Hệ thống Phanh khí nén: Cấu tạo, Nguyên lý hoạt động & Ưu nhược điểm

Phanh khí nén là một hệ thống phanh không thể thiếu trên các phương tiện hạng nặng, đảm bảo an toàn, hiệu quả và tiết kiệm trong quá trình vận hành. Hãy cùng cố vấn Bùi Hải Nam của Honda Ô tô Mỹ Đình khám phá tầm quan trọng của phanh khí nén trên xe ô tô, từ nguyên lý hoạt động, cấu tạo cho đến những ưu điểm vượt trội tại bài viết dưới đây nhé!

Phanh khí nén là gì?

Phanh khí nén, còn được gọi là phanh hơi, là một hệ thống phanh sử dụng khí nén để tạo ra lực phanh, thay vì sử dụng chất lỏng như trong hệ thống phanh thủy lực truyền thống. Khi người lái đạp bàn đạp phanh, không khí nén được giải phóng từ bình chứa và truyền đến các bộ phận phanh ở bánh xe, tạo ra ma sát và làm giảm tốc độ hoặc dừng xe.

Lịch sử phát triển phanh khí nén

Ở thế kỷ 19, ý tưởng về phanh khí nén được George Westinghouse phát triển vào giữa thế kỷ 19. Ông đã nhận ra tiềm năng của khí nén trong việc tạo ra lực phanh mạnh mẽ và đáng tin cậy hơn so với các hệ thống phanh cơ khí thời đó.

Năm 1869, Westinghouse được cấp bằng sáng chế cho hệ thống phanh khí nén đầu tiên của mình. Hệ thống này nhanh chóng được áp dụng trên các đoàn tàu, giúp cải thiện đáng kể độ an toàn và hiệu quả của hệ thống đường sắt.

Cuối thế kỷ 19 – đầu thế kỷ 20, phanh khí nén dần trở nên phổ biến trên các đoàn tàu, giúp cải thiện đáng kể độ an toàn và hiệu quả của hệ thống đường sắt.

Đến giữa thế kỷ 20, phanh khí nén bắt đầu được áp dụng trên các phương tiện đường bộ, đặc biệt là xe tải và xe buýt. Nhờ khả năng tạo lực phanh lớn và ổn định hơn so với phanh thủy lực, phanh khí nén đã trở thành một phần không thể thiếu trên các phương tiện hạng nặng.

Cho đến hiện nay, phanh khí nén đã trở thành tiêu chuẩn trên hầu hết các phương tiện hạng nặng và được cải tiến liên tục về công nghệ để nâng cao hiệu suất và độ an toàn.

Ứng dụng của phanh khí nén

Phanh khí nén được ứng dụng rộng rãi trên các loại phương tiện sau:

• Xe tải: Do tải trọng lớn và yêu cầu lực phanh cao, xe tải thường được trang bị phanh khí nén để đảm bảo an toàn khi vận hành.
• Xe buýt: Tương tự như xe tải, xe buýt cũng cần lực phanh lớn để đảm bảo an toàn cho hành khách.
• Xe đầu kéo: Phanh khí nén giúp xe đầu kéo kiểm soát tốt hơn các rơ-moóc nặng và đảm bảo an toàn khi di chuyển trên đường dài.
• Xe chuyên dụng: Các loại xe chuyên dụng như xe cứu hỏa, xe cứu thương, xe bồn,… cũng thường được trang bị phanh khí nén để đáp ứng yêu cầu về lực phanh và độ an toàn.

Bên cạnh đó, phanh khí nén còn được ứng dụng trong một số lĩnh vực công nghiệp khác như:

• Máy móc công nghiệp: Phanh khí nén được sử dụng để kiểm soát tốc độ và dừng các loại máy móc công nghiệp.
• Hệ thống đường sắt: Phanh khí nén vẫn là một phần không thể thiếu trong hệ thống phanh của các đoàn tàu.

Các loại phanh khí nén

Hiện nay trên thị trường có một số loại phanh khí nén phổ biến như sau:

Phanh khí nén kiểu thường

Cấu tạo: Gồm các bộ phận chính như máy nén khí, bình chứa khí, van điều khiển, bầu phanh và các đường ống dẫn khí.

