Phanh khí nén – Part 2: Bầu phanh bánh xe (Air Brake Chamber) và Cụm Cơ sở phanh (Foundation brakes)

Bầu phanh bánh xe hay còn gọi là buồng phanh, xilanh khí công tác là bộ phận chấp hành, nhận áp suất khí nén dược dẫn thông qua van chính từ bình tích áp/máy nén khí, tạo lực quay cơ cấu cam, ép guốc phanh (hoặc má phanh) vào tang trống hoặc rô to phanh giúp làm chậm hoặc dừng xe.

Hình trên là sơ đồ phổ biến nhất của bầu phanh khí nén được sử dụng để áp dụng phanh khí xe tải. Nó chuyển đổi lực của khí nén thành một lực cơ học mạnh thông qua thanh đẩy và đòn bẩy điều chỉnh.

Bầu phanh khí bao gồm một màng ngăn mềm được kẹp giữa hai vỏ thép. Cấu tạo màng ngăn tương tự như thành lốp, bao gồm lõi vải được gia cố với lớp phủ cao su. Các bộ phận chính khác là thanh đẩy, cụm đĩa và lò xo hồi vị.

Buồng phanh hành trình dài và hành trình thường

Nhiều hệ thống phanh khí mới được trang bị bầu phanh hành trình dài. Như tên của nó, thiết kế bầu phanh hành trình dài có hành trình thanh đẩy dài hơn so với thanh đẩy của bầu phanh tiêu chuẩn.

Các buồng phanh hành trình dài thường có thể được xác định bằng cách nhận biết các cổng vào hình vuông hoặc bảng tên trên bu lông kẹp.

Buồng phanh khí – áp suất khí nén tác dụng

Sơ đồ trên cho thấy cách mà khí nén đi vào một bên của màng khí nén, làm cho nó phồng lên. Khi màng này căng phồng, nó sẽ đẩy vào thanh đẩy, cụm đĩa và lò xo hồi vị, khiến chúng chuyển động. Lưu ý vị trí của đòn bẩy điều chỉnh – nó đang ở một góc 90 độ so với thanh đẩy.

Giá trị lực đẩy được điều chỉnh bởi áp suất không khí và diện tích bề mặt hiệu dụng của màng ngăn. Lực từ thanh đẩy tác dụng lên cơ cấu phanh, phanh được áp dụng.

Bầu phanh khí có kích thước phổ biến nhất được sử dụng trên xe tải và xe moóc là loại buồng kẹp Type 30 thông thường với diện tích màng ngăn hiệu dụng là 30 inch vuông.

Bầu phanh khí hoạt động tạo ra lực đẩy rất mạnh. Bầu phanh thông thường Type 30 được thể hiện trong sơ đồ trên khi được áp dụng với áp suất khí nén là 100 p.s.i. (690 kPa) sẽ tạo ra lực đẩy 3.000 pound (1.360,8kg).

Bầu phanhkhí được chế tạo với nhiều kích cỡ khác nhau, từ Type 9 (với diện tích màng ngăn hiệu dụng là 9 inch vuông) đến Type 36 (với 36 inch vuông diện tích màng ngăn hiệu dụng). Phạm vi kích thước cho phép kỹ sư xe tải điều chỉnh lực bầu khí với công suất trục để không có trục nào bị phanh dưới hoặc quá mức.

Tuy nhiên, ngay cả khi áp suất hệ thống phanh khí của xe tải là 100 p.s.i. (690 kPa) trở lên, thì áp suất khí được sử dụng để dừng xe bình thường thấp hơn nhiều, thường dưới 20 p.s.i. (138 kPa).

Cụm cơ sở phanh: Loại S-Cam

Cụm Cơ sở Phanh đề cập đến các bộ phận cơ khí của hệ thống phanh bên trong bánh xe.

Cụm phanh ở mỗi bánh xe được gọi là Cơ sở phanh – Foundation brakes (có thể các bạn chưa nghe bao giờ, nhưng nó là Thuật ngữ thường được sử dụng trong các tài liệu nước ngoài). Cụm gồm các bộ phận phanh xung quanh bánh xe được vận hành bởi hệ thống phanh khí, trong đó có bầu phanh. Loại Cơ sở phanh phổ biến nhất là phanh tang trống cam “S”.

Khi áp suất không khí được đặt vào màng khí nén bầu phanh, nó làm cho thanh đẩy di chuyển chống lại đòn điều chỉnh làm quay cam S để tác động phanh.

Sơ đồ trên cho thấy các thành phần chính được sử dụng trong phanh tang trống S-cam. Thanh đẩy của bầu phanh khí được kết nối với một cánh tay đòn gọi là đòn bẩy điều chỉnh. Đòn điều chỉnh được gắn vào trục cam có đầu hình chữ S gọi là S-cam. Áp suất không khí áp dụng vào khoang làm cho thanh đẩy di chuyển về phía trước, làm cho đòn điều chỉnh quay S-cam. Điều này làm cho má phanh ép vào trống phanh, gây ra ma sát khiến bánh xe giảm tốc, dừng xe.

Đòn điều chỉnh cũng là cơ cấu điều chỉnh phanh để bù lại sự mòn của má phanh và trống phanh.

Lò xo hồi vị má phanh được sử dụng để giữ cho má phanh tránh xa tang trống khi áp suất không khí được giải phóng khỏi bầu phanh khí.