Phanh ABS trên xe điện khác xe xăng thế nào?

[june04]

Trên xe điện, hệ thống phanh ABS điều phối hoạt động cùng phanh tái sinh, tạo cơ chế hãm khác xe xăng, và đổi cách má phanh mòn.

Hệ thống chống bó cứng phanh (Anti-lock braking system - ABS) là trang bị an toàn quen thuộc trên hầu hết xe hơi. Tuy nhiên, ở xe điện và hybrid, cơ chế hoạt động của ABS có nhiều điểm khác biệt so với xe động cơ đốt trong.

Cách ABS hoạt động trên xe xăng

Trên ôtô truyền thống với phanh cơ khí, hoạt động bằng dầu thủy lực, khi tài xế đạp phanh, lực tác động vào bàn đạp sẽ đẩy dầu tới các heo dầu (cùm phanh), tăng áp lực giúp ép má phanh kẹp vào đĩa, và làm chậm vòng quay của bánh xe. Lúc này, hệ thống ABS có nhiệm vụ theo dõi tốc độ quay bánh xe, ngăn không để bánh bị bó cứng khi phanh gấp.

Cụ thể, nếu các cảm biến của ABS phát hiện một hoặc nhiều bánh có dấu hiệu khóa cứng, hệ thống sẽ tự động nhả bớt áp lực phanh ở bánh đó rồi siết lại trong tích tắc, quy trình này được thực hiện nhiều lần liên tiếp cho đến khi không còn hiện tượng khóa bánh. Cơ chế an toàn này giúp xe giảm tốc hiệu quả và hạn chế tối đa tình trạng mất lái vì bánh bị khóa cứng.

Cách ABS hoạt động trên xe hybrid/xe điện

Khác với xe xăng, ôtô điện và hybrid thường được trang bị thêm phanh tái sinh, bên cạnh hệ thống phanh thông thường. Với phanh tái sinh, khi xe giảm tốc (tài xế nhả bàn đạp ga hoặc nhấn bàn đạp phanh), động cơ điện đảo chiều và hoạt động như một máy phát, kéo ngược rô-to (rotor) của môtơ. Quá trình này tạo ra dòng điện nạp về pin, đồng thời sinh ra một lực cản điện từ. Chính lực cản này khiến bánh xe giảm tốc, tức là tạo ra hiệu ứng phanh tái sinh.


Cùm phanh cơ khí trên mẫu xe điện Porsche Taycan. Ảnh: 360wheels

Phanh tái sinh và phanh cơ khí trên xe điện không hoạt động tách biệt, mà được điều phối song song dưới sự kiểm soát của mô-đun điều khiển trung tâm (ECU). Khi người lái đạp phanh, tín hiệu không đi thẳng tới dầu thủy lực như trên xe xăng, mà được gửi về bộ điều khiển để tính toán tỷ lệ phân bổ lực hãm.

Trong điều kiện phanh nhẹ ở tốc độ cao, hoặc khi pin còn khả năng nhận điện, hệ thống sẽ ưu tiên phanh tái sinh để vừa giảm tốc vừa sạc lại năng lượng. Phanh cơ khí chỉ can thiệp ở mức tối thiểu nhằm giữ ổn định. Ngược lại, khi xe cần phanh gấp, di chuyển ở tốc độ thấp hoặc pin đầy, phanh tái sinh không tác dụng thì phanh cơ khí sẽ được ưu tiên hơn. Trong các tình huống khẩn cấp, cả hai cơ chế phanh trên có thể hoạt động đồng thời. Nếu hệ thống phát hiện nguy cơ khóa bánh, ABS sẽ tự động giảm lực phanh tái sinh và điều chỉnh áp suất phanh thủy lực, giúp xe giữ được độ bám đường và dừng một cách an toàn.

Như vậy, ABS trên xe hybrid hoặc xe điện về cơ bản không khác so với xe xăng, khác biệt duy nhất là hệ thống phanh cơ khí sẽ hoạt động cùng với phanh tái sinh. Mức độ can thiệp của phanh tái sinh, sự phân bổ lực phanh giữa hai hệ thống sẽ khác nhau tùy vào hãng xe, dòng xe hoặc chế độ lái, nhằm tạo ra trải nghiệm cầm lái chuyên biệt mà hãng hướng tới.

Đáng chú ý, hao mòn má phanh trên xe điện có sự khác biệt rõ rệt so với xe xăng, và còn thay đổi tùy thuộc vào cấu hình dẫn động. Với xe điện dẫn động cầu trước (FWD), phần lớn quá trình hãm tốc được thực hiện bởi môtơ đặt ở trục trước, thông qua phanh tái sinh, nên má phanh cơ khí trước ít khi phải làm việc, dẫn đến tình trạng má phanh sau lại mòn nhanh hơn. Ngược lại, ở xe dẫn động cầu sau (RWD), môtơ đặt phía sau đảm nhận phần lớn lực phanh tái sinh, khiến má phanh sau ít hao mòn, còn má trước chịu nhiều tải hơn khi cần phanh cơ khí bổ trợ. Trên các mẫu xe điện dẫn động bốn bánh (AWD), mức độ hao mòn giữa má phanh trước và sau được cân bằng hơn, nhưng vẫn phụ thuộc vào cách nhà sản xuất tinh chỉnh hệ thống phân bổ lực phanh.

Sự khác biệt này khiến người dùng xe điện cần lưu ý hơn trong bảo dưỡng, bởi tình trạng má phanh mòn không còn dễ đoán như trên ôtô truyền thống. Cụ thể, má phanh trước trên các ôtô xăng/dầu thường mòn nhanh hơn má sau. Nguyên nhân là khi phanh, trọng lượng xe dồn về phía trước khiến cầu trước phải gánh phần lớn lực hãm, đồng thời hệ thống phanh cũng được thiết kế ưu tiên cho bánh trước để giữ xe ổn định và hạn chế trượt đuôi.