Phanh đĩa được hiểu là thiết bị cơ học không thể thiếu trong cấu tạo của các loại xe. Phanh đĩa ô tô có chức năng làm chậm tốc độ của xe khi chuyển động cho đến khi dừng hẳn. 

Thiết bị này được phát minh vào năm 1890 với phiên bản làm bằng sắt thép. Tuy nhiên, quá trình sử dụng cho thấy vật liệu này khiến phanh dễ bị gỉ sét, gãy vỡ. Các nhà sản xuất đã điều chỉnh thay thế bằng hợp kim cao cấp hơn.

Đến giữa thế kỷ 20, phanh đĩa trở nên hoàn hảo hơn khi được mạ bên ngoài lớp kim loại đặc biệt có chức năng chống gỉ sét và chịu được nhiệt độ cao khi xe đi với vận tốc lớn. Từ đó đến nay, phanh đĩa được ứng dụng phổ biến trên các dòng xe, bao gồm xe đua và xe thương mại. 

Nếu phanh tang trống được bố trí ở cầu sau của xe thì vị trí của phanh đĩa sẽ ở cầu trước. Về cơ bản thì phanh đĩa ô tô gồm 4 bộ phận cơ bản sau:

Ngàm phanh (Caliper)

Giữ các má phanh và ép chúng tỳ lên mặt đĩa phanh để tạo lực phanh. Về thiết kế, ngàm phanh hay còn gọi là cùm kẹp phanh có 2 dạng:

• Cùm kẹp phanh dạng trôi 
• Cùm phanh cố định

Đĩa phanh (Roto)

Đĩa phanh được gắn trực tiếp lên cụm may-ơ bánh xe. Đĩa phanh được đục lỗ hoặc xẻ rãnh chứ không hề bằng phẳng, mục đích để tối ưu hóa khả năng tản nhiệt cho hệ thống.

Đĩa phanh thường được làm bằng vật liệu chịu lực rất tốt, những kim loại có độ bền cao, thường ít bị hư hỏng trong quá trình vận hành.Nhưng sau một thời gian sử dụng, bề mặt đĩa phanh sẽ bị cào xước do má phanh đã quá mòn hoặc má phanh không đạt tiêu chuẩn.

Ngoài ra đĩa phanh cũng có thể gặp những vấn đề như bị cong, vênh, nứt vỡ nếu chịu tác động của 1 lực lớn như tai nạn xe cộ, …

Má phanh (Brake pads)

Hệ thống má phanh (bố thắng đĩa ô tô) là 1 khối thống nhất, gồm 2 cặp được lắp đặt đối xứng hai bên đĩa phanh. Khi bóp phanh 2 má phanh sẽ và kẹp chặt lấy đĩa phanh khiến xe giảm tốc độ.

Trên má phanh được xẻ rãnh có tác dụng thoát nhiệt, thoát bụi trong quá trình làm việc. Má phanh được chế tạo từ các vật liệu như gốm, hợp kim, kevlar, …

Piston 

Phanh đĩa sử dụng piston (dầu) để truyền lực cho má phanh. Dầu phanh đĩa thường là loại chuyên dụng. Khi có lực tác động,  piston sẽ ép má phanh tỳ lên mặt đĩa và tác động trực tiếp giúp xe dừng lại. Ngoài ra còn có các bộ phận khác như lò xo (spring), bộ lọc khí (air filter), …

Nguyên lý hoạt động của phanh đĩa ô tô

Nguyên lý hoạt động chính của phanh đĩa là sử dụng lực ma sát, chuyển đổi động năng thành nhiệt năng. Khi đạp phanh, pit tông trong cùm phanh tác động lực kẹp lên đĩa phanh, tạo ma sát làm giảm hoặc dừng tốc độ khi xe đang vận hành.

Các chuyên gia ô tô nhận định, cấu tạo và nguyên lý hoạt động là nguyên nhân khiến phanh đĩa đạt hiệu suất lên tới 80% – mức hiệu suất cao so với các loại phanh khác được ứng dụng hiện nay. 

Ưu điểm của phanh đĩa trên ô tô

• Do sinh ra ma sát lớn nên độ chính xác cao, có hiệu quả hơn so với loại phanh tang trống .
• Thời gian phanh từ lúc lực bóp tay truyền đến khay dầu, ép dầu vào piston và piston trực tiếp ép 2 má phanh vào đĩa phanh, chưa đến 0.5 giây. Do đó, khả năng dừng là nhanh chóng, và gần như không có khoảng trượt như nhiều dòng phanh khác.
• Tản nhiệt tốt do đĩa phanh được đục lỗ hoặc xẻ rãnh nên duy trì hiệu quả phanh sau thời gian dài, giảm thiểu nguy cơ cháy phanh, độ bền phanh cao.
• Trọng lượng nhẹ hơn phanh tang trống, giúp giảm trọng lượng xe.

  

Nhược điểm của phanh đĩa ô tô

• Thiết kế phần đĩa phanh lộ ra ngoài và má phanh để hở nên dễ dính bụi bẩn, nước,… nên phải thường xuyên rửa và vệ sinh làm sạch để tránh hư hỏng hệ thống phanh.
• Hoạt động phụ thuộc nhiều vào dầu phanh nên cần thường xuyên thay dầu phanh định kỳ, để phanh hoạt động chính xác.
• Má phanh(bố thắng đĩa ô tô) nhanh bị mòn do ma sát cũng như tiến trình phanh nhanh và mạnh.
• Nếu không thực hiện an toàn sẽ rất nguy hiểm, trong những tình huống bất ngờ nếu tác động đến dẫn đến khiến hệ thống phanh đĩa ô tô bị bó cứng, xe bị ngã, lật xe khi phanh gấp.