Phanh khí nén là gì? Cấu tạo và cách chỉnh phanh khí nén xe tải

Phanh khí nén là một hệ thống phanh an toàn và hiệu quả, được sử dụng phổ biến trên các loại xe hạng nặng. Bài viết hôm nay, U-TRUCK xin cung cấp cho bạn đọc những thông tin quan trọng và hữu ích về phanh khí nén. Hãy cùng theo dõi nhé.

Phanh khí nén là gì?

Phanh khí nén còn được gọi là phanh hơi tiếng anh là air brake, là một hệ thống phanh dựa trên áp suất khí nén để điều khiển hoạt động của phanh, đảm bảo an toàn khi xe di chuyển. Hệ thống phanh khí nén được ứng dụng phổ biến trên các loại xe tải nặng, có tải trọng lớn như xe tải, xe buýt, xe đầu kéo…

Hình ảnh phanh khí nén của xe tải

Phân loại phanh khí nén

Phân loại phanh khí nén dựa trên nguyên lý hoạt động được chia thành hai loại chính là:

• Phanh khí nén 1 dòng: Hệ thống phanh khí nén một dòng chỉ có một mạch dẫn khí nén từ máy nén khí đến tất cả các xi lanh bánh xe. Loại phanh này có cấu tạo đơn giản, nhưng khả năng an toàn không cao, vì nếu một điểm nào đó trên mạch dẫn khí nén bị hỏng thì toàn bộ hệ thống phanh sẽ không hoạt động.
• Phanh khí nén 2 dòng: Hiện nay, hơn 90% lượng phương tiện sử dụng phanh khí nén 2 dòng. Hệ thống phanh khí nén 2 dòng có hai mạch dẫn khí nén độc lập, mỗi mạch dẫn khí nén đến một nửa các xi lanh bánh xe. Loại phanh này có khả năng an toàn cao hơn, vì nếu một mạch dẫn khí nén bị hỏng thì vẫn còn mạch dẫn khí nén còn lại để hoạt động.

Cấu tạo hệ thống phanh khí nén

Cấu tạo của hệ thống phanh khí nén trên xe tải bao gồm các bộ phận dưới đây.

Máy nén khí bơm hơi

Máy nén khí được đặt phía trên động cơ, có nhiệm vụ nén không khí đến áp suất quy định (6-9kg), sau đó nạp khí nén vào bình chứa để chuẩn bị sẵn sàng cho chu kỳ làm việc mới của phanh.

Nguyên lý hoạt động: máy nén khí là một máy nén có một hay hai piston, được truyền động từ động cơ ô tô và cùng chạy liên tục. Trong hành trình nạp khí, máy hút khí mới qua bộ lọc không khí và nén lại. Các van đao động (rung) nằm trong đầu xi lanh điều khiển khí vào và ra. Việc bôi trơn được thực hiện qua hệ thống bôi trơn tuần hoàn áp lực của động cơ.

Bình chứa khí nén (Bình hơi)

Bình chứa khí nén có nhiệm vụ chứa khí nén được nén bởi máy nén khí. Bình chứa có đủ khí cung cấp cho 5 lần đạp phanh phòng trường hợp máy nén khí hỏng.

Van điều khiển áp suất (phom xả hơi)

Van điều khiển khí nén có nhiệm vụ:

• Tự điều chỉnh áp suất hoạt động giữa áp suất ngắt và áp suất mở.
• Bảo vệ hệ thống chồng chất bẩn, nước qua bộ lọc
• Cho phép kết nối khí nén đến đầu nối bơm lốp xe thí dụ để bơm lốp xe hay nạp khí nén vào hệ thống thí dụ từ nguồn bên ngoài.
• Bảo vệ hệ thông chống quá áp (van hoạt động không tải tác dụng như van an toàn)
  Điều khiên bộ làm khô khí nén.

Van chia hơi ra bầu phanh

Van chia hơi có nhiệm vụ:

• Phân phối khí nén cho bầu phanh
• Đảm bảo áp suất trong các mạch còn hoạt động khi áp suất giảm một hay nhiều mạch phanh.
• Có thể ưu tiên nạp khí cho các mạch phanh chính

Van phanh chính (tổng phanh chân)

Van phanh chính có nhiệm vụ:

• Nạp và xả khí nén với định lượng áp suất nhỏ trong hệ thống phanh chính xuống van chia hơi (cóc) điều khiến đóng mở hơi cầu sau.
• Điều khiển van điều khiển rơ móoc.
• Có thể cùng với van điều chỉnh tỷ lệ áp suất điều khiển áp suất phanh ở cầu trước tùy theo tải.

