Khi đạp phanh, khe hở khác nhau giữa các má phanh sẽ tạo ra phản ứng không đồng đều giữa các bánh xe và thứ tự bó cứng sẽ không như nhau. Điều này dẫn đến tổng lực phanh các bên phải trái không như nhau; tổng các lực ngang trước sau không như nhau, tạo ra mô men quay quanh trục z, có thể gây mất ổn định khi phanh. Vì vậy, để bảo đảm hiệu quả phanh, trong thực tế, khi điều chỉnh khe hở má phanh, ta phải bảo đảm khe hở hai phía phải như nhau; phía sau có thể khe hở bé hơn một chút.
Má phanh-trống phanh/đĩa phanh là cơ cấu ma sát. Khi phanh nếu phanh liên tục, hệ số ma sát sẽ giảm như hình (3.1). Nếu má phanh co dãn nhiệt, có thể làm giảm khe hở và “càng bị phanh liên tục”, nhiệt càng tăng và đĩa phanh bị cong vệnh như hình (3.2). Nếu sự cong vênh nhiệt không đồng đều sẽ tạo ra mô men quay quanh trục z, góp phần làm mất ổn định khi phanh.
Hình 3.2a Ảnh hưởng nhiệt đến biến dạng đĩa phanh
Ảnh hưởng của nhiệt đến hệ số ma sát
Hình 3.2b Ảnh hưởng nhiệt đến biến dạng đĩa phanh
Khi làm việc lâu dài, má phanh cũng có thể mòn không đều, giảm hiệu quả phanh. Vì vậy, trong thự tế cần điều chỉnh cơ cấu phanh thường xuyên. Để giảm công việc thường nhật, người ta đã thiết kế cơ cấu điều chỉnh khe hở má phanh tự động. Nguyên tắc điều chỉnh: Khi cơ cấu dẫn động làm quay xích (10) làm
quay các ống ren (9), làm cho ống (9) ép (4) vào (3) hết cỡ thực hiện phanh. Khi nhả phanh, (9) quay ngược một phần ren, tạo ra khe hở có giá trị không đổi.
Hình 3.3 Phanh đĩa điều chỉnh khe hở tự động
Hình 3.4 là cơ cấu điều chỉnh khe hở tự động cơ khí. Nguyên lý của loại này theo kiểu “cam cóc” của tời.
Hình 3.5 là đồ thị hệ số bám của bánh trước (V) và bánh sau (H). Bánh trước khi phanh tại điểm (1) là phanh thông thường (phanh non); phanh tại điểm (3) là phanh tới hạn; phanh tại (5) là phanh già (bánh xe trượt lết). Bánh sau (H) khi phanh tại điểm (2) là phanh thông thường (phanh non); phanh tại điểm (4) là phanh tới hạn; phanh tại (6) là phanh già (bánh xe trượt lết).
Hình 3.5 Các trạng thái phanh
Ta có 7 tình huống sau:
(1)Bánh trước phanh tại (1), bánh sau phanh tại (2): đây là trạng thái phanh thông thường, gia tốc chưa đạt giá trị lớn nhất, chưa phát huy hết hiệu quả phanh.
(2)Bánh trước phanh tại (1), bánh sau phanh tại (4): gia tốc chưa tới hạn, bánh sau cận ổn định.
(3)Bánh trước phanh tại (3), bánh sau phanh tại (2): gia tốc chưa tới hạn, cầu trước cận vật lý; cận quay vòng.
(4)Cầu trước phanh tại (3), cầu sau tại (4): các bánh xe cận vật lý, gia tốc cực đại.
(5)Bánh trước phanh tại (1), bánh sau phanh già tại (6): gia tốc chưa tới hạn, bánh sau bó cứng, xe mất ổn định.
(6)Bánh trước phanh tại (5), bánh sau phanh già tại (2): gia tốc chưa tới hạn,bánh trước bó cứng, xe mất lái.
(7)Bánh trước phanh tại (5), bánh sau phanh già tại (6): gia tốc giảm bé hơn tới hạn, các bánh xe bó cứng, xe chạy theo phương quán tính.
Qua phân tích các tình huống trên, cho thấy ý nghĩa của điều chỉnh khe hở má phanh. Việc chọn cơ cấu phanh cũng có ý nghĩa đặc biệt. Có hai loại có cấu phanh:
(i) Phanh đĩa: có độ khuếch đại tuyển tính; độ nhạy không phụ thuộc hệ số bám.
(ii) Phanh guốc có hai má thuận (tự siết)và nghịch (không tự siết): Hình (3.6) chỉ ra thuộc tính của các cơ cấu phanh. Đường (1) hai má tự siết; Đường (2) một tự siết một không tự siết và đường (3) Hai má nghịch. Đường (4) phanh đĩa.
Vì một lý do nào đó, nếu hệ số ma sát của cơ cấu phanh tang trống tăng đột biến, bánh xe nhanh chóng bị bó cứng, còn phanh đĩa phanh tuyến tính.
Hình 3.6 Đặc tính cơ cấu phanh