Nguyên lý hoạt động: Khi người lái đạp phanh, van điều khiển mở ra, cho phép khí nén từ bình chứa đi vào bầu phanh. Khí nén đẩy piston trong bầu phanh, làm má phanh ép vào tang trống hoặc đĩa phanh, tạo ra lực phanh. Khi người lái nhả phanh, van điều khiển đóng lại, khí nén được xả ra ngoài, má phanh nhả ra và bánh xe tiếp tục quay.

Phanh khí nén kiểu lò xo tích trữ

Cấu tạo: Tương tự như phanh khí nén kiểu thường, nhưng có thêm một bộ phận là lò xo tích trữ năng lượng.

Nguyên lý hoạt động: Khi xe không phanh, lò xo được nén lại để tích trữ năng lượng. Khi người lái đạp phanh, khí nén được giải phóng để hỗ trợ lò xo đẩy má phanh. Nhờ đó, lực phanh được tạo ra lớn hơn so với phanh khí nén kiểu thường.

Phanh khí nén kiểu trợ lực chân không

Cấu tạo: Gồm các bộ phận chính như phanh khí nén kiểu thường, nhưng có thêm một bộ phận là bơm trợ lực chân không.

Nguyên lý hoạt động: Bơm trợ lực chân không tạo ra lực hút, giúp giảm lực đạp phanh của người lái. Khi người lái đạp phanh, van điều khiển mở ra, cho phép khí nén từ bình chứa đi vào bầu phanh. Đồng thời, bơm trợ lực chân không cũng hoạt động để hỗ trợ lực phanh.

So sánh các loại phanh khí nén

Nhìn chung, các loại phanh khí nén có những đặc điểm như sau:

Sau khi đã tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh khí nén. Các bạn sẽ tìm hiểu thêm các ưu và nhược điểm khi sử dụng hệ thống phanh này. 

Ưu điểm

• Phanh khí nén có máy nén hoạt động liên tục để cung cấp không khí liên tục. Do đó, ngay cả khi khí nén bị rò rỉ không đáng kể thì hoạt động của hệ thống phanh vẫn đảm bảo an toàn cho xe.
• Các khớp nối ống dẫn khí của hệ thống phanh hơi dễ dàng cho quá trình tháo lắp hơn so với hệ thống phanh thủy lực.
• Hệ thống phanh hơi được thiết kế bình chứa cho khả năng đảm bảo xe vẫn dừng lại một cách an toàn dù khí hơi có rò rỉ.

Nhược điểm

• Hệ thống phanh hơi có cấu tạo phức tạp, nhiều chi tiết nên chi phí lắp đặt, bảo dưỡng luôn cao hơn các loại phanh khác.
• Khi sử dụng phanh hơi liên tục sẽ xuất hiện tình trạng nóng hoặc mất ma sát. Bên cạnh đó, việc hệ thống phanh hơi nhạy hơn mức cần thiết cũng có nguy cơ khiến bánh xe trượt dài trên mặt đường, đặc biệt là với xe có trọng tải lớn. 
• Khi lái xe trong điều kiện thời tiết xấu, mặt đường trơn trượt, má phanh gấp hay đạp phanh quá nhiều cũng dễ dẫn tới nguy cơ trượt ngang. 
• Hệ thống phanh hơi này liên tục chịu áp lực cao của khí nén và ma sát nên dễ hư hỏng hơn. 

Hướng dẫn lắp đặt phanh khí nén

Các công cụ và thiết bị cần thiết

Trước khi tiến hành lắp đặt phanh khí nén, bạn cần chuẩn bị các công cụ và thiết bị sau:

• Bộ phanh khí nén đầy đủ (máy nén khí, bình chứa khí, van điều khiển, bầu phanh…)
• Bộ dụng cụ sửa chữa cơ bản (cờ lê, mỏ lết, tua vít…)
• Đồng hồ đo áp suất
• Dây dẫn khí nén
• Keo dán chuyên nghiệp
• Dầu bôi trơn
• Nước xà phòng (để kiểm tra rò rỉ)

Hướng dẫn chi tiết cách lắp đặt phanh khí nén cho xe ô tô

Bước 1: Chuẩn bị

Đọc kỹ hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất. Đảm bảo xe được đỗ trên mặt phẳng và tắt máy. Tháo bỏ hệ thống phanh cũ (nếu có).