Tay phanh lốc kê

Nhiệm vụ của lốc kê:

• Tác động có định lượng lên phanh tay đóng mỡ hơi các xi lanh trữ lực lò xo trong bầu phanh locke.
• Vị trí kiếm tra để kiểm soát tác động của phanh tay trong ô tô tải kéo.

Bầu phanh

• Bầu phanh là một hình trụ có nhiệm vụ tạo lực đẩy lên đòn điều chính khe hở má phanh thông qua một cần đẩy.
• Xi lanh màng cung cấp lực căng ở phanh chính.
• Xi lanh trữ lực lò xo cung cấp lực căng cho phanh tay và phanh phụ. Đây là cơ cấu an toàn đặc biệt khi toàn bộ hệ thông khí nén bị hỏng hoặc rò rỉ. Điều mà người ta làm lý do để khuyên dùng dùng hệ thống phanh dẫn động khí nén với điều kiện đổ đèo núi.

Đòn điều chỉnh khe hở ở má phanh (trục quả đào)

Là một tay đòn được nối giữa cân đẩy với cơ cấu cam phanh xe kiểu chữ S giúp điêu chính khe hở của guốc và tang phanh.

Cam phanh kiểu chữ S (có tên gọi là Brake s-cam)

Giúp ép các guốc phanh được vào sát tang phanh để giúp phanh xe.

Guốc phanh (có tên gọi là Brake shoes)

Được làm từ kim loại có phủ thêm một lớp vỏ đặc biệt để tạo ma sắt với tang phanh.

Lò xo hỗi vị (có tên gọi là Return spring)

Là một lò xo cứng có nối với guốc phanh tại các bánh xe nhằm cổ định cho guốc phanh ở vị trí không phanh nếu không bị cơ cầu.

Các bộ phận khác

• Xi lanh bánh xe: Xi lanh bánh xe có nhiệm vụ truyền lực từ khí nén tới má phanh để tạo ra lực phanh.
• Má phanh: Má phanh có nhiệm vụ tạo ra ma sát với đĩa phanh hoặc tang phanh để giảm tốc độ hoặc dừng xe.
• Đồng hồ báo áp suất: Đồng hồ báo áp suất có nhiệm vụ báo hiệu áp suất khí nén trong hệ thống phanh.
• Van an toàn: Van an toàn có nhiệm vụ xả khí nén dư ra khỏi hệ thống phanh khi áp suất khí nén vượt quá mức quy định.
• Bộ lọc khí nén: Bộ lọc khí nén có nhiệm vụ lọc bụi bẩn và tạp chất trong khí nén trước khi đưa vào hệ thống phanh.

Sơ đồ phanh khí nén và cơ cấu hoạt động

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh khí nén

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh hơi xe tải được chia thành 2 trạng thái cơ bản: Trạng thái phanh xe (khi người điều khiển đạp phanh) và trạng thái dừng phanh (khi người điều khiển rời chân khỏi bàn đạp).

Trạng thái phanh xe

Khi người lái đạp phanh khí nén, lực tác động lên ty đẩy sẽ khiến piston di chuyển nén lò xo. Đồng thời, van khí nén sẽ mở ra, cho phép khí nén từ bình chứa phân phối đều đến các bầu phanh khí nén bánh xe. Khí nén trong bầu phanh sẽ tác động lên cam, đẩy hai guốc phanh ép chặt má phanh vào tang trống. Lực ma sát giữa má phanh và tăng bua sẽ làm giảm tốc độ quay của tăng bua và moay ơ bánh xe, giúp xe giảm tốc độ hoặc dừng lại theo yêu cầu của người lái.

