🛑
Các thành phần cơ bản của phanh khí
airbrakes Hệ thống phanh khí đơn giản nhất gồm một máy nén khí có bộ điều tốc, các đường ống dẫn khí, một bình chứa, bàn đạp phanh (van chân), và các phanh cơ bản. Các thành phần này phối hợp với nhau để lưu trữ khí nén và chuyển đổi nó thành lực phanh.
Quy tắc chính
- ✓Máy nén khí bơm khí và bộ điều tốc điều khiển máy nén khí
- ✓Bình chứa lưu trữ khí nén và van chân dẫn khí đến các phanh
- ✓Phanh cơ bản bao gồm buồng phanh, bộ điều chỉnh độ rơ, má phanh và tang trống hoặc đĩa phanh
🛑
Vận hành buồng phanh khí nén
airbrakes Buồng phanh khí nén chuyển lực của khí nén thành lực cơ học mạnh thông qua cần đẩy và bộ điều chỉnh độ rơ. Nó gồm một màng ngăn dẻo được kẹp giữa hai vỏ thép, cùng với cần đẩy, cụm tấm đỡ và lò xo hồi vị. Khi khí được nạp vào, màng ngăn căng phồng và đẩy cần đẩy ra ngoài.
Quy tắc chính
- ✓Buồng phanh khí nén chuyển lực khí nén thành lực cơ học thông qua cần đẩy và bộ điều chỉnh độ rơ
- ✓Lực của cần đẩy được quyết định bởi áp suất khí và diện tích bề mặt hiệu dụng của màng ngăn
- ✓Khi bộ điều chỉnh độ rơ nằm khoảng 90 độ so với cần đẩy, nó tạo ra đòn bẩy tối ưu
🛑
Vận hành Phanh Cơ Sở S-Cam
airbrakes Phanh cơ sở là cụm phanh tại mỗi bánh xe do hệ thống phanh khí nén điều khiển. Loại phổ biến nhất là phanh tang trống S-cam. Áp suất khí nén đẩy thanh đẩy, làm quay bộ điều chỉnh độ rơ và S-cam, ép má phanh vào tang trống để tạo ma sát và dừng bánh xe.
Quy tắc chính
- ✓Phanh tang trống S-cam là loại phanh cơ sở phổ biến nhất
- ✓Áp suất khí nén đẩy thanh đẩy, thanh này làm quay bộ điều chỉnh độ rơ và S-cam để ép má phanh vào tang trống
- ✓Lò xo hồi guốc phanh giữ má phanh cách xa tang trống khi áp suất khí nén được xả ra
🛑
Hoạt động của bộ điều tốc
airbrakes Bộ điều tốc dừng máy nén khí bơm khí khi đạt đến áp suất cài đặt (giai đoạn xả tải) và khởi động lại khi áp suất giảm. Điều này kiểm soát áp suất hệ thống trong phạm vi làm việc.
Quy tắc chính
- ✓Bộ điều tốc thường xả tải máy nén ở khoảng 125 p.s.i. (mức tối đa thay đổi 105–135 p.s.i.)
- ✓Phạm vi cut-in/cut-out phải vào khoảng 20 p.s.i. (138 kPa)
- ✓Bộ điều tốc phải khởi động lại máy nén nếu áp suất giảm xuống dưới 80 p.s.i. (552 kPa)
🛑
Bình chứa và van an toàn
airbrakes Các bình thép gọi là bình chứa lưu trữ khí nén. Van an toàn trên bình chứa đầu tiên bảo vệ chống quá áp. Bình chứa cung cấp (bình ướt) thu gom hơi nước, dầu và carbon tạo thành cặn bùn, vì vậy van xả được dùng để loại bỏ chúng.
