Mercedes chế tạo phanh tích hợp trong động cơ

Mercedes đang hướng đến tương lai của xe điện và tìm cách giảm trọng lượng cũng như sự phức tạp của hệ thống phanh bằng cách tích hợp phanh vào động cơ điện, loại bỏ hoàn toàn đĩa phanh kiểu cũ trên các bánh xe.

Theo Mercedes, giải pháp này không chỉ giúp đơn giản hóa kết cấu xe mà còn mang lại nhiều lợi ích khác như giảm nhu cầu bảo trì, cải thiện khí động học và hạn chế bụi phanh – một yếu tố quan trọng để đáp ứng tiêu chuẩn khí thải Euro7.

Hệ thống phanh tích hợp trong động cơ hoạt động ra sao

Thay vì sử dụng hệ thống phanh đĩa truyền thống, Mercedes đang thử nghiệm một hệ thống phanh được tích hợp trực tiếp vào động cơ điện. Trong nguyên mẫu thử nghiệm, đội ngũ kỹ sư đã lắp đặt hệ thống phanh mới trên nền tảng Mercedes Modular Architecture (MMA) – nền tảng sẽ được sử dụng trên mẫu CLA thế hệ mới và ba mẫu xe khác.

Dù vẫn là phanh đĩa vật lý, nhưng hệ thống mới có kích thước nhỏ hơn và má phanh bao phủ toàn bộ bề mặt đĩa thay vì chỉ một phần như trên phanh đĩa truyền thống. Mercedes tuyên bố hệ thống này "hầu như không bị mài mòn, không rỉ sét và gần như không cần bảo trì."

Theo Schildhauer, một bộ phanh đĩa truyền thống nặng khoảng 22kg. Nếu loại bỏ hệ thống này trên cả bốn bánh, xe có thể giảm đến 40% khối lượng không được treo (unsprung mass), giúp cải thiện độ êm ái khi vận hành, giảm trọng lượng giảm xóc và tăng tốc nhanh hơn nhờ bánh xe nhẹ hơn.

Vì sao xe điện vẫn cần phanh ma sát?

Dù xe điện có khả năng tái tạo năng lượng khi giảm tốc, nhưng Mercedes khẳng định vẫn phải có một hệ thống phanh ma sát truyền thống. Ông Christoph Schildhauer, kỹ sư trưởng của dự án phanh tích hợp trong động cơ, cho biết:

"Ngay cả với hệ thống tái tạo năng lượng hiệu quả, chúng ta vẫn cần phanh ma sát. Khoảng 98% các tình huống phanh trên xe điện của chúng tôi xảy ra ở mức dưới 0,3G, nhưng với 2% còn lại sẽ đòi hỏi lực phanh lớn hơn, điều mà phanh điện từ không thể đảm nhiệm hoàn toàn. Điều này giải thích tại sao nhiều khách hàng phản ánh về tình trạng rỉ sét trên phanh trục sau. Tuy nhiên, nhờ vào cơ chế tái tạo năng lượng, chúng tôi có thể thiết kế một hệ thống phanh có tuổi thọ kéo dài đến suốt vòng đời của chiếc xe."

Giải quyết bài toán bụi phanh và bảo trì

Hệ thống phanh truyền thống tạo ra bụi phanh, gây ảnh hưởng đến môi trường và hiệu suất vận hành. Tuy nhiên, với thiết kế mới của Mercedes, bụi phanh sẽ được thu gom vào một khoang chứa bên trong hệ thống phanh, đủ sức chứa lượng bụi phát sinh trong suốt vòng đời của xe.

Schildhauer giải thích:

"Chúng tôi định nghĩa vòng đời này vào khoảng 300.000km, tương đương 15 năm sử dụng – lâu hơn thời gian trung bình một người sở hữu một chiếc xe."

Tuy nhiên, nếu một chủ xe sử dụng lâu hơn 15 năm và cần bảo trì hoặc thay thế hệ thống phanh, Mercedes vẫn đang nghiên cứu giải pháp tối ưu - Schildhauer nhấn mạnh:

"Chúng tôi muốn đảm bảo rằng quá trình bảo trì xe sẽ đơn giản nhất có thể, giúp người dùng không gặp nhiều khó khăn trong việc sửa chữa."

Hiện tại, Mercedes vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm hệ thống phanh tích hợp trong động cơ và chưa có kế hoạch áp dụng ngay trên các mẫu xe thương mại. Tuy nhiên, công nghệ này là minh chứng cho tầm nhìn xa của Mercedes trong việc tái định nghĩa hệ thống phanh trên xe điện, mở ra một kỷ nguyên mới với những chiếc xe nhẹ hơn, thông minh hơn và thân thiện hơn với môi trường.