Trạng thái thôi phanh xe

Khi người lái rời chân khỏi bàn đạp phanh, lò xo của piston điều khiển sẽ đẩy piston trở về vị trí ban đầu, đồng thời van khí nén sẽ đóng kín đường dẫn khí từ bình chứa. Khí nén trong bầu phanh sẽ bị xả hết ra ngoài. Lò xo bầu phanh được hồi vị, đẩy cần đẩy và trục cam về vị trí không phanh. Lò xo guốc phanh kéo hai guốc phanh rời khỏi tăng bua, giúp bánh xe có thể tăng tốc độ quay trở lại trạng thái bình thường.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh hơi

Ưu, nhược điểm của phanh khí nén

Phanh hơi xe tải có những ưu, nhược điểm sau:

Ưu điểm

• Hệ thống phanh khí nén có lực phanh lớn, đảm bảo an toàn cho các loại xe hạng nặng.
• Hệ thống phanh khí nén không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm, giúp hệ thống phanh hoạt động ổn định trong mọi điều kiện thời tiết.
• Hệ thống phanh khí nén có cấu tạo đơn giản, dễ dàng bảo dưỡng và sửa chữa.

Nhược điểm

• Khối lượng hệ thống phanh lớn hơn so với hệ thống phanh thủy lực, làm tăng trọng lượng tổng thể của xe.
• Khả năng phản hồi của hệ thống phanh khí nén chậm hơn so với hệ thống phanh thủy lực, do khí nén cần thời gian để truyền từ máy nén khí đến các xi lanh bánh xe.

Phân biệt phanh khí nén và phanh thuỷ lực

Phanh khí nén và phanh thủy lực là hai loại phanh được sử dụng phổ biến trên các loại xe tải, có nguyên lý hoạt động tương tự nhau. Tuy nhiên, hai loại phanh này cũng có một số điểm khác biệt cơ bản như sau:

Cách chỉnh phanh khí nén xe tải

Chỉnh phanh hơi xe tải là một công việc cần thiết để đảm bảo hệ thống phanh hoạt động hiệu quả và an toàn. Cách chỉnh phanh gồm các bước sau:

• Kiểm tra áp suất khí nén: Bước đầu tiên là kiểm tra áp suất khí nén trong bình chứa khí nén. Áp suất khí nén trong bình chứa phải nằm trong khoảng từ 8 đến 10 bar. Nếu áp suất khí nén thấp hơn mức quy định, cần phải kiểm tra và sửa chữa máy nén khí.
• Kiểm tra khe hở má phanh: Khe hở má phanh là khoảng cách giữa má phanh và đĩa phanh hoặc tang phanh. Khe hở má phanh phải nằm trong khoảng từ 0,2 đến 0,3 mm. Nếu khe hở má phanh quá lớn, cần phải điều chỉnh lại.
• Kiểm tra hành trình bàn đạp phanh: Hành trình bàn đạp phanh là khoảng cách từ vị trí ban đầu đến vị trí mà má phanh bắt đầu tiếp xúc với đĩa phanh hoặc tang phanh. Hành trình bàn đạp phanh phải nằm trong khoảng từ 20 đến 30 mm. Nếu hành trình bàn đạp phanh quá ngắn, cần phải điều chỉnh lại.
• Kiểm tra độ đồng đều lực phanh: Độ đồng đều lực phanh là lực phanh tác dụng lên các bánh xe phải đồng đều. Để kiểm tra độ đồng đều lực phanh, cần sử dụng thiết bị kiểm tra độ đồng đều lực phanh.
• Kiểm tra độ mòn má phanh: Độ mòn má phanh là độ dày của má phanh so với độ dày ban đầu. Độ mòn má phanh phải nằm trong khoảng từ 2 đến 3 mm. Nếu độ mòn má phanh quá lớn, cần phải thay thế má phanh.

Hiện nay, các dòng xe tải được phân phối tại U-TRUCK đều được trang bị hệ thống phanh hiện đại như hệ thống chống bó cứng phanh (phanh ABS), hỗ trợ phanh khẩn cấp (BA)... để giúp hạn chế tình huống bó phanh, mất phanh, đảm bảo an toàn trong quá trình lái xe.

Kiểm tra, bảo dưỡng phanh khí nén định kỳ

Trên đây là tất tần tật các thông tin về hệ thống phanh khí nén. Để đảm bảo hệ thống phanh hoạt động tốt, cần thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa theo định kỳ. Ngoài ra, nếu quý khách muốn trải nghiệm công nghệ các dòng xe tải hoặc cần tìm phụ tùng xe tải thay thế chính hãng, hãy liên hệ với U-TRUCK nhé qua Hotline 081 680 8899.