Quy tắc chính
- ✓Van an toàn (van xả áp) thường được đặt để xả áp suất dư ở khoảng 150 p.s.i. (1.034 kPa)
- ✓Nếu van an toàn giải phóng áp suất, bộ điều chỉnh (governor) hoặc máy nén cần được thợ cơ khí đủ trình độ bảo dưỡng
- ✓Hầu hết các nhà sản xuất khuyến nghị xả bình chứa hàng ngày để loại bỏ cặn bùn và nước
- ✓Tránh xa đường trực tiếp của khí nén khi xả bình chứa
🛑
Vận hành Van chân (Bàn đạp)
airbrakes Nhấn bàn đạp phanh (bàn đạp van chân) sẽ kích hoạt phanh khí. Đây là bộ điều áp điều khiển bằng chân; bạn nhấn sâu hơn, không phải mạnh hơn, để tạo lực phanh lớn hơn. Giữ nguyên ở một vị trí sẽ duy trì áp suất không đổi và tự động bù các rò rỉ nhỏ. Nhả ra sẽ xả khí cấp phanh ra khí quyển.
Quy tắc chính
- ✓Để tạo lực phanh lớn hơn, bạn nhấn van chân sâu hơn, không phải mạnh hơn
- ✓Giữ bàn đạp ở một vị trí sẽ giữ áp suất khí được cấp không đổi và bù các rò rỉ nhỏ ở phía hạ lưu
- ✓Mức cấp phanh tối đa không thể vượt quá áp suất trong các bình chứa
🛑
Cách hoạt động phanh hơi khi đạp và nhả
airbrakes Khi đạp van chân, khí nén từ bình chứa chảy đến các buồng hơi, tạo áp suất để má phanh tiếp xúc với tang trống. Khi nhả, một cửa xả mở ra, khí thoát ra ngoài, và các lò xo hồi vị kéo thanh đẩy, bộ điều chỉnh độ rơ, s-cam và má phanh trở lại.
Quy tắc chính
- ✓Đạp van chân dẫn khí đến các buồng hơi để má phanh tiếp xúc với tang trống
- ✓Nhả van chân mở cửa xả để khí trong buồng thoát ra khí quyển
- ✓Lò xo hồi vị đưa thanh đẩy và s-cam trở lại, còn lò xo hồi vị guốc phanh kéo má phanh về vị trí cũ
🛑
Hệ thống phanh khí nén kép
airbrakes Hệ thống phanh khí nén kép, được sử dụng từ giữa thập niên 1970, dùng van đạp kép hoạt động như hai van điều khiển độc lập được vận hành bằng một bàn đạp. Hệ thống này chia thành khoang sơ cấp và thứ cấp, mỗi khoang có nguồn cấp, phân phối và xả riêng, nên vẫn có thể dừng xe có kiểm soát nếu một khoang bị hỏng.
Quy tắc chính
- ✓Van đạp kép có khoang sơ cấp và thứ cấp; khoang sơ cấp gần bàn đạp nhất và thường điều khiển phanh cầu chủ động, khoang thứ cấp thường điều khiển phanh cầu dẫn hướng
- ✓Hầu hết hệ thống kép dùng ba bình chứa: một bình cấp và hai bình phục vụ (sơ cấp và thứ cấp), mỗi bình được nạp qua van một chiều
- ✓Nếu một khoang hỏng hoàn toàn, tài xế vẫn có thể dừng xe có kiểm soát với lực phanh giảm
🛑
Buồng phanh khí và sự nhân lực
airbrakes Buồng phanh khí chuyển đổi lực của khí nén thành lực cơ học mạnh thông qua thanh đẩy và bộ điều chỉnh độ rơ. Bộ điều chỉnh độ rơ hoạt động như một đòn bẩy, tạo ra tác dụng đòn bẩy (nhân lực).
Quy tắc chính
- ✓Buồng loại 30 ở 100 p.s.i. (690 kPa) tạo ra lực đẩy trên thanh đẩy là 3,000 pound
- ✓Bộ điều chỉnh độ rơ hoạt động như một đòn bẩy để nhân lực, và cũng điều chỉnh cho độ mòn của phanh
- ✓Buồng phanh khí bao gồm một màng ngăn linh hoạt được kẹp giữa hai vỏ thép, cùng với thanh đẩy, cụm đĩa và lò xo hồi vị
🛑
Phanh nền S-Cam
airbrakes Phanh nền là cụm phanh tại mỗi bánh xe. Loại phổ biến nhất là phanh tang trống S-cam, trong đó khí nén làm di chuyển cần đẩy, làm quay cơ cấu điều chỉnh khe hở và S-cam để ép các má phanh vào tang trống.
