Âm thanh khó chịu từ hệ thống phanh, nguyên nhân là gì?

Phanh là một trong những chi tiết ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sử dụng xe hơi. Một bộ phanh tốt sẽ giúp mọi chuyến đi an toàn hơn, người lái tự tin hơn khi đi xa. Trong quá trình sử dụng, như nhiều bộ phận khác, phanh của xe cũng sẽ xuất hiện những triệu chứng xuống cấp do sử dụng lâu ngày.

Dấu hiệu dễ nhận biết nhất là phát ra tiếng kêu. Vậy nguyên nhân và cách khắc phục tiếng phanh kêu là gì?

Phát hiện và khắc phục âm thanh phát ra từ hệ thống phanh là điều quan trọng.

Vì sao phanh phát ra tiếng kêu?

"Đừng hy vọng phanh xe hơi luôn luôn yên tĩnh, đôi khi cũng sẽ xuất hiện những tiếng ồn khó chịu. Đừng hoảng sợ bởi vì một âm thanh chói tai có thể giúp một chiếc xe dừng hẳn", tay viết Mike Allen từ tạp chí Popular Mechanics khuyến cáo.

Phanh đĩa trên những chiếc xe đời mới có cấu tạo chính bao gồm một đĩa gang nằm giữa hai má phanh làm từ các vật liệu có khả năng ma sát cao. Trong điều kiện hoạt động bình thường, đĩa phanh, má phanh và cùm phanh kết hợp với nhau hoạt động hoàn hảo, thứ cảm nhận được chỉ là tiếng rung nhẹ. Như cách những sợi violin rung lên khi nghệ sỹ kéo cây cung sợi lông đuôi ngựa. Hầu hết các tiếng kêu phanh thường xảy ra ở một tần số riêng biệt. Trong khi đó, tốc độ của xe và mức đạp phanh của người lái sẽ thay đổi âm lượng của tiếng ồn. Điều này được giải thích là bởi cường độ được kiểm soát bởi độ cứng và khối lượng của đĩa và má phanh.

Quá trình phát triển không đồng bộ tại nhà máy khiến hệ thống phanh phát ra tiếng ồn. Vấn đề này không quá nghiêm trọng, một thợ máy cũng có thể khắc phục vấn đề này mà không cần phải thay thế hệ thống cùm phanh, má phanh hay đĩa phanh. Cách mà những người này thực hiện đơn giản là thay đổi tần số cộng hưởng của toàn bộ âm thanh cho đến khi không còn tiếng gì phát ra.

Âm thanh nào bình thường?

Vào sáng sớm, khi xe vừa lăn bánh thường phát ra tiếng kêu từ má phanh hoặc từ đĩa phanh lúc mới di chuyển. Âm thanh này sẽ mất đi khi xe chạy được một lúc, khi đĩa phanh nóng lên, hơi ẩm tích tụ qua đêm biến mất. Hiện tượng này thường xuất hiện vào mùa đông miền Bắc. Các tài xế cũng có thể bắt gặp hiện tượng tương tự khi rửa xe một ngày trước đó, hoặc vào mùa mưa. Đó là do má phanh ma sát với lớp gỉ mỏng hình thành trên các đĩa phanh sắt. Âm thanh này là hoàn toàn bình thường và người dùng không cần phải quá lo lắng.

Trước đây, vật liệu để tăng độ ma sát cho má phanh là a-mi-ăng. Trong hóa học, a-mi-ăng là tên gọi chung của sợi khoáng silicat. Tuy nhiên, a-mi-ăng là chất có hại cho sức khỏe, gây ra bệnh ung thư phổi cho các công nhân nên sau đó không còn được sử dụng. Sau đó, sợi tổng hợp Kevlar được sử dụng nhiều, nhưng nó có xu hướng gây ra nhiều bụi bẩn.

Brembo là một hãng chuyên sản xuất má phanh nổi tiếng đến từ Italia.

Hiện nay, việc cải thiện hiệu suất phanh là quan trọng hơn cả, bởi các yêu cầu về an toàn và áp lực về khối lượng lên mặt đường khi xe đi nhanh. Sau nhiều năm nghiên cứu, các kỹ sư ôtô đã tìm ra phương pháp tối ưu nhất là sử dụng kết hợp từ kim loại và chất liệu gốm. Đĩa phanh với thành phần chứa gốm có thể tạo tiếng rít hoặc thậm chí bị mài mòn khi phanh ở tốc độ cao. Nhiều người cho rằng đây là cái giá khá rẻ để đổi lấy việc tăng hiệu suất của hệ thống phanh. Vì vậy, không phải mọi tiếng ồn phát ra từ hệ thống phanh đều có hại?