Bước 2: Lắp đặt máy nén khí

Lắp máy nén khí vào vị trí thích hợp trên động cơ, thường là gần trục khuỷu. Kết nối dây đai truyền động từ động cơ đến máy nén khí. Kết nối ống dẫn khí nén từ máy nén khí đến bình chứa khí.

Bước 3: Lắp đặt bình chứa khí

Lắp bình chứa khí vào vị trí an toàn và chắc chắn trên khung xe. Kết nối ống dẫn khí nén từ bình chứa khí đến van điều khiển.

Bước 4: Lắp đặt van điều khiển

Lắp van điều khiển vào vị trí dễ dàng thao tác và quan sát. Kết nối ống dẫn khí nén từ van điều khiển đến các bầu phanh.

Bước 5: Lắp đặt bầu phanh

Lắp bầu phanh vào vị trí tương ứng với từng bánh xe. Kết nối đòn phanh từ bầu phanh đến cơ cấu phanh của bánh xe. Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống/đĩa phanh theo khuyến cáo của nhà sản xuất.

Bước 6: Kết nối hệ thống điện

Kết nối dây điện từ van điều khiển đến nguồn điện của xe. Kết nối dây điện từ các cảm biến áp suất và vị trí (nếu có) đến bộ điều khiển điện tử.

Bước 7: Kiểm tra rò rỉ

Bơm đầy khí nén vào hệ thống. Dùng nước xà phòng quét lên các mối nối và đường ống dẫn khí. Nếu có bọt khí xuất hiện, tức là có rò rỉ, cần siết chặt lại các mối nối hoặc thay thế các bộ phận bị hỏng.

Bước 8: Chỉnh áp và thử phanh

Chỉnh áp suất khí nén trong hệ thống theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Thử phanh ở tốc độ thấp để kiểm tra hoạt động của hệ thống. Nếu phanh hoạt động không ổn định hoặc có tiếng kêu lạ, cần kiểm tra và điều chỉnh lại.

Chú ý: Việc lắp đặt phanh khí nén không đúng cách có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng về an toàn. Vì vậy, nếu bạn không có đủ kiến thức và kinh nghiệm, hãy mang xe đến các trung tâm dịch vụ uy tín để được hỗ trợ.

Bảo dưỡng phanh khí nén

Bảo dưỡng phanh khí nén định kỳ là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống phanh hoạt động an toàn và hiệu quả, kéo dài tuổi thọ của các bộ phận và tránh các sự cố đáng tiếc xảy ra.

Lịch trình bảo dưỡng phanh khí nén định kỳ

• Hàng ngày: Kiểm tra mức dầu bôi trơn của máy nén khí, kiểm tra rò rỉ khí nén, kiểm tra độ mòn của má phanh.
• Hàng tuần: Kiểm tra áp suất khí nén trong hệ thống, kiểm tra hoạt động của van điều khiển, kiểm tra độ kín của các đường ống dẫn khí.
• Hàng tháng: Vệ sinh lọc gió của máy nén khí, kiểm tra và thay thế các chi tiết bị mòn hoặc hư hỏng.
• 6 tháng/lần: Kiểm tra và thay thế dầu bôi trơn của máy nén khí, kiểm tra và hiệu chỉnh hành trình của bàn đạp phanh.
• Hàng năm: Kiểm tra tổng thể hệ thống phanh khí nén, bao gồm cả việc kiểm tra các bộ phận bên trong như piston, màng phanh, lò xo,…

Các hạng mục cần kiểm tra và bảo dưỡng phanh khí nén

• Máy nén khí: Kiểm tra mức dầu bôi trơn, vệ sinh lọc gió, kiểm tra độ mòn của các chi tiết bên trong.
• Bình chứa khí: Kiểm tra áp suất khí nén, xả nước đọng trong bình, kiểm tra các van an toàn.
• Van điều khiển: Kiểm tra hoạt động của van, vệ sinh và bôi trơn các chi tiết chuyển động.
• Bầu phanh: Kiểm tra độ mòn của má phanh, kiểm tra và điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống/đĩa phanh.
• Đường ống dẫn khí: Kiểm tra độ kín, siết chặt các mối nối, thay thế các đoạn ống bị hỏng.
• Các bộ phận khác: Kiểm tra hoạt động của các cảm biến, bộ điều khiển điện tử, rơ le,…

