Phanh khí nén: Cấu tạo, nguyên lý, ưu và nhược điểm 

Phanh khí nén là hệ thống ứng dụng phổ biến nhất trên những loại xe hạng nặng giúp quá trình vận hành xe an toàn. Nhưng các bạn có hiểu về hệ thống phanh này từ cấu tạo cho tới nguyên lý và ưu nhược điểm của nó không? Nội dung bài viết dưới đây, Honda Mỹ Đình sẽ giúp bạn đọc tìm hiểu kỹ hơn về hệ thống phanh này. 

Khái niệm hệ thống phanh khí nén là gì? 

Phanh khí nén hay phanh hơi là một hệ thống hoạt động dựa vào áp lực của khí nén để điều khiển phanh xe theo yêu cầu của người lái. Hệ thống thường được sử dụng cho những loại xe hạng nặng, cần có lực phanh đủ lớn giúp nó trở nên an toàn hơn. Thường thì xe tải, xe bus hay đầu kéo, sơ mi rơ moóc cỡ lớn…mới sử dụng loại phanh này. 

Hiện nay, có tới hơn 90% lượng phương tiện sử dụng phanh hơi sẽ có phanh kép – khí nén 2 dòng. Bởi khi có 2 hệ thống dẫn khí nén độc lập thì nếu dòng khí thứ nhất không hoạt động thì dòng khí thứ 2 dự phòng sẽ phát huy tác dụng trong các trường hợp bất ngờ để đảm bảo an toàn cho xe. 

Cấu tạo của phanh hơi trên ô tô 

Cũng như nhiều hệ thống phanh khác trên ô tô thì phanh khí nén cấu tạo bởi các bộ phận chính và phụ. Dưới đây chúng tôi sẽ chia sẻ tất cả các bộ phận và vai trò của từng chi tiết trong hệ thống phanh này. 

• Máy nén khí: Máy nén khí trong hệ thống phanh này là một loại máy nén có 1 hoặc 2 piston. Nó hoạt động theo nguyên lý hút khí tự nhiên qua bộ lọc không khí sau đó nén lại. Máy nén sẽ nén không khí đến áp suất quy định (0,6 – 0,8 MPa) rồi đi vào bình chứa, chuẩn bị sẵn sàng cho chu kỳ làm việc của phanh.
• Ống dẫn khí nén: Hệ thống đường ống có nhiệm vụ dẫn khí từ máy nén đến bình chứa. 
• Đồng hồ đo áp suất: Bộ phận có nhiệm vụ đo áp suất khí nén đưa vào buồng chứa, đảm bảo khí nén chạm tới áp suất tiêu chuẩn.
• Van điều áp của máy nén: Van điều áp có vai trò điều khiển bơm khí nén vào các bình chứa để đảm bảo luôn đủ thể tích khí nén đạt tiêu chuẩn để phanh hoạt động.
• Các bình chứa: Bình chứa được sử dụng để chứa khí nén phục vụ cho quá trình phanh hoạt động. 
• Van xả hơi nước: Van này có nhiệm vụ xả hơi nước bị lẫn trong khí nén. 
• Cần đẩy: Thanh kết cấu thép có nhiệm vụ kết nối giữa bầu phanh với đòn điều chỉnh hoạt động tương tự như một piston đẩy phanh và nhả ra. 
• Mâm phanh: Bộ phận này được lắp đặt gắn với trục bánh xe. 

Nguyên lý hoạt động của phanh khí nén trên ô tô 

Đối với phanh khí nén, nguyên lý hoạt động của hệ thống này chia ra làm 2 trạng thái cơ bản: Trạng thái phanh xe có nghĩa là lúc đạp phanh và lúc không phanh. Dưới đây chúng tôi sẽ chia sẻ cụ thể nguyên lý hoạt động ở từng thời điểm. 

Phanh khí nén trong trạng thái đạp phanh 

Khi người điều khiển đạp phanh khí nén sẽ có một lực tác động lên cần đẩy để piston chuyển động nén lò xo. Cùng thời điểm van khí nén mở ra cho khí nén từ bình chứa phân phối đều tới bầu phanh. Sau đó khí nén lò xo tạo lực đẩy, xoay cam tác động đẩy lên guốc phanh, ép chặt má phanh vào tang trống tạo lực ma sát với bánh xe. Từ đó bánh xe giảm dần tốc độ quay hoặc có thể dừng hẳn tùy theo yêu cầu của người lái. 

Nguyên lý khi không đạp phanh 

Khi người điều khiển không đạp phanh thì hệ thống phanh khí nén, lò xo của piston điều khiển trở về vị trí ban đầu. Van khí sẽ đóng kín đường dẫn khí từ bình chứa và xả hết khí nén của bầu phanh ra ngoài.

Lò xo bầu phanh quay trở lại vị trí ban đầu để đẩy cần đẩy và trục cam tác động về vị trí không có phanh. Cùng lúc đó lò xo guốc phanh kéo hai guốc phanh rời khỏi tang trống và bánh xe để bánh quay bình thường. 

Ưu và nhược điểm khi sử dụng hệ thống phanh khí nén 

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 khi sử dụng phanh khí nén trên ô tô 

• 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, maf 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. 

