Piston cùm phanh trên xe của bạn được làm từ chất liệu gì? “Cuộc đối đầu” của khả năng dẫn nhiệt

Lần này, chúng ta sẽ nói về hệ số dẫn nhiệt.
Đây là chỉ số thể hiện “mức độ truyền nhiệt dễ hay khó”, và giá trị càng lớn thì nhiệt độ thay đổi càng nhanh.
Vậy điều này liên quan gì đến xe máy?

Sự khác biệt do chênh lệch hệ số dẫn nhiệt

Trước đây ở Nhật từng có thời gian “muỗng chuyên dùng cho kem” trở nên rất phổ biến.
Loại muỗng này sử dụng nhiệt độ từ đầu ngón tay để làm muỗng nóng lên, từ đó giúp kem tan dễ hơn.
Đó chính là hiện tượng của “khả năng dẫn nhiệt cao”.

Nhân tiện, chiếc muỗng chuyên dùng cho kem này được làm bằng nhôm.
Nhôm là một trong những kim loại quen thuộc có độ dẫn nhiệt cao hàng đầu, nếu không tính các kim loại quý.

■ Danh sách hệ số dẫn nhiệt của kim loại

Vậy nếu rót nước sôi vào cốc hay ly giữ nhiệt bằng nhôm thì sẽ thế nào?
Chiếc cốc sẽ nóng lên ngay lập tức, và nước nóng cũng nguội dần vì nhiệt bị truyền sang chiếc cốc.

Ngược lại, với cốc hay tumbler làm bằng titan — kim loại có độ dẫn nhiệt thấp — thì sao?
Ngay cả khi đổ nước sôi vào, cốc cũng không nóng lên nhiều, và vì nhiệt không bị hút sang thành cốc nên nước cũng khó nguội hơn.

Nói cách khác, tùy vào độ dẫn nhiệt mà mỗi vật liệu sẽ có ưu và nhược điểm riêng phù hợp với từng mục đích sử dụng.

Chất liệu nào là tốt nhất cho piston cùm phanh?

Vậy thì từ đây chúng ta quay lại câu chuyện xe máy.
Trên các cùm phanh dùng cho xe đua, piston bằng titan thường được sử dụng.

Qua mạch câu chuyện đến đây chắc mọi người cũng đoán được lý do rồi nhỉ.
Đó là vì “độ dẫn nhiệt thấp”.

Nhưng tại sao độ dẫn nhiệt thấp lại tốt?
Bởi vì nó giúp chống hiện tượng vapor lock.

moto rockman

Vapor lock là hiện tượng dầu phanh bị sôi.
Nhiệt sinh ra từ ma sát giữa đĩa phanh và má phanh tăng quá cao,
sau đó truyền qua piston khiến dầu phanh bị sôi.

Đĩa phanh carbon trên MotoGP còn đạt nhiệt độ cao hơn nhiều so với đĩa inox trên xe thương mại.
Nói cách khác, mức độ “tấn công” vào dầu phanh cũng khắc nghiệt hơn rất nhiều.

Và đó là lúc piston titan với độ dẫn nhiệt thấp phát huy tác dụng!
Nó giúp hạn chế việc truyền nhiệt từ má phanh sang dầu phanh.

Vậy thì nghe có vẻ như những mẫu xe thương mại dùng piston nhôm là “không ổn” đúng không?
Ừ, thật ra đúng là như vậy.

Không dám khẳng định hoàn toàn là do nguyên nhân này, nhưng cùm phanh sau của ZZR1400 từng dùng piston nhôm, còn khi được nâng cấp toàn diện thành ZX-14R thì lại đổi sang piston thép.
Vì phanh sau của những mẫu xe nặng luôn phải chịu điều kiện nhiệt rất khắc nghiệt.

Chọn piston nhôm nhẹ chỉ bằng 1/3 thép và chống gỉ tốt, hay piston thép có độ dẫn nhiệt thấp hơn?
Đúng kiểu một cuộc giằng co giữa các kỹ sư phát triển vậy.

moto rockman

Nhiều người hay nhầm thành “paper lock”.
Nhưng đúng phải là “vapor lock”. Không phải “giấy” đâu nhé.