Bạn cần những loại buồng phanh nào - và mỗi loại hoạt động như thế nào?

Có ba loại buồng phanh chính được sử dụng trong hệ thống phanh hơi: buồng phanh chính, buồng phanh lò xo (còn gọi là buồng phanh piggyback hoặc buồng phanh kết hợp) và buồng phanh hành trình dài. Mỗi loại có một chức năng riêng biệt trong việc điều khiển, giữ hoặc dừng khẩn cấp một phương tiện thương mại và việc chọn sai loại có thể ảnh hưởng đến hiệu suất phanh, không đạt yêu cầu kiểm tra an toàn của liên bang hoặc gây ra tình trạng hỏng phanh nghiêm trọng trên đường.

Hướng dẫn này đề cập đến mọi loại buồng phanh chính, chúng khác nhau như thế nào về thiết kế và chức năng, chúng phù hợp với vị trí trục nào, cách xác định chúng theo mã kích thước và câu trả lời cho các câu hỏi thường gặp nhất từ ​​người quản lý đội xe, thợ cơ khí và chủ sở hữu-người vận hành.

Buồng phanh là gì và tại sao nó lại quan trọng?

A buồng phanh là một thiết bị truyền động khí nén chuyển đổi áp suất không khí thành lực cơ học để tác động vào hệ thống phanh trên xe thương mại. Nó là mối liên kết quan trọng giữa hệ thống cấp khí và các bộ phận phanh vật lý - bộ điều chỉnh độ chùng, thanh đẩy và guốc phanh hoặc kẹp đĩa.

Trong một xe đầu kéo Loại 8 điển hình có 10 buồng phanh trở lên - một cái ở mỗi đầu bánh xe trên mỗi trục. Mỗi khi người lái nhấn bàn đạp phanh, khí nén sẽ đi vào từng buồng, đẩy một màng ngăn di chuyển cần đẩy ra ngoài. Thanh đẩy đó làm quay bộ điều chỉnh độ chùng, làm quay S-cam hoặc kích hoạt thước cặp đĩa, ép guốc hoặc má phanh vào trống hoặc rôto.

Hiểu biết về các loại buồng phanh không phải là tùy chọn đối với bất kỳ ai chịu trách nhiệm bảo trì hoặc chỉ định hệ thống phanh hơi thương mại - đó là yêu cầu an toàn của liên bang theo quy định của FMCSA (49 CFR Phần 393).

Giải thích về 3 loại buồng phanh chính

Ba loại chính là buồng phanh chính, buồng phanh lò xo và buồng phanh hành trình dài - mỗi loại được thiết kế cho một vai trò phanh và vị trí trục cụ thể.

1. Buồng phanh dịch vụ (Buồng phanh tròn)

Buồng phanh dịch vụ là loại đơn giản nhất - bộ phận màng đơn được sử dụng riêng trên trục lái và một số trục xe moóc không cần phanh đỗ lò xo. Chúng chỉ tác dụng lực phanh khi người lái tác dụng áp suất không khí; khi không khí thoát ra, một lò xo hồi vị bên trong sẽ đẩy cần đẩy về vị trí nghỉ.

Chúng được gọi là "buồng tròn" vì hình dạng vỏ hình tròn, vỏ sò. Phòng dịch vụ tiêu chuẩn làm không cung cấp bất kỳ chức năng đỗ xe hoặc phanh khẩn cấp nào — họ hoàn toàn dựa vào việc cung cấp khí nén liên tục để duy trì hiệu quả.

• Kích thước phổ biến: Loại 12, 16, 20, 24, 30
• Vị trí điển hình: Trục lái trước, một số trục xe moóc
• Phanh đỗ xe: không có
• thành phần: Cơ hoành đơn, thanh đẩy, lò xo hồi vị, vòng kẹp
• Áp suất không khí điển hình yêu cầu: 85–125 PSI để truyền động hoàn toàn

2. Buồng phanh lò xo (Buồng phanh kết hợp / Piggyback)

Buồng phanh lò xo là bộ phận có mặt cắt kép kết hợp buồng dịch vụ với phần đỗ xe có lò xo và phanh khẩn cấp - chúng là loại phổ biến nhất được tìm thấy trên trục dẫn động của máy kéo và xe tải.

