Tìm hiểu về phanh khí nén
Đ i v i phanh khí nén, đi u tài tình nh t là n u toàn b khí b rò r h t ra ngoàiố ớ ề ấ ế ộ ị ỉ ế
thì c c u phanh d ng s đ c kích ho t t đ ng và hãm c đoàn tàu l i. Trongơ ấ ừ ẽ ượ ạ ự ộ ả ạ
khi đó, n u phanh thu l c b rò r h t d u phanh thì s th c s là m t th mế ỷ ự ị ỉ ế ầ ẽ ự ự ộ ả
h a.ọ
George Westinghouse và l ch s phát tri n c a phanh khí nénị ử ể ủ
Tàu h a, xe buýt và các xe đ u kéo đ u l a ch n phanh khí nén mà không s d ngỏ ầ ề ự ọ ử ụ
phanh thu l c b i vì d u phanh có th b ch y h t kh i h th ng n u có rò r , còn khíỷ ự ở ầ ể ị ả ế ỏ ệ ố ế ỉ
nén thì không b nh v y! M t khác, các ph ng ti n nêu trên thu c nhóm v n t i h ngị ư ậ ặ ươ ệ ộ ậ ả ạ
n ng (c ng i và hàng hóa) nên yêu c u v đ an toàn là t i quan tr ng. M t đoànặ ả ườ ầ ề ộ ố ọ ộ
tàu cao t c s d ng phanh th y l c s tr thành m t đoàn tàu t th n lao đi v i t c đố ử ụ ủ ự ẽ ở ộ ử ầ ớ ố ộ
c a m t viên đ n n u ch ng may d u phanh b rò r .ủ ộ ạ ế ẳ ầ ị ỉ
Tr c khi phanh khí nén ra đ i, các đoàn tàu h a s d ng m t h th ng phanh thô sướ ờ ỏ ử ụ ộ ệ ố ơ
c n có ng i đi u khi n m i toa (ng i gác phanh) đ kéo phanh tay khi có hi uầ ườ ề ể ở ỗ ườ ể ệ
l nh c a lái tàu. Ki u phanh th công thi u hi u qu này sau đó b thay th b ng hệ ủ ể ủ ể ệ ả ị ế ằ ệ
th ng phanh khí nén tr c ti p, t c là s d ng m t máy nén cung c p khí nén thông quaố ự ế ứ ử ụ ộ ấ
m t ng d n vào bình ch a khí c a m i toa. Khi lái tàu nh n phanh, các đ ng ngộ ố ẫ ứ ủ ỗ ấ ườ ố
đ c đi n đ y khí nén đ ép c ng các má phanh.ượ ề ầ ể ứ
Vào năm 1869, m t k s tên là George Westinghouse - ng i th c s nh n ra t mộ ỹ ư ườ ự ự ậ ầ
quan tr ng c a tính an toàn đ i v i ngành công nghi p đ ng s t non tr lúc b y gi -ọ ủ ố ớ ệ ườ ắ ẻ ấ ờ
đã sáng ch ra h th ng phanh khí nén s d ng van ba ng đ u tiên, dùng cho xe chế ệ ố ử ụ ả ầ ở
khách ch y trên đ ng ray. Phanh c a Westinghouse có nguyên lý ho t đ ng ng cạ ườ ủ ạ ộ ượ
h n so v i ki u phanh khí nén tr c ti p. Van ba ng , nh tên g i c a nó, có ba c a n iẳ ớ ể ự ế ả ư ọ ủ ử ố
t i ba đ ng khí khác nhau: m t c a dành cho ng d n chính t bình tích khí, m t c aớ ườ ộ ử ố ẫ ừ ộ ử
d n t i các xi-lanh công tác c a c c u phanh và c a còn l i thông v i các bình ch aẫ ớ ủ ơ ấ ử ạ ớ ứ
ph .ụ
Và nh vây, m t h th ng “van ba ng ” s th c hi n các ch c năng sau:ư ộ ệ ố ả ẽ ự ệ ứ
1. N p khí:ạ
H th ng c n đ c n p đ y khí nén thì m i có th nh phanh. Nghĩa là, khi xe khôngệ ố ầ ượ ạ ầ ớ ể ả
ho t đ ng, nó luôn trong tình tr ng đ c phanh. Ch khi áp su t trong h th ng đ t t iạ ộ ạ ượ ỉ ấ ệ ố ạ ớ
m c thích h p thì c c u phanh d ng m i thôi tác d ng, xe s n sàng ho t đ ng.ứ ợ ơ ấ ừ ớ ụ ắ ạ ộ
2. Tác d ng phanh:ụ
Khi ng i đi u khi n đ p phanh thì áp su t trong h th ng s gi m xu ng. Còn khiườ ề ể ạ ấ ệ ố ẽ ả ố