Quy tắc chính
- ✓Khí nén làm di chuyển cần đẩy, khiến cơ cấu điều chỉnh khe hở quay S-cam, ép các má phanh vào tang trống để tạo ma sát
- ✓Cơ cấu điều chỉnh khe hở được dùng để điều chỉnh phanh nhằm bù cho sự mài mòn của má phanh và tang trống
- ✓Các lò xo hồi vị guốc phanh giữ cho má phanh cách xa tang trống khi khí nén được xả ra
🛑
Hoạt động của máy nén khí
airbrakes Máy nén khí lấy không khí trong khí quyển và nén lại, bơm qua đường ống khí đến bình chứa cung cấp. Máy chạy bất cứ khi nào động cơ đang chạy và hoạt động theo hành trình hút và nén.
Quy tắc chính
- ✓Máy nén khí chạy chừng nào động cơ còn chạy.
- ✓Máy nén khí phải tạo áp suất trong các bình chứa từ 50 đến 90 p.s.i. trong vòng 3 phút ở chế độ chạy không tải nhanh (1.000–1.200 vòng/phút).
- ✓Ở hành trình hút, không khí được hút vào; ở hành trình nén, van nạp đóng lại và van xả mở ra để cấp khí nén đến bình chứa.
- ✓Kiểm tra bộ lọc khí và nguồn dầu máy nén khí thường xuyên; kiểm tra độ căng dây đai.
🛑
Chức năng của bộ điều áp
airbrakes Bộ điều áp kiểm soát thời điểm máy nén bơm khí. Khi áp suất tăng đủ, bộ điều áp khiến máy nén ngắt tải; khi áp suất giảm, nó khởi động lại quá trình nén.
Quy tắc chính
- ✓Các bộ điều áp thường được đặt để ngắt tải máy nén ở khoảng 125 p.s.i. (mức tối đa thay đổi từ 105–135 p.s.i.)
- ✓Khoảng chênh lệch giữa cut-in và cut-out phải xấp xỉ 20 p.s.i. (138 kPa).
- ✓Tiêu chuẩn an toàn xe yêu cầu bộ điều áp cho phép máy nén nén trở lại nếu áp suất giảm xuống dưới 80 p.s.i. (552 kPa).
🛑
Vận hành van chân
airbrakes Van chân (bàn đạp phanh) tác động phanh khí và hoạt động như bộ điều chỉnh áp suất điều khiển bằng chân, cho phép bạn chọn áp suất tác động cần thiết cho việc dừng xe nhẹ nhàng hoặc nhanh chóng.
Quy tắc chính
- ✓Bạn không ấn mạnh hơn để có lực phanh lớn hơn; bạn ấn sâu hơn để tăng áp suất tác động
- ✓Giữ van chân ở một vị trí giữ cho áp suất khí được cung cấp không đổi
- ✓Mức tác động phanh tối đa sẽ không vượt quá áp suất trong các bình chứa
- ✓Nhả van chân sẽ xả khí tác động qua các cổng xả ra khí quyển
🛑
Tại sao sử dụng phanh khí nén
airbrakes Hệ thống phanh khí nén tạo ra lực lớn hơn nhiều so với hệ thống phanh thủy lực, điều này cần thiết để đối phó với tải trọng nặng của xe thương mại. Chúng cũng chịu được các rò rỉ nhỏ tốt hơn, những rò rỉ có thể gây hỏng hệ thống thủy lực, vì máy nén tạo thêm khí nén khi cần.
