá thành cao Cần bảo dưỡng thường xuyên

Vấn đề thường gặp khi dùng phanh tang trống

Một số vấn đề thường gặp khi dùng phanh tang trống mà các tài xế cần biết:

Phanh tang trống không ăn

Phanh tang trống không ăn là một trong những trường hợp cực kỳ nguy hiểm đối với người lái xe. Biểu hiện của nó là khi người lái đạp phanh với lực mạnh nhưng xe lại không giảm tốc độ hoặc giảm tốc rất chậm, gây khó khăn trong việc mất kiểm soát xe và tiềm ẩn nguy cơ gây tai nạn cao.

Một trong những nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng phanh không ăn là do má phanh bị mòn. Má phanh với vai trò tạo ma sát với tang trống hoặc đĩa phanh sẽ bị mài mòn dần theo thời gian và quãng đường sử dụng. Khi má phanh quá mỏng, diện tích tiếp xúc với tang trống/đĩa phanh giảm đi đáng kể, khiến lực ma sát không đủ để hãm hiệu quả tốc độ quay của bánh xe.

Những vấn đề thường gặp đối với phanh tang trống

Hiện tượng bó phanh

Bó phanh là hiện tượng xe bị hãm cứng ngay cả khi người lái đã nhả chân phanh. Đối với phanh tang trống, hiện tượng này xảy ra khi má phanh không thể trở về vị trí ban đầu sau khi nhả phanh, tiếp tục ma sát với tang trống và khiến bánh xe không thể quay. Điều này không chỉ gây khó khăn trong việc điều khiển xe mà còn có thể dẫn đến hư hỏng các bộ phận phanh, thậm chí gây mất an toàn khi tham gia giao thông. Nguyên nhân gây bó phanh có thể là do lò xo hồi vị mất đàn hồi hoặc do trục quả đào bị mòn, khô dầu mỡ bôi trơn.

Âm thanh lạ khi di chuyển

Một trong những nguyên nhân phổ biến nhất là sự xâm nhập của các tạp chất vào bên trong phanh tang trống. Do thiết kế dạng hộp kín, phanh tang trống thường dễ bị đất cát, nước hoặc thậm chí là các vật thể lạ nhỏ lọt vào bên trong. Những tạp chất này khi ma sát với má phanh và tang trống sẽ tạo ra những âm thanh khó chịu.

Nguy hiểm hơn là chúng còn có thể làm trầy xước bề mặt má phanh và tang trống, ảnh hưởng đến hiệu quả phanh và tuổi thọ của hệ thống. Ngoài ra, má phanh bị mòn hoặc lắp đặt không đúng cách cũng có thể gây ra tiếng kêu.

Má phanh tang trống nhanh mòn hoặc trơ lì

Má phanh là bộ phận đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra lực ma sát để giảm tốc độ xe cũng có tuổi thọ nhất định và sẽ dần bị mòn theo thời gian sử dụng. Tuy nhiên, đôi khi chúng ta gặp phải tình trạng má phanh nhanh mòn hoặc trơ lì, gây ảnh hưởng đến hiệu quả phanh và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn khi vận hành xe. Nguyên nhân khiến má phanh nhanh mòn có thể là do chất lượng và thói quen sử dụng.

Má phanh tang trống bị bong, vỡ

Dù không phổ biến nhưng má phanh tang trống bị bong, vỡ có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng kiểm soát xe. Khi má phanh bị bong, vỡ, bề mặt ma sát với tang trống sẽ không còn nguyên vẹn dẫn đến giảm hiệu quả phanh.

Trong trường hợp nghiêm trọng, các mảnh vỡ của má phanh có thể kẹt vào giữa má phanh và tang trống khiến bánh xe bị kẹt cứng. Điều này đồng nghĩa với việc xe sẽ bị dừng đột ngột, mất khả năng điều khiển, đặc biệt nguy hiểm khi đang di chuyển ở tốc độ cao hoặc trên những đoạn đường đông đúc.

>>Xem thêm: Khắc phục xe bị đổ hơi hiệu quả nhất – Nhận biết xe bị đổ hơi

Cách thay má phanh tang trống

Trước khi bắt đầu, hãy đảm bảo bạn đã chuẩn bị đầy đủ dụng cụ bao gồm: kính bảo hộ, găng tay, bộ dụng cụ sửa chữa xe, dung dịch RP7 hoặc WD40 và tất nhiên là bộ má phanh mới phù hợp với xe của bạn.