l ng khí tr ng h th ng gi m thì van ba ng s cho phép khí h i v các bình ch a,ượ ọ ệ ố ả ả ẽ ồ ề ứ
đ ng th i c c u phanh th c hi n ch c năng phanh.ồ ờ ơ ấ ự ệ ứ
3. Nh phanh:ả
Sau khi th c hi n tác d ng phanh thì m t l ng khí nén s b x ra ngoài, sau đó ápự ệ ụ ộ ượ ẽ ị ả
su t trong h th ng đ c tăng đ nh phanh.ấ ệ ố ượ ể ả
Thay vì dùng l c c h c hay áp su t khí nén tr c ti p đ tác d ng phanh gi ng nhự ơ ọ ấ ự ế ể ụ ố ư
phanh th y l c ngày nay, Westinghouse s d ng m t bình ch a luôn đ c cung c pủ ự ử ụ ộ ứ ượ ấ
đ y khí nén áp su t công tác đ nh phanh. Nói cách khác, ch đ phanh trong hầ ở ấ ể ả ế ộ ệ
th ng “van ba ng ” luôn đ c duy trì hoàn toàn cho đ n khi có m t l ng khí nén bố ả ượ ế ộ ượ ị
đ y ra ngoài không khí.ẩ
Đi u tài tình nh t đây là gi s toàn b khí nén b rò r h t ra ngoài thì m c nhiên cề ấ ở ả ử ộ ị ỉ ế ặ ơ
c u phanh d ng s đ c kích ho t m t cách t đ ng và hãm c đoàn tàu l i. Trong khiấ ừ ẽ ượ ạ ộ ự ộ ả ạ
đó, n u phanh thu l c b rò r h t d u phanh thì s th c s là m t th m h a.ế ỷ ự ị ỉ ế ầ ẽ ự ự ộ ả ọ
Ý t ng c a Westinghouse chính là nh ng nguyên lý c b n cho các h th ng phanhưở ủ ữ ơ ả ệ ố
khí nén hi n đ i đang đ c s d ng r ng rãi trên tàu h a, xe buýt và đ u kéo. V yệ ạ ượ ử ụ ộ ỏ ầ ậ
phanh khí nén trên các ph ng ti n đ ng b hi n nay ho t đ ng nh th nào?ươ ệ ườ ộ ệ ạ ộ ư ế
H th ng phanh trên xe t i và xe buýtệ ố ả
C u t o chung và nguyên lý ho t đ ng c a phanh khí nén trên các xe t i và xe buýtấ ạ ạ ộ ủ ả
hi n nay cũng hoàn toàn gi ng nh trên tàu h a v i nguyên lý “van ba ng ”, khí nénệ ố ư ỏ ớ ả
ch a s n trong các đ ng ng, cách nh phanh…ứ ẵ ườ ố ả
H u nh t t c các ph ng ti n đ ng b s d ng phanh khí nén hi n nay đ u có chầ ư ấ ả ươ ệ ườ ộ ử ụ ệ ề ế
đ nh phân c p – cho phép đi u khi n m c đ nh phanh t ng ph n t l theo t ngộ ả ấ ề ể ứ ộ ả ừ ầ ỷ ệ ừ
c p đ gia tăng c a áp su t.ấ ộ ủ ấ
Sau đây là c u t o c a m t h th ng phanh ki u khí nén đi n hình trên xe t i và xeấ ạ ủ ộ ệ ố ể ể ả
buýt:
- Máy nén khí (air compressor): nén và b m khí t i các bình ch a đ s n sàng sơ ớ ứ ể ẵ ử
d ng.ụ
- Van đi u áp c a máy nén khíề ủ (air compressor governor): đi u khi n th i đi m b mề ể ờ ể ơ
khí c a máy nén vào các bình ch a đ đ m b o th tích khí đ tiêu chu n.ủ ứ ể ả ả ể ủ ẩ
- Các bình ch aứ (air reservoir tanks): ch a khí nén cho toàn h th ng.ứ ệ ố
- Các van x h i n cả ơ ướ (drain valves): n m phía d i thân các bình ch a, dùng đ xằ ướ ứ ể ả
h i n c l n trong khí nén.ơ ướ ẫ
- T ng van phanhổ (foot valve): khi nh n tác đ ng t chân phanh s đi u khi n nh khíậ ộ ừ ẽ ề ể ả
nén t các bình ch a.ừ ứ
- B u phanhầ (brake chambers): th ng là m t bình hình tr có nhi m v t o l c đ yườ ộ ụ ệ ụ ạ ự ẩ
lên đòn đi u ch nh khe h má phanh thông qua m t c n đ y đ quay c c u camề ỉ ở ộ ầ ẩ ể ơ ấ
phanh xe.
