Pourquoi la Majorité des Voitures Modernes ont Abandonné les Freins à Tambour

Why Most Modern Cars Stopped Using Drum Brakes

Pourquoi la Majorité des Voitures Modernes ont Abandonné les Freins à Tambour

La technologie évolue à un rythme effréné, mais certains éléments, comme la brosse à dents ou l'épingle de sûreté, restent inchangés depuis leur invention. Dans le monde automobile, les freins à tambour en sont un exemple, encore présents dans les véhicules économiques. Cependant, la plupart des voitures modernes ont adopté les freins à disque, plus performants.

Les freins à tambour, inventés au début du 20e siècle, étaient autrefois la norme. Pendant des décennies, presque tous les véhicules utilisaient un système de freinage à quatre tambours. Mais dans les années 1960, les freins à disque ont commencé à gagner en popularité, d'abord sur les roues avant, grâce à leur supériorité technique.

Le principe des freins à tambour est simple : un tambour métallique fixé à la roue tourne avec elle. Des mâchoires de frein pressent contre la surface intérieure du tambour lors du freinage, créant une friction qui ralentit la roue. Malgré leur simplicité, ces freins ont perdu leur place dominante face à l'efficacité des freins à disque.

Les freins à disque, comme ceux de Brembo, fonctionnent sur un principe similaire mais sont plus efficaces. Au lieu de mâchoires pressant contre un tambour, des plaquettes de frein serrent un disque métallique des deux côtés. Cette conception ouverte permet une meilleure dissipation de la chaleur, réduisant le risque de 'fading' lors d'un freinage intense.

De plus, les freins à disque offrent une puissance de freinage supérieure, une réponse plus linéaire de la pédale, et une meilleure performance par temps de pluie, car l'eau est facilement évacuée de la surface du disque. Ils sont aussi plus faciles à entretenir et à inspecter.

Les freins à tambour souffrent de leur conception fermée, qui emprisonne la chaleur et réduit l'efficacité lors de freinages répétés. L'infiltration d'eau peut également altérer leurs performances. Ces limitations expliquent pourquoi la plupart des voitures modernes ont opté pour les freins à disque.

Cependant, les freins à tambour ne sont pas morts. Ils sont encore utilisés comme système secondaire, notamment sur les roues arrière des voitures économiques. Lors du freinage, le poids du véhicule se transfère vers l'avant, réduisant la charge sur les roues arrière. Les tambours, moins chers à produire, suffisent alors.

Des modèles récents, comme l'Audi Q4 E-Tron, utilisent encore des freins à tambour à l'arrière. Leur avantage réside dans leur longévité : les mâchoires peuvent durer entre 48 000 et 64 000 km, et le tambour lui-même entre 240 000 et 320 000 km, grâce à une surface de friction plus large qui répartit mieux la chaleur et l'usure.

Vì Sao Xe Hiện Đại Không Còn Dùng Phanh Tang Trống?

Công nghệ phát triển với tốc độ chóng mặt, nhưng một số phát minh như bàn chải đánh răng hay ghim băng vẫn giữ nguyên thiết kế từ khi ra đời. Trong ngành ô tô, phanh tang trống là một ví dụ - vẫn được sử dụng trên các dòng xe giá rẻ, dù đa phần xe hiện đại đã chuyển sang phanh đĩa ưu việt hơn.

Phanh tang trống xuất hiện từ đầu thế kỷ 20 và thống trị ngành công nghiệp ô tô suốt nhiều thập kỷ. Hầu hết xe hơi thời kỳ này đều trang bị hệ thống phanh bốn bánh tang trống. Đến thập niên 1960, phanh đĩa bắt đầu chiếm ưu thế nhờ hiệu suất vượt trội, đầu tiên là ở bánh trước.

Cơ chế hoạt động của phanh tang trống khá đơn giản: Một trống kim loại gắn đồng trục với bánh xe sẽ quay cùng bánh. Khi đạp phanh, guốc phanh bên trong ép sát vào mặt trong trống, tạo ma sát giúp giảm tốc. Dù thiết kế đơn giản, loại phanh này dần bị thay thế bởi phanh đĩa hiệu quả hơn.

Các hãng như Brembo đã phổ biến phanh đĩa với nguyên lý tương tự nhưng tối ưu hơn. Thay vì guốc phanh ép vào tang trống, phanh đĩa sử dụng má phanh kẹp chặt đĩa kim loại từ hai phía. Thiết kế mở giúp tản nhiệt tốt, hạn chế hiện tượng 'mất phanh' khi sử dụng liên tục.

Phanh đĩa cho lực phanh mạnh hơn, cảm giác chân phanh tuyến tính, đồng thời hoạt động ổn định hơn trong điều kiện trời mưa do nước dễ bị đẩy khỏi bề mặt đĩa. Việc bảo dưỡng cũng thuận tiện hơn nhờ cấu trúc dễ tiếp cận.

Nhược điểm của phanh tang trống nằm ở thiết kế kín, khiến nhiệt tích tụ làm giảm hiệu suất khi phanh gấp liên tục, ví dụ lúc đổ đèo. Nước lọt vào bên trong cũng ảnh hưởng đến khả năng hãm. Những hạn chế này khiến phanh đĩa trở thành lựa chọn tối ưu cho xe hiện đại.

Tuy nhiên, phanh tang trống chưa hoàn toàn biến mất. Chúng được dùng làm hệ thống phụ trợ tại bánh sau của các dòng xe giá rẻ. Khi phanh, trọng lượng xe dồn về phía trước nên bánh sau chịu ít lực hơn, cho phép sử dụng phanh tang trống tiết kiệm chi phí mà vẫn đảm bảo an toàn.

Ngay cả những mẫu xe hiện đại như Audi Q4 E-Tron vẫn trang bị phanh tang trống phía sau. Ưu điểm lớn nhất của chúng là tuổi thọ cao: guốc phanh có thể chạy 48.000-64.000km, trong khi tang trống đạt 240.000-320.000km nhờ diện tích ma sát lớn giúp phân bổ nhiệt và lực đều hơn.