Nếu dành một giây để quan sát phanh ô tô của mình, đa phần chủ sở hữu sẽ có thể nhận ra rằng phanh trước lớn hơn phanh sau và đôi khi phanh trước thậm chí còn được thông gió còn phanh sau thì không.
Tất nhiên, đây không phải một chi tiết thiết kế vô nghĩa mà bởi vì ô tô được chế tạo để tạo ra lực phanh thiên về phía trước. Nhìn chung, má phanh trước bị mòn nhanh hơn má phanh sau đơn giản bởi vì chúng phải hoạt động nhiều hơn.
Quá trình hao mòn của má phanh cũng khá tương tự với trường hợp của lốp ô tô. Lốp ô tô bị mòn ở mức độ khác nhau tùy thuộc vào một số yếu tố, bao gồm sự phân bổ trọng lượng và độ lệch phanh. Đó là lý do tại sao đảo lốp thường xuyên là một phần quan trọng trong quá trình bảo dưỡng ô tô.
Tuy nhiên, không giống như lốp xe, tài xế không thể xoay má phanh vì má phanh trước và sau có kích thước khác nhau. Độ mòn không đồng đều giữa các bộ phận của bánh trước và sau là một phần bình thường trong quá trình di chuyển, hoạt động của một chiếc ô tô cũ, vì thế mà các chủ sở hữu không cần quá lo lắng. Dẫu vậy, bài viết vẫn sẽ đem đến lời giải thích từ góc nhìn khoa học cho hiện tượng má phanh trước mòn nhanh hơn má phanh sau.
Động lực phân bổ trọng lượng trong quá trình phanh
Mỗi lần đạp phanh khi đang lái xe, bạn có thể nhận thấy mũi xe chúi xuống đất. Mọi thứ trong xe đều lắc lư về phía trước, và một phần lớn trọng lượng cũng như quán tính của xe cũng bị dồn về phía trước. Sự thay đổi trọng lượng này đòi hỏi má phanh trước nhiều hơn má phanh sau.
Phanh trước được thiết kế để đảm nhận phần lực phanh lớn hơn do sự phân bổ trọng lượng này. Vì chúng chịu tải trọng phanh lớn nên các nhà sản xuất thường có xu hướng trang bị cho xe hệ thống phanh trước lớn và chắc chắn hơn phanh sau.
Cụ thể, phần phanh trước sẽ đi kèm má phanh lớn hơn thường là đĩa hoặc rôto lớn hơn, có khả năng hấp thụ và tản nhiệt tốt hơn do ma sát phanh tạo ra. Càng làm việc nhiều thì càng hao mòn; do đó má phanh trước dễ bị mòn nhanh hơn má phanh sau.
Hiệu ứng chuyển trọng lượng khi xe phanh thể hiện rõ nét hơn trong các tình huống phanh khẩn cấp hoặc điều hướng khi xuống dốc. Trong những tình huống như vậy, phanh trước hoạt động hết sức khó khăn để chống lại việc trọng lượng bị dồn về phía trước cũng như duy trì khả năng kiểm soát xe.
Điều này không chỉ làm mòn má phanh nhanh hơn mà cũng cho thấy vai trò quan trọng của phanh trước đối với khả năng xử lý và an toàn tổng thể của xe.
Điều gì xảy ra nếu phanh sau mạnh hơn phanh trước?
Ma sát không cải thiện khi bạn dừng xe nhiều hơn. Công thức của ma sát là hệ số ma sát nhân với lực pháp tuyến (hệ số ma sát x lực pháp tuyến). Công thức này có nghĩa là diện tích bề mặt tiếp xúc không ảnh hưởng đến lực ma sát, do đó, việc có nhiều bề mặt hơn (nhiều lốp hơn để phanh) sẽ không cải thiện khả năng dừng xe.
Tuy nhiên, lực pháp tuyến trong ma sát của phanh trước được cải thiện khi trọng lượng của ô tô dịch chuyển về phía trước vì lực pháp tuyến phần lớn được quyết định bởi trọng lượng. Nếu phần lớn trọng lượng dồn về phía trước, điều đó có nghĩa là lực bình thường ở phía sau giảm xuống do thiếu trọng lượng và ma sát ở đó giảm. Nói chung, phanh ô tô phía sau cung cấp 40% hoặc ít hơn tổng lực dừng.
Khi phanh sau mạnh hơn phanh trước có thể dẫn đến các vấn đề về xử lý và an toàn, đặc biệt là trong điều kiện phanh gấp. Lý tưởng nhất là hệ thống phanh được thiết kế sao cho phanh trước xử lý phần lực phanh lớn hơn do trọng lượng được chuyển sang phía trước của xe khi giảm tốc độ.
Việc chuyển trọng lượng này làm tăng độ bám đường của lốp trước, cho phép chúng tận dụng lực phanh hiệu quả hơn. Nếu phanh sau quá mạnh hoặc tác dụng lực quá lớn so với phanh trước có thể khiến lốp sau bị bó cứng trước phanh trước. Tình huống này đặc biệt nguy hiểm vì có thể dẫn tới mất ổn định và kiểm soát xe, khiến xe dễ bị quay vòng hoặc trượt sang một bên.
Theo VOV