Phanh gốm - đích ngắm của nhiều hãng ô tô

Ngày nay, phanh gốm có trong danh mục tùy chọn cho khách hàng mua tất cả các xe hiệu Ferrari, hầu hết xe Lamborghini, Porsche và Bentley Continental GT Diamond. Tuy nhiên, tất cả các xe này đều có giá trên 133.000 USD.

Hiện nay hơn một nửa số khách mua xe Ferrari và 6% khách mua xe Audi RS4 chọn lắp thêm phanh gốm.

Với những khách hàng “nhiệt tình” thì ưu điểm của loại phanh này - nhẹ, bền và hiệu quả hơn - đủ khiến họ chấp nhận mức giá. Tuy nhiên, nếu có giá giảm nhiều hơn nữa thì phanh gốm sẽ có thể hấp dẫn cả những khách hàng chặt tính hơn.

Đĩa phanh bằng gốm bền hơn loại đĩa phanh bằng thép truyền thống gấp 4 lần nên chủ xe gần như không cần phải thay đĩa phanh trong suốt thời gian sử dụng xe. Thêm vào đó, má phanh cũng sẽ bền hơn. Tuy nhiên, nếu so sánh giá 15-20 USD của một đĩa phanh bằng thép với giá 665-2.660 USD của một đĩa phanh bằng gốm thì nhiều khách hàng sẽ nhanh chóng rút lui.

Hãng SGL Carbon, chuyên sản xuất các sản phẩm làm từ carbon, graphit và composite, và hãng ô tô Audi của Đức đang cố gắng nghiên cứu để giảm giá thành sản xuất đĩa phanh gốm bằng cách chuyển từ sản xuất theo từng lô sang sản xuất liên tục.

Từ năm ngoái, Audi và SGL đã triển khai dự án vận hành dây chuyền sản xuất tự động. Ông Robert Koehler, Tổng Giám đốc SGL, cho biết với quy trình sản xuất mới này, giá thành của một đĩa phanh đã giảm từ khoảng 465 USD xuống còn 350 USD. Tuy nhiên, cả SGL và Audi đều không hé lộ gì về công nghệ.

Trong khi đó, Giám đốc khu vực châu Âu của công ty CSM chuyên nghiên cứu, tư vấn và cung cấp thông tin về thị trường ô tô, ông Antonio Ferreira, tỏ vẻ hoài nghi về khả năng phổ biến phanh gốm trên thị trường. Ông cho rằng cần phải sản xuất với khối lượng rất lớn mới có thể hạ giá thành. “Các nhà cung cấp sẽ phải giảm giá bán xuống chỉ còn 2 con số mới có thể thuyết phục được khách hàng”, ông quả quyết.

Ngay tại Brembo - hãng sản xuất phanh ô tô nổi tiếng của Italia với 60% thị phần thị trường phanh ô tô thể thao hạng sang và các dòng xe sang trọng, phanh gốm cũng chưa được đưa vào sản xuất đại trà.

Vấn đề cốt lõi trong nỗ lực hạ giá thành của đĩa phanh gốm là phải đơn giản hóa quá trình sản xuất. Vấn đề này không thuộc phạm trù cơ khí mà là hóa học vì nguyên liệu sản xuất đĩa phanh là bột carbon.

Giám đốc phát triển kinh doanh của công ty Surface Transforms ở Anh cho biết việc sản xuất đĩa phanh gốm dùng cho ô tô còn phức tạp hơn cả phanh cho máy bay. Quy trình này cũng tương tự như cách mà thiên nhiên tạo ra than và các vật liệu cứng như kim cương.

Cơ chế hoạt động của phanh gốm

Về cơ bản, phanh gốm hoạt động không khác gì các loại phanh đĩa thông thường. Hai má phanh kẹp vào hai bên đĩa phanh quay cùng với trục bánh, làm chậm tốc độ quay của bánh xe bằng lực ma sát.

Tuy nhiên, ma sát sẽ sinh nhiệt khiến đĩa phanh trở nên cực nóng. Phanh gốm dùng sợi carbon và các vật liệu gốm có nhiệt độ ổn định nên có ưu thế vượt trội so với đĩa phanh bằng thép trong việc tản nhiệt.
 

Ngoài ra, hệ thống phanh gốm thường dùng má phanh lớn hơn để tăng lực ép lên đĩa phanh, giúp tăng độ ma sát, từ đó phanh sẽ ăn hơn.

Nhật Minh

Theo AutoWeek