Hướng dẫn chi tiết cách bảo dưỡng phanh khí nén

• Kiểm tra mức dầu bôi trơn của máy nén khí: Đảm bảo mức dầu bôi trơn nằm trong khoảng cho phép, nếu thiếu thì bổ sung thêm.
• Kiểm tra rò rỉ khí nén: Bơm đầy khí nén vào hệ thống, sau đó tắt máy và lắng nghe xem có tiếng xì hơi không. Nếu có, cần kiểm tra và siết chặt lại các mối nối hoặc thay thế các bộ phận bị hỏng.
• Kiểm tra độ mòn của má phanh: Tháo bánh xe ra và kiểm tra độ dày của má phanh. Nếu độ dày dưới mức cho phép, cần thay thế má phanh mới.
• Kiểm tra áp suất khí nén: Sử dụng đồng hồ đo áp suất để kiểm tra áp suất khí nén trong hệ thống. Nếu áp suất không đạt yêu cầu, cần kiểm tra và khắc phục nguyên nhân.
• Kiểm tra hoạt động của van điều khiển: Kiểm tra xem van điều khiển có hoạt động trơn tru và chính xác không. Nếu có vấn đề, cần vệ sinh hoặc thay thế van.
• Vệ sinh lọc gió của máy nén khí: Tháo lọc gió ra và vệ sinh bằng khí nén hoặc nước sạch. Nếu lọc gió bị rách hoặc hư hỏng, cần thay thế lọc gió mới.

Lưu ý khi bảo dưỡng phanh khí nén

• Nên mang xe đến các trung tâm dịch vụ uy tín để được bảo dưỡng bởi các kỹ thuật viên có kinh nghiệm.
• Sử dụng các linh kiện, phụ tùng chính hãng hoặc có chất lượng tốt để đảm bảo hiệu suất và độ bền của hệ thống phanh.
• Thực hiện bảo dưỡng định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất để đảm bảo an toàn khi vận hành xe.
• Không tự ý tháo lắp hoặc sửa chữa hệ thống phanh khí nén nếu không có đủ kiến thức và kinh nghiệm.

Sửa chữa phanh khí nén

Hệ thống phanh khí nén rất quan trọng đối với sự an toàn của xe ô tô, đặc biệt là các loại xe tải và xe buýt. Việc hiểu rõ các lỗi thường gặp và cách khắc phục sẽ giúp bạn đảm bảo hệ thống phanh luôn hoạt động tốt và an toàn.

Các lỗi thường gặp của phanh khí nén và cách khắc phục

• Đảm bảo an toàn: Trước khi thực hiện bất kỳ thao tác sửa chữa nào, hãy đảm bảo xe đã được đỗ ở nơi an toàn, tắt máy và kéo phanh tay.
• Sử dụng đúng dụng cụ: Sử dụng đúng loại dụng cụ và thiết bị chuyên dụng để tránh làm hỏng các bộ phận của hệ thống phanh.
• Tham khảo hướng dẫn: Đọc kỹ hướng dẫn sửa chữa của nhà sản xuất hoặc tham khảo ý kiến của các chuyên gia trước khi tự sửa chữa.
• Kiểm tra lại sau khi sửa chữa: Sau khi sửa chữa xong, hãy kiểm tra kỹ lại hoạt động của hệ thống phanh để đảm bảo an toàn trước khi vận hành xe.

Giá phanh khí nén ô tô

Giá phanh khí nén ô tô có sự biến động đáng kể tùy thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm loại xe, thương hiệu, chất lượng sản phẩm, và địa điểm mua. Dưới đây là bảng giá tham khảo cho một số loại xe phổ biến:

• Website: https://hondaotomydinh.vn/ 
• Fanpage: Honda Ô tô Hà Nội – Mỹ Đình 
• Youtube: Honda Ô tô Hà Nội – Mỹ Đình
• Hotline: 0375 83 79 79

Honda Mỹ Đình

Với những chiến lược đầu tư và kinh doanh đúng đắn, Honda Ôtô Mỹ Đình tự hào được đánh giá là một trong các nhà phân phối uy tín nhất hiện nay. Honda Ôtô Mỹ Đình luôn cam kết phục vụ quý khách hàng theo phong cách chuyên nghiệpnhằm mang đến các dịch vụ tốt nhất, vượt trên cả sự mong đợi của quý vị.