- C n đ yầ ẩ (push rod): m t thanh n i b ng thép ho t đ ng t ng t nh m t pit-tôngộ ố ằ ạ ộ ươ ự ư ộ
n i gi a b u phanh v i đòn đi u ch nh khe h má phanh.ố ữ ầ ớ ề ỉ ở
- Đòn đi u ch nh khe h má phanhề ỉ ở (slack adjusters): m t tay đòn n i c n đ y v i cộ ố ầ ẩ ớ ơ
c u cam ki u ch S đ đi u ch nh khe h gi a gu c phanh và tang phanh.ấ ể ữ ể ề ỉ ở ữ ố
- Cam ki u ch Sể ữ (brake s-cam): c c u cam ki u ch S ép các gu c phanh vào sátơ ấ ể ữ ố
tang phanh đ phanh xe.ể
- Gu c phanhố (brake shoes): các kim lo i đ c ph m t l p v đ c bi t nh m t o raạ ượ ủ ộ ớ ỏ ặ ệ ằ ạ
ma sát v i tang phanh.ớ
- Lò xo h i vồ ị (return spring): m t lò xo c ng đ c n i v i các gu c phanh mõi bánhộ ứ ượ ố ớ ố ở
xe nh m gi các gu c v trí không phanh khi không b ép b i c c u cam.ằ ữ ố ở ị ị ở ơ ấ
H tr phanh kh n c p (phanh d ng) cũng là m t ph n không th thi u c a m t hỗ ợ ẩ ấ ừ ộ ầ ể ế ủ ộ ệ
th ng phanh khí nén tiêu chu n và có th đ c kích ho t b ng cách kéo m t nút trênố ẩ ể ượ ạ ằ ộ
bàng đi u khi n trung tâm, g n v i đèn báo s c ki m tra phanh. Tr c khi v n hànhề ể ầ ớ ự ố ể ướ ậ
m t chi c xe dùng phanh khí nén, lái xe ph i n nút phanh kh n c p đ n p khí nénộ ế ả ấ ẩ ấ ể ạ
cho h th ng.ệ ố
Ngay khi đ ng d n phanh kh n c p đ t đ áp su t, phanh s nh . N u h th ng cóườ ẫ ẩ ấ ạ ủ ấ ẽ ả ế ệ ố
rò r , áp su t s gi m m t cách v a đ đ kích ho t l i phanh kh n c p. Thêm vào đó,ỉ ấ ẽ ả ộ ừ ủ ể ạ ạ ẩ ấ
các xe t i h ng n ng th ng đ c trang b thêm phanh c x đ ng c nh m b trả ạ ặ ườ ượ ị ổ ả ộ ơ ằ ổ ợ
cho quá trình phanh. Tuy nhiên, ki u phanh ph này n m đ ng c nên không đ cể ụ ằ ở ộ ơ ượ
xem nh m t ph n c a h th ng phanh khí nén.ư ộ ầ ủ ệ ố
B o d ng phòng ng aả ườ ừ
T t nhiên không nên ch xe h ng b n m