Sơ đồ cơ cấu phanh đĩa và đƣờng đặc tính tĩnh của nó đƣợc trình bày ở hình 3.1. Mô men phanh của cơ cấu phanh đĩa Mp đƣợc xác định theo công thức :
Mp= 2P µ rm.s= 2P µ rd (3.2) Trong đó : P – lực ép lên bề mặt tấm ma sát;
r d P P C µ C=µ 0,2 0,4 0,6 0,8 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 a) b) D
rd – bán kính tác dụng của lực ma sát đối với phanh đĩa.
Hình 3.1. Sơ đồ cơ cấu phanh đĩa (a) và đường đặc tính tĩnh của nó (b).
Thay công thức (3.2) vào (3.1) ta rút ra :
(3.3)
Khi µ= 0,35 thì C= 0,35.
Công thức (3.3) cho ta thấy quan hệ giữa C và µ là tuyến tính đối với phanh đĩa, quan hệ này đƣợc chỉ rõ trên đƣờng đặc tính tĩnh trình bày ở hình (3b).
Phanh đĩa ngày càng đƣợc dùng nhiều trên ô tô và xe máy nhờ những ƣu việt sau đây :
- Có độ ổn định làm việc tốt. Hiện nay chỉ tiêu này trở nên quan trọng hơn hệ số hiệu quả của cơ cấu phanh (tức mômen phanh MP của cơ cấu phanh). Sở dĩ nhƣ vậy là vì các nhà thiết kế cho rằng để đạt đƣợc mômen phanh cần thiết có thể bằng cách tăng lực dẫn động nhờ sử dụng các xi lanh làm việc có đƣờng kính lớn, hay là nhờ áp suất cƣờng hóa phanh. Cần chú ý rằng, cơ cấu phanh đĩa có hệ số hiệu quả C thấp nhất so với tất cả các cơ cấu phanh khác.
- Có kích thƣớc chiều ngang nhỏ, thuận lợi cho việc sử dụng cánh tay đòn quay của bánh xe quanh trục đứng (c) âm.
- Ít ảnh hƣởng khi bị nƣớc văng vào so với cơ cấu phanh loại trống do áp suất trên bề mặt má phanh cao (40-50 kG/cm2
khi phanh khẩn cấp, nghĩa là gấp 3÷4 lần lớn hơn so với áp suất trên bề mặt má phanh của cơ cấu phanh trống).
- Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh nhỏ (0,05÷0,08mm), nhờ vậy dễ dàng thực hiện điều chỉnh tự động khe hở này nhờ độ đàn hồi của vòng cao su đặt ở trong rãnh của xi lanh, và vòng cao su này ép chặt len pít tông.
Khe hở nhỏ tức hành trình pít tông nhỏ do đó tạo điều kiện để tăng tỉ số truyền dẫn động.
- Kết cấu của cơ cấu phanh đĩa cho phép dễ dàng thay thế các guốc phanh. Tuy nhiên cơ cấu phanh đĩa cũng có một số nhƣợc điểm :
- Tấm ma sát hao mòn nhanh hơn so với tấm ma sát của cơ cấu phanh loại trống;
- Cơ cấu phanh đĩa đƣợc dùng chủ yếu trên xe máy và ô tô con.