Phần phía trước (phía dịch vụ) hoạt động giống hệt buồng dịch vụ tiêu chuẩn. Phần phía sau (phía lò xo) chứa một lò xo cuộn mạnh mẽ - thường có khả năng tạo ra Lực 1.500 đến 2.500 pound - tác dụng phanh cơ học khi áp suất không khí giảm xuống dưới khoảng 60 PSI. Đây là lý do tại sao hệ thống phanh hơi sẽ tự động phanh khi mất áp suất không khí: lò xo "đặt" phanh theo mặc định.

Để giữ lò xo ở vị trí nhả (tắt phanh) trong quá trình lái xe bình thường, áp suất không khí phải được duy trì liên tục trong buồng lò xo. Không khí này được cung cấp bởi một mạch chuyên dụng được điều khiển bởi van phanh đỗ (núm hình kim cương màu vàng trong cabin).

• Còn được gọi là: Buồng cõng, buồng kết hợp, buồng công viên/dịch vụ
• Các cấu hình phổ biến: 30/30, 24/24, 20/20, 30/24 (kích thước dịch vụ/lò xo)
• Vị trí điển hình: Trục dẫn động cầu sau của máy kéo, xe tải và một số xe buýt
• Phanh đỗ xe: Có - ứng dụng bằng lò xo, thoát khí (SAAR)
• Phanh khẩn cấp: Có - tự động kích hoạt nếu không khí giảm xuống dưới ~60 PSI
• Phát hành thủ công: Bao gồm một bu lông lồng để nhả lò xo cơ học khi không có không khí

Cảnh báo an toàn: Không bao giờ cố gắng tháo rời buồng phanh lò xo mà không có dụng cụ lồng thích hợp. Lò xo bên trong dự trữ năng lượng rất lớn và có thể gây thương tích nghiêm trọng nếu được thả ra không kiểm soát.

3. Buồng phanh hành trình dài

Buồng phanh hành trình dài có khoảng cách di chuyển của thanh đẩy kéo dài - thường là 3 inch thay vì 2,5 inch tiêu chuẩn - được thiết kế để duy trì hiệu quả phanh khi má phanh mòn dần giữa các lần điều chỉnh.

Buồng tiêu chuẩn mất lực phanh nhanh chóng khi lớp lót bị mòn vì thanh đẩy phải di chuyển xa hơn để tiếp xúc, thường vượt quá phạm vi hành trình hiệu quả của buồng. Buồng hành trình dài giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp thêm ½ inch hành trình có thể sử dụng được , điều này có nghĩa là khoảng thời gian giữa các lần điều chỉnh phanh dài hơn đáng kể và lực phanh ổn định hơn trong suốt thời gian sử dụng của má phanh.

Buồng hành trình dài được xác định bằng một mặt bích lắp hình vuông (trái ngược với mặt bích tròn trên các buồng tiêu chuẩn) và được đánh dấu bằng hậu tố "L" trong ký hiệu kích thước của chúng (ví dụ: Loại 30L). Họ là không thể thay thế cho nhau với các khoang tiêu chuẩn thậm chí có cùng kích thước - bộ điều chỉnh độ chùng và chiều dài thanh đẩy phải khớp chính xác.

• Hành trình thanh đẩy: 3 inch (so với tiêu chuẩn 2,5 inch)
• Nhận dạng: Mặt bích lắp vuông; Hậu tố "L" trong chỉ định loại
• Kích thước phổ biến: Loại 20L, 24L, 30L
• Vị trí điển hình: Trục lái và trục rơ-moóc; bắt buộc ở một số bang đối với một số loại xe nhất định
• Có sẵn dưới dạng: Cấu hình phanh lò xo hoặc chỉ dùng cho dịch vụ (cõng hành trình dài)

Bạn nên sử dụng loại buồng phanh nào? So sánh song song

Điều chỉnh loại buồng phanh phù hợp với vị trí trục, yêu cầu về phanh đỗ và thông số hành trình — không bao giờ thay thế buồng phanh nhỏ hơn hoặc ngắn hơn để tiết kiệm chi phí.

Bảng: So sánh song song ba loại buồng phanh chính về các thông số kỹ thuật, vị trí và chức năng chính.

