kiến thức Tại sao vị trí đặt bộ kẹp phanh (caliper) trên mỗi ôtô khác nhau? (phần 1)

Với hệ thống phanh đĩa, kẹp phanh/cùm phanh là bộ phận không thể thiếu. Nó có công dụng giảm tốc độ của xe đến một giá trị cần thiết/dừng hẳn/ giữ cho xe dừng đỗ trên các đường dốc. Tuy nhiên, không phải ai cũng để ý đến vị trí đặt bộ kẹp phanh. Ở một số xe, vị trí lắp lại khác nhau. Vậy nguyên nhân do đâu?

Bộ kẹp phanh/cùm phanh là chi tiết giúp xe có thể dừng lại khi đang di chuyển và được cho là một trong những bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống phanh. Tuy nhiên, kẹp phanh của một số ô tô ở phía trước trục bánh xe, trong khi các xe ô tô khác có bộ kẹp phanh ở phía sau trục. Vậy tại sao lại không có quy ước chung về vị trí đặt bộ kẹp phanh trên ô tô?


Ví dụ:

• Toyota Camry, Honda Accord: Bộ kẹp phanh trước ở phía trước của cầu trước; bộ kẹp phanh sau cầu sau.

• BMW 2/3/4 series, Ford Mustang: Kẹp phanh trước ở phía sau cầu trước; kẹp phanh sau cầu trước trục sau.

• Porsche Cayenne, Infiniti G37: Cả bộ kẹp phanh trước và sau đều nằm phía trước trục bánh xe tương ứng.

• BMW 5/7-series, Audi A8, Mercedes-Benz S550: Cả bộ kẹp phanh trước và sau đều nằm ở phía sau trục bánh xe tương ứng.

Đây chỉ là một thiết kế ngẫu nhiên? Không, không phải ngẫu nhiên mà họ (nhà sản xuất) sắp xếp như thế. Và vị trí đặt bộ kẹp phanh không phải là lựa chọn ngẫu nhiên theo quan điểm của kỹ sư ô tô. Có rất nhiều yếu tố xác định vị trí đặt bộ kẹp phanh tối ưu cho ô tô.

1. Bộ kẹp phanh ở phía trước/sau ở hệ thống phanh bánh trước:​

a. Xe dẫn động cầu trước FWD:

Đầu tiên, hãy nhìn vào bánh trước. Ta có thể thấy nhiều xe dẫn động cầu trước FWD có bộ kẹp phanh trước ở phía trước trục.

• Đó là bởi vì đối với hệ dẫn động FWD, động cơ thường được đặt nằm ngang trước trục.

Với cách bố trí như vậy, tay đòn tay lái/cần dẫn hướng (Steering Arm) không thể đặt trước trục (trong hình dưới là phía sau). Bởi vì động cơ đặt ngang có tác dụng như một bức tường, chắn sự xoay chuyển của trục lái. Do đó, tay đòn tay lái chỉ có thể được bố trí phía sau trục, nghĩa là không còn chỗ bên phía sau cho bộ kẹp phanh tại cùng một vị trí gần với tay đòn tay lái. Vì vậy, xe dẫn động cầu trước FWD rất phổ biến kiểu bố trí bộ kẹp phanh bánh trước ở phía trước trục.

Bạn có thể thấy cách bố trí động cơ nằm ngang sẽ chặn trục lái, trong hình minh họa bên dưới cho chiếc Volkswagen GTI.

b. Xe dẫn động cầu sau:

Đối với cách bố trí ở dẫn động cầu sau, đó là một câu chuyện khác. Hầu hết các xe RWD đặt động cơ ở phía trước (ngoại trừ một số dòng xe thể thao đặc biệt với cách bố trí động cơ thẳng ở giữa/sau). Thông thường khối xi lanh động cơ có dạng hình chữ V hoặc hình chữ I, và nó để lại một khoảng không gian bên dưới dãy xi lanh (Cylinder Bank) để trục lái có thể hoạt động. Do đó hầu hết các xe bố trí hệ dẫn động cầu sau đều có tay đòn lái (Steering Arm) ở phía trước trục ở bánh trước, và kẹp phanh bánh trước ở sau trục. Bạn có thể xem ảnh chụp gầm Lexus GS350 dưới đây để tham khảo.


Nhưng luôn có trường hợp ngoại lệ, không phải tất cả các xe dẫn động cầu sau RWD đều đặt bộ kẹp phanh trước ở phía sau trục, và lý do là khác nhau.

• Ví dụ, Nissan GT-R (RWD – cầu sau chủ động) định vị kẹp phanh trước ở phía trước trục, do cách bố trí hệ thống phanh và hệ thống truyền động được thiết kế đặc biệt. Nhất là hệ thống truyền động theo kiểu ATTESA E-TS (loại truyền động có 2 trục các đăng bao gồm trục chính và trục phụ). Khi xe hoạt động gây tải nặng lên toàn bộ hệ thống phanh/truyền động nên phải lắp phía trước ở cầu trước. Bên cạnh đó, ảnh hưởng khoảng không gian từ tay đòn tay lái được lắp phía sau trục trước ở cầu trước.

Một ví dụ khác là Scion FR-S/Subaru BRZ dẫn động cầu sau RWD, vị trí đặt bộ kẹp phanh trước ở phía trước trục. Nhưng lý do của nó tương tự như cách bố trí FWD: Do động cơ chắn trục lái.


Đó là bởi vì Scion FR-S/Subaru BRZ đang sử dụng động cơ boxer nằm ngang, có dãy xi-lanh không phải là hình chữ V, mà là một góc 180 độ.

• Ưu điểm của thiết kế này là trọng tâm thấp, có lợi cho việc xử lý của xe. Nhưng điều này đi kèm với một chi phí: không có đủ khoảng không gian hai bên cánh chữ V, dưới dãy xi lanh mà động cơ hình chữ V thường có, để trục lái hoạt động.
• Do đó, các nhà thiết kế mẫu xe này phải đặt tay lái ở phía sau trục bánh xe, bên cạnh đuôi động cơ. Bạn có thể xem bức ảnh dưới đây để giúp bạn hiểu điều này.

Phần 2 sẽ nói về cách bố trí bộ kẹp phanh ở hệ thống phanh bánh sau.
Nguồn bài: https://news.oto-hui.com/tai-sao-vi-tri-dat-bo-kep-phanh-caliper-tren-moi-oto-khac-nhau-phan-1/

Phần 2: https://news.oto-hui.com/tai-sao-vi-tri-dat-bo-kep-phanh-tren-moi-o-to-khac-nhau-phan-2/