Quy tắc chính
- ✓Phanh khí nén tạo ra lực lớn hơn phanh thủy lực để xử lý tải trọng thương mại nặng
- ✓Hệ thống phanh khí nén chịu được các rò rỉ nhỏ tốt hơn vì máy nén bổ sung khí
- ✓Phanh khí nén có khả năng dừng xe thương mại hạng nặng một cách an toàn
🛑
Khí nén và áp suất
airbrakes Không khí có thể được nén vào một không gian nhỏ hơn, làm tăng lực cản của nó và tạo ra áp suất chuyển thành lực cơ học để phanh. Áp suất được đo bằng lực trên một đơn vị diện tích, chẳng hạn như pound trên inch vuông (p.s.i.) hoặc kilopascal (kPa).
Quy tắc chính
- ✓10 pound lực trên một inch vuông bằng 10 p.s.i. hoặc 68,9 kPa
- ✓Áp suất không khí càng lớn thì lực tác dụng để phanh càng lớn.
🛑
Khuếch đại lực và Bộ điều chỉnh độ rơ
airbrakes Lực tại bánh xe để dừng lại lớn hơn nhiều so với lực tác dụng lên bàn đạp phanh. Bộ điều chỉnh độ rơ hoạt động như một đòn bẩy, cung cấp khả năng khuếch đại lực (đòn bẩy), và cũng điều chỉnh cho sự mài mòn phanh. Xe tải và xe buýt nặng hơn cần nhiều lợi thế cơ học hơn so với ô tô.
Quy tắc chính
- ✓Bộ điều chỉnh độ rơ hoạt động như một đòn bẩy để khuếch đại lực phanh và điều chỉnh cho sự mài mòn phanh
- ✓Đòn bẩy là một dạng khuếch đại lực cần thiết cho các phương tiện hạng nặng
🛑
Kích thước và lực của buồng khí
airbrakes Buồng khí được chế tạo với nhiều kích cỡ khác nhau để phù hợp với sức chịu tải của trục, nhờ đó không trục nào bị phanh không đủ hoặc phanh quá mức. Buồng Type 30 phổ biến có diện tích màng hiệu dụng 30 inch vuông và tạo ra lực mạnh ở áp suất hệ thống.
Quy tắc chính
- ✓Buồng Type 30 được cấp 100 p.s.i. (690 kPa) tạo ra lực đẩy của thanh đẩy là 3.000 pound
- ✓Buồng khí có dải từ Type 9 (9 inch vuông) đến Type 36 (36 inch vuông) để phù hợp với sức chịu tải của trục
- ✓Các lần dừng bình thường thường sử dụng áp suất tác động dưới 20 p.s.i. (138 kPa)
🛑
Buồng phanh hành trình dài so với buồng phanh thông thường
airbrakes Nhiều hệ thống phanh khí mới sử dụng buồng phanh hành trình dài, loại có hành trình thanh đẩy dài hơn buồng phanh tiêu chuẩn. Có thể nhận biết chúng bằng các dấu hiệu cụ thể.
Quy tắc chính
- ✓Buồng phanh hành trình dài có hành trình thanh đẩy dài hơn buồng phanh tiêu chuẩn
- ✓Có thể nhận biết buồng phanh hành trình dài bằng cổng nạp hình vuông và/hoặc nhãn tên hình thang trên bu lông kẹp
🛑
Chức năng của máy nén khí
airbrakes Máy nén khí hút khí quyển, nén khí đó, và bơm vào một bình chứa cung cấp. Nó được gắn trên động cơ và được dẫn động bởi động cơ (bánh răng hoặc dây curoa) và chạy bất cứ khi nào động cơ chạy. Nó hoạt động theo hành trình hút và nén giống như động cơ ô tô.
Quy tắc chính
- ✓Máy nén khí chạy bất cứ khi nào động cơ đang chạy
- ✓Tất cả xe tải đều sử dụng máy nén khí kiểu piston có một, hai hoặc bốn xi-lanh
- ✓Không khí rời máy nén ở nhiệt độ trên 204°C (400°F) tại 120 p.s.i. (827 kPa)
- ✓Máy nén phải tạo áp suất từ 50 đến 90 p.s.i. trong vòng ba phút ở chế độ chạy không tải nhanh (1.000–1.200 r.p.m.)