Kích thước buồng phanh hoạt động như thế nào - Tìm hiểu số loại

Các số kích thước buồng phanh (Loại 9, 12, 16, 20, 24, 30, 36) đề cập đến diện tích hiệu quả của màng ngăn tính bằng inch vuông - buồng Loại 30 có màng ngăn có diện tích hiệu dụng khoảng 30 inch vuông.

Khu vực này trực tiếp xác định lực đầu ra mà buồng có thể tạo ra. Công thức rất đơn giản: Lực đầu ra = Áp suất không khí (PSI) × Diện tích màng ngăn (sq in) . Ở mức 100 PSI, buồng Loại 30 tạo ra lực đẩy khoảng 3.000 pound, trong khi Loại 20 ở cùng áp suất chỉ tạo ra khoảng 2.000 pound.

Đối với buồng tổ hợp phanh lò xo, hai số được sử dụng - ví dụ: "30/30" có nghĩa là cả phần dịch vụ và phần lò xo đều có màng ngăn Loại 30. A "24/30" có nghĩa là mặt phục vụ là Loại 30 và mặt lò xo là Loại 24.

Bảng: Số loại buồng phanh tiêu chuẩn, diện tích màng ngăn, lực đầu ra gần đúng ở 100 PSI và các ứng dụng điển hình của xe.

Cách xác định loại buồng phanh trên xe của bạn

Bạn có thể xác định loại và kích thước buồng phanh bằng cách đọc nhãn được đóng dấu hoặc dập nổi trên vỏ buồng phanh - nó sẽ hiển thị số loại, ký hiệu hành trình và liệu nó có bao gồm phần phanh lò xo hay không.

Tìm nhãn hoặc tem trên dải kẹp hoặc thân buồng. Các dấu hiệu nhận dạng chính bao gồm:

• Số loại (ví dụ: "30" hoặc "24") — biểu thị diện tích màng ngăn theo inch vuông
• hậu tố "L" (ví dụ: "30L") — biểu thị thiết kế hành trình dài với hành trình 3 inch
• Số kép (ví dụ: "30/30") — biểu thị buồng kết hợp phanh lò xo; số đầu tiên là dịch vụ, số thứ hai là mùa xuân
• Mặt bích lắp vuông và tròn - mặt bích vuông xác nhận hành trình dài; mặt bích tròn là tiêu chuẩn
• Sự hiện diện của bu lông lồng - một bu lông và đai ốc ở phía sau buồng xác nhận rằng đó là bộ phanh lò xo
• Kích thước buồng tổng thể - Buồng phanh lò xo dài hơn về mặt vật lý so với buồng phanh chỉ dùng để bảo dưỡng có cùng kích thước màng ngăn

Nếu nhãn bị hỏng hoặc bị thiếu, hãy đo kích thước đường kính ngoài của kẹp màng . Kẹp buồng loại 30 có kích thước xấp xỉ đường kính 9,5 inch ; Loại 24 có kích thước khoảng 8,5 inch; Type 20 có kích thước khoảng 7,7 inch.

Tại sao buồng phanh hành trình dài lại cải thiện độ an toàn và giảm thiểu việc bảo trì

Buồng phanh hành trình dài làm giảm đáng kể các vi phạm phanh ngoài khả năng điều chỉnh — một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra các vụ va chạm liên quan đến phanh trên xe thương mại — bằng cách chịu đựng độ mòn của lớp lót nhiều hơn trước khi hiệu quả phanh giảm xuống dưới ngưỡng an toàn.

Theo dữ liệu từ Liên minh An toàn Phương tiện Thương mại (CVSA), vi phạm điều chỉnh phanh là một trong những lỗi không được sử dụng hàng đầu được phát hiện trong quá trình kiểm tra bên đường. Khi cần đẩy của buồng tiêu chuẩn vượt quá giới hạn điều chỉnh - thường 1¾ inch ở trạng thái nghỉ đối với Loại 30 - phương tiện được đưa ra khỏi hoạt động ngay lập tức.

Buồng hành trình dài có giới hạn ngoài điều chỉnh là 2 inch ở trạng thái nghỉ đối với Loại 30L , cung cấp một bộ đệm có ý nghĩa. Điều này đặc biệt có giá trị trên trục xe moóc, nơi việc điều chỉnh phanh thường được kiểm tra ít thường xuyên hơn so với trên máy kéo.