So sánh phanh khí nén và phanh thủy lực

Hệ thống phanh thuỷ lực và khí nén là 2 trong số những cách bố trí phanh phổ biến nhất của các nhà sản xuất ô tô hiện tại. Trong đó phanh thuỷ lực thường dùng cho xe trọng tải nhỏ, xe con; còn phanh hơi thường sử dụng cho xe có trọng tải lớn hơn. Chúng ta cùng đưa ra các yếu tố để so sánh về 2 loại phanh này theo nội dung dưới đây: 

• Độ an toàn: Phanh khí nén cho khả năng an toàn cao hơn, độ nhạy tốt hơn vì sử dụng một lực lớn hơn nhiều để tác động lên phanh. Ngoài ra phanh hơi sử dụng chất xúc tác là không khí – nguồn nhiên liệu không giới hạn nên nếu gặp sự cố vẫn đảm bảo được an toàn. Còn nếu phanh thuỷ lực thì tình trạng rò rỉ dầu thì phanh sẽ mất tác dụng hoàn toàn.
• Độ phức tạp của cơ cấu: Phanh hơi sẽ có độ phức tạp không bằng so với phanh thuỷ lực. Các khớp có thể dễ dàng gắn vào và tháo ra hơn. Tuy nhiên về thiết kế thì rõ ràng phanh khí nén cồng kềnh hơn, phức tạp hơn rất nhiều so với phanh thủy lực. 
• Trong quá trình vận hành: Nếu tài xế rà phanh liên tục sẽ khiến phanh hơi mất dần ma sát, dẫn tới hiện tượng mất phanh. Không những vậy, việc phanh quá nhạy cũng có mặt hại trong trường hợp phanh gấp trong điều kiện trời mưa, đường trơn dễ dẫn tới tình trạng xe bị trượt ngang hoặc gập thân xe. 

Một số lỗi thường gặp khi sử dụng phanh khí nén 

Phanh khí nén (phanh hơi) có  nhiều ưu điểm như độ an toàn và độ nhạy cao và không sợ rò rì chất công tác. Nhưng hệ thống này cũng tiềm ẩn các nguy cơ khác nhau khi xảy ra lỗi. Dưới đây là một số lỗi cơ bản nhất mà hệ thống phanh này thường gặp phải. 

Bị tắc đường dẫn khí 

Trong không khí luôn tồn tại một lượng hơi nước có sẵn nên lượng nước có thể bị lẫn trong khí nén. Nếu nén khí trong thời tiết lạnh giá, lượng nước đó có thể bị đóng băng ngay trong ống dẫn khiến khí đến phanh không đủ làm phanh bị khoá cứng. Vì thế chủ xe phải thường xuyên  kiểm tra các van xả hơi nước nằm dưới bình chứa để đảm bảo cả hệ thống hoạt động tốt. 

Các khớp hoặc đầu nối dẫn khí bị bỏng 

Các đầu nối ống dẫn khí hoặc khớp nối thỉnh thoảng cũng gặp sự cố vì gioăng cao su mòn khiến khí bị rò rỉ. Với hệ thống phanh hơi vẫn có thể hoạt động nếu lượng khí rò rỉ nhỏ nhưng xe sẽ gặp vấn đề nếu lượng rò rỉ quá lớn. Đặc biệt nếu di chuyển trong địa hình đèo dốc thì sẽ khiến xe gặp nguy hiểm. 

Hệ thống phanh nói chung và phanh khí nén nói riêng đặc biệt quan trọng đối với xe ô tô. Vì thế khách hàng nên bảo dưỡng hệ thống phanh hơi 1 năm 2 lần để đảm bảo chúng luôn hoạt động ổn định nhất. Thực tế nhiều chủ xe lại không để ý tới điều này gây nguy hại rất lớn. 

Những lưu ý để chủ xe bảo dưỡng phanh khí nén tốt nhất 

Hệ thống phanh nói chung sẽ liên tục chịu áp lực của khí nén và nhiệt độ cao tạo bởi lực ma sát của các bề mặt. Vì thế các chi tiết phanh rất dễ hư hỏng và phải bảo dưỡng thường xuyên. Chủ xe nên thường xuyên kiểm tra và tiến hành bảo dưỡng kịp thời đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và tăng tuổi thọ phanh, đảm bảo xe vận hành tốt. Trong quá trình bảo dưỡng phanh khí nén, các chủ xe nên lưu ý một vài điểm: 

• Thường xuyên làm sạch, vệ sinh các bộ phận của phanh 
• Kiểm tra kỹ càng các sự cố rò rỉ hoặc hư hỏng ở bên ngoài. 
• Kiểm tra và hiệu chỉnh bàn đạp phanh liên tục cùng áp suất của máy nén khí và bình chứa khí nén,…
• Kiểm tra kỹ càng toàn bộ các đường dẫn khí nén của phanh, tra mỡ các chốt, trục cam tác động, cam lệch tâm.

Kết luận 

Trên đây chúng tôi đã chia sẻ thông tin về phanh khí nén từ cấu tạo cho tới nguyên lý và ưu nhược điểm. Các bạn nếu có nhu cầu tìm hiểu chi tiết hơn có thể đến Honda Mỹ Đình để được cung cấp thông tin và chọn mua xe nhé.Chúng tôi luôn mong nhận được ý kiến phản hồi từ bạn đọc về các bài viết!

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.