Nhiều loại má phanh cấu tạo có thêm một thanh thép nhỏ, nó sẽ cà lên đĩa khi má phanh bị mòn. Đây cũng là cách để báo cho người dùng xe biết đã đến lúc cần thay má phanh mới trước khi lớp ma sát bị mòn hết. Âm thanh này khác so với tiếng rít khi người lái đạp phanh. Nó giống như tiếng ồn phát ra giữa kim loại với nhau.

Làm gì để loại bỏ những âm thanh này?

Cách đơn giản nhất để triệt tiêu tiếng ồn phát ra từ hệ thống phanh là thay má phanh sử dụng vật liệu tạo ma sát khác. Thông thường, má phanh nguyên bản được các nhà sản xuất tối ưu nhiều yếu tố từ tuổi thọ sử dụng, độ bám, độ tạo bụi cũng như giá thành. Nếu chịu chi, việc thay đổi má phanh làm từ các vật liệu kim loại và gốm cao cấp hơn sẽ tạo ra sự khác biệt đáng kể. Lúc này, tần số cộng hưởng giữa má và đĩa sẽ thay đổi, đồng nghĩa với việc sẽ thay đổi âm thanh phát ra từ hệ thống phanh.

Tại nhiều cửa hàng phụ tùng ô tô có bày bán các vật dụng cho biết có thể loại bỏ tiếng rít của phanh. Trong đó, một loại bọt khí được quảng cáo sẽ giúp giảm tiếng rít sau khi phun lên bề mặt ma sát của má phanh. Nhưng Mike Allen có vẻ không hài lòng về điều này, anh không muốn thử bất cứ cách gì làm thay đổi bề mặt ma sát. Bởi đó tác dụng quan trọng nhất của hệ thống phanh là giúp chiếc xe chạy chậm lại để đảm bảo an toàn. Bất cứ điều gì làm giảm hiệu quả của hệ thống phanh theo bất cứ cách nào đều không phải là ý tưởng tốt.

Một bộ đĩa phanh carbon và má phanh gốm cơ bản.

Vậy cần làm gì nếu muốn giảm tiếng ồn mà không muốn tốn nhiều tiền khi phải thay một bộ má phanh mới. Lúc này, người dùng có thể sử dụng miếng lót làm bằng Teflon chèn vào giữa má phanh và pít-tông thủy lực. Nếu không dùng miếng lót Teflon, giải pháp có thể là phủ một lớp mỡ chuyên dụng cho phanh nhiệt độ cao. Tuy nhiên, lớp bôi thêm này sẽ bị hao mòn bởi nước và bụi bẩn trong quá trình sử dụng.

Cách tốt nhất là sử dụng má phanh làm từ gốm cao cấp. Các loại má phanh này cũng được trang bị sẵn miếng lót làm từ Teflon. Phanh gốm chứa các vật liệu á kim cũng như cấu trúc hay các hạt thép. Vật liệu gốm và cấu trúc đồng giúp cơ cấu phanh hoạt động tốt ngay cả ở nhiệt độ cao và phục hồi nhanh hơn. Các thành phần trong má phanh gốm thường tạo bụi nhẹ có màu không bám lên bánh và cũng ít được chú ý. Vành hợp kim được giữ sạch lâu hơn.

Theo 2 hãng sản xuất mà phanh lớn là Akebono và Raybestos, kết quả kiểm tra má phanh gốm cho thấy chúng có tuổi thọ cao, đặc tính phanh tốt, đĩa mòn ít và khả năng kiểm soát tiếng ồn tốt hơn các loại vật liệu khác. Thực tế cho thấy, chúng ít gây mòn cả má, đĩa phanh cà cũng ít ồn hơn. Hiện nay, nhiều mẫu siêu xe thể thao tại Việt Nam đến từ các thương hiệu lớn như Lamborghini, Ferrari, McLaren, Porsche… cũng sử dụng loại má phanh này.

Đĩa phanh gốm carbon trên chiếc Ferrari 599XX nóng đỏ khi phanh ở tốc độ cao.

Anh Vũ