Các lợi ích bổ sung của buồng hành trình dài bao gồm:

• Khoảng thời gian điều chỉnh phanh kéo dài — giảm chi phí lao động trên các đội xe có quãng đường di chuyển cao
• Lực phanh ổn định khi lớp lót mòn, cải thiện khả năng dự đoán khoảng cách dừng
• Giảm nguy cơ phai màu phanh trong quá trình áp dụng liên tục vào các lớp
• Khả năng tương thích tốt hơn với bộ điều chỉnh độ chùng tự động (ASA), hiện được liên bang ủy quyền trên tất cả các CMV mới

Làm thế nào để biết khi nào cần thay thế buồng phanh

Buồng phanh phải được thay thế ngay lập tức nếu nó có bất kỳ dấu hiệu nào về hỏng màng ngăn, hư hỏng thanh đẩy, ăn mòn vỏ hoặc rò rỉ không khí - không có cách nào an toàn để sửa chữa buồng phanh bị hỏng tại hiện trường.

Các dấu hiệu cảnh báo chính trên tất cả các loại buồng phanh:

• Rò rỉ không khí có thể nghe được ở thân buồng hoặc xung quanh vòng kẹp
• Kéo phanh trên một bánh xe - biểu thị lò xo hồi vị bị hỏng hoặc màng ngăn bị sập
• Phanh không đều sang một bên - thường do rách cơ hoành ở một bên
• Thanh đẩy vượt quá hành trình tối đa ở mức ứng dụng hoàn toàn (được đo tại cổng ứng dụng phanh)
• Có thể nhìn thấy vết nứt hoặc vết lõm về nhà ở - tính toàn vẹn cấu trúc bị tổn hại
• Phanh lò xo không giữ được trên một mặt phẳng - cho biết lò xo bên trong bị hỏng (cực kỳ nguy hiểm)
• Ô nhiễm nước hoặc dầu bên trong buồng - tăng tốc độ xuống cấp của màng ngăn

Hầu hết các màng ngăn của buồng phanh đều có tuổi thọ khoảng 200.000–400.000 dặm trong điều kiện hoạt động bình thường, mặc dù điều này thay đổi đáng kể dựa trên khí hậu, độ ẩm của hệ thống không khí và chu kỳ hoạt động. Buồng phanh lò xo có thể cần được chú ý sớm hơn ở những khu vực có chu kỳ nhiệt độ khắc nghiệt do lực căng ở lò xo cuộn bên trong.

Câu hỏi thường gặp về các loại buồng phanh

Tóm tắt cuối cùng: Chọn loại buồng phanh phù hợp

Loại buồng phanh bạn chọn phải phù hợp với vị trí trục, yêu cầu về phanh tay và thông số hành trình — không có giải pháp chung nào và việc thay thế sẽ mang lại rủi ro pháp lý và an toàn thực sự.

sử dụng buồng phanh dịch vụ trên các trục lái nơi không cần chức năng đỗ xe. cài đặt buồng kết hợp phanh lò xo trên tất cả các trục dẫn động và rơ-moóc yêu cầu khả năng giữ, đỗ hoặc phanh khẩn cấp. Chỉ định buồng hành trình dài - dịch vụ hoặc kết hợp - trên các đội xe có quãng đường di chuyển cao hoặc trong các ứng dụng cần giảm tần suất điều chỉnh phanh và tối đa hóa giới hạn an toàn.

Luôn xác minh số loại, ký hiệu hành trình và kiểu mặt bích trước khi đặt hàng thay thế. Khi có nghi ngờ, hãy tham khảo bảng thông số phanh ban đầu của xe hoặc liên hệ trực tiếp với nhà sản xuất trục. Vì một buồng phanh bị hỏng ở tốc độ đường cao tốc có thể gây ra hậu quả thảm khốc, đây là một thông số kỹ thuật không bao giờ được ước chừng.

Đối với các nhà quản lý đội xe, việc thiết lập một cuộc kiểm tra buồng theo lịch trình ở mọi thời điểm Khoảng thời gian bảo dưỡng 50.000 dặm — kiểm tra rò rỉ khí, hành trình thanh đẩy và tính toàn vẹn của vỏ — là bước tiết kiệm chi phí nhất mà bạn có thể thực hiện để ngăn ngừa hỏng phanh bên đường và vi phạm CVSA ngoài dịch vụ.