Bước 1: Đeo kính bảo hộ và găng tay để bảo vệ bản thân khỏi bụi bẩn và các vật sắc nhọn.
Bước 2: Tháo nắp chụp bánh xe và nới lỏng các đai ốc.
Bước 3: Xịt dung dịch RP7 hoặc WD40 lên các bu lông bánh xe để dễ dàng tháo ra hơn. Sau đó tháo bánh xe ra khỏi trục.
Bước 4: Kéo tang trống ra khỏi trục. Lưu ý có thể bạn sẽ cần dùng búa cao su gõ nhẹ để tách tang trống ra.
Bước 5: Cẩn thận tháo gỡ các lò xo, chốt và các bộ phận khác để tách má phanh cũ ra khỏi guốc phanh.
Bước 6: Lắp má phanh mới vào guốc phanh, đảm bảo các chi tiết được lắp đúng vị trí và khớp với nhau.
Bước 7: Kiểm tra lại toàn bộ cơ cấu phanh, đảm bảo các bộ phận hoạt động trơn tru, không có gì bị kẹt hay lỏng lẻo.
Bước 8: Lắp lại tang trống, bánh xe và siết chặt các đai ốc. Vậy là bạn đã hoàn thành việc thay má phanh tang trống.

Câu hỏi thường gặp

Phanh tang trống có ABS không?

ABS, hay còn được gọi là hệ thống chống bó cứng phanh là một công nghệ hiện đại giúp ngăn chặn bánh xe bị khóa cứng khi phanh gấp, từ đó giảm thiểu nguy cơ mất lái và giúp người lái duy trì kiểm soát xe. Về cơ bản, phanh tang trống tích hợp ABS vẫn giữ nguyên các bộ phận truyền thống như tang trống, má phanh, guốc phanh, xi lanh phanh và các bộ phận truyền lực khác.

Điểm khác biệt nằm ở việc bổ sung thêm các cảm biến tốc độ và một bộ điều khiển điện tử. Các cảm biến này được lắp đặt tại mỗi bánh xe có nhiệm vụ liên tục theo dõi tốc độ quay của bánh xe và gửi thông tin về bộ điều khiển.

Làm sao để tăng hiệu suất phanh tang trống trên xe ô tô?

Để đảm bảo hệ thống phanh luôn hoạt động hiệu quả và an toàn, việc bảo dưỡng và nâng cao hiệu suất phanh tang trống là điều vô cùng cần thiết. Dưới đây là một số biện pháp mà người dùng có thể tham khảo và áp dụng.

Thay má phanh định kỳ, tần suất phụ thuộc và nhiều yếu tố bao gồm chất lượng má phanh, điều kiện vận hành và thói quen lái xe.
Kiểm tra tang trống định kỳ, nếu phát hiện tang trống bị mòn hoặc hư hỏng cần tiến hành thay thế ngay.
Kiểm tra và bảo dưỡng toàn bộ hệ thống phanh tang trống tại các gara uy tín bởi các kỹ thuật viên có kinh nghiệm.
Người lái nên chủ động giảm tốc độ bằng cách nhả ga, kết hợp với việc phanh từ từ giúp kéo dài tuổi thọ và duy trì hiệu quả của hệ thống phanh.

Cách kiểm tra phanh tang trống như thế nào?

Cách kiểm tra đơn giản nhất là kiểm tra từng bộ phận trong hệ thống phanh tang trống như sau:

Kiểm tra má phanh có bị mòn, cong, vênh, rỉ sét,…
Kiểm tra khe hở giữa má phanh và trống phanh
Kiểm tra guốc phanh
Kiểm tra các bộ phận khác

Tại sao phanh tang trống thường được sử dụng sau xe?

Sở dĩ phanh tang trống thường được lắp đặt ở bánh sau là bởi vì khi phanh, lực quán tính đẩy xe về phía trước khiến tải trọng dồn lên bánh trước nhiều hơn. Do đó bánh trước cần một hệ thống phanh mạnh mẽ hơn như phanh đĩa để đảm bảo hiệu quả phanh tối ưu. Trong khi đó, bánh sau chịu tải trọng ít hơn nên phanh tang trống với cấu tạo đơn giản và chi phí thấp hơn là một lựa chọn hợp lý.

Hiểu rõ về phanh tang trống là gì từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động đến ưu nhược điểm, giúp người sử dụng xe an toàn và tự tin hơn trên mọi hành trình. Ô tô Ngọc Dũng hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những kiến thức hữu ích về loại phanh phổ biến này. Hãy luôn chú ý bảo dưỡng phanh định kỳ để đảm bảo an toàn cho bản thân và những người xung quanh!