🛑
Ưu điểm của Hệ thống Phanh khí nén
airbrakes Hệ thống phanh khí nén sử dụng lực lớn hơn hệ thống phanh thủy lực, chịu được rò rỉ nhỏ tốt hơn và có thể dừng an toàn các xe thương mại hạng nặng. Máy nén khí tạo thêm khí nén khi cần thiết.
Quy tắc chính
- ✓Phanh khí nén sử dụng lực lớn hơn nhiều để tác động phanh so với hệ thống phanh thủy lực, cần thiết cho tải trọng nặng
- ✓Phanh khí nén chịu được rò rỉ nhỏ tốt hơn vì máy nén khí tạo thêm khí khi cần thiết
- ✓Phanh khí nén tạo ra lực phanh lớn hơn phanh thủy lực
🛑
Khí nén và lực
airbrakes Không khí có thể được nén vào một không gian nhỏ hơn, làm tăng sức cản và tạo ra áp suất. Áp suất này được chuyển thành lực cơ học để vận hành phanh. Áp suất được đo bằng p.s.i. hoặc kPa.
Quy tắc chính
- ✓10 p.s.i. bằng 68.9 kPa; 100 p.s.i. bằng 690 kPa
- ✓Áp suất không khí càng lớn thì lực tác dụng lên một bề mặt càng lớn.
🛑
Buồng phanh hành trình dài so với buồng phanh hành trình tiêu chuẩn
airbrakes Nhiều hệ thống phanh khí mới sử dụng buồng phanh hành trình dài, có hành trình cần đẩy dài hơn buồng phanh tiêu chuẩn và có thể được nhận biết bằng hình dạng của chúng.
Quy tắc chính
- ✓Buồng phanh hành trình dài có hành trình cần đẩy dài hơn buồng phanh tiêu chuẩn
- ✓Buồng phanh hành trình dài có thể được nhận biết bằng cổng vào hình vuông và/hoặc thẻ tên hình thang trên bu lông kẹp
🛑
Kích thước và áp suất buồng khí
airbrakes Buồng khí có nhiều kích thước khác nhau để phù hợp lực phanh với khả năng chịu tải của trục. Mặc dù áp suất hệ thống là 100 p.s.i. hoặc cao hơn, áp suất thấp hơn nhiều được sử dụng cho các lần dừng thông thường.
Quy tắc chính
- ✓Buồng kiểu kẹp Type 30 có diện tích màng hiệu dụng 30 inch vuông và phổ biến nhất trên trục dẫn động và trục rơ-moóc.
- ✓Các buồng có dải từ Type 9 (9 inch vuông) đến Type 36 (36 inch vuông) để phù hợp với khả năng chịu tải của trục.
- ✓Các lần dừng thông thường thường dùng áp suất tác dụng dưới 20 p.s.i. (138 kPa).
🛑
Làm mát, Bôi trơn và Cấp Khí cho Máy nén khí
airbrakes Để ngăn ngừa quá nhiệt, máy nén khí được làm mát bằng cách tuần hoàn dung dịch làm mát động cơ hoặc bằng làm mát bằng không khí. Dầu bôi trơn và giúp làm mát các bộ phận chuyển động, thường lấy từ nguồn dầu động cơ. Không khí sạch được cấp qua bộ lọc khí là cần thiết để vận hành đúng cách.
Quy tắc chính
- ✓Máy nén khí được làm mát bằng cách tuần hoàn dung dịch làm mát động cơ hoặc bằng làm mát bằng không khí
- ✓Kiểm tra rằng máy nén khí có đủ nguồn dầu để bôi trơn và làm mát
- ✓Bộ lọc khí phải được kiểm tra thường xuyên để đảm bảo không bị tắc
- ✓Kiểm tra độ căng dây đai: nếu dây đai lún vào nhiều hơn gấp đôi chiều rộng dây đai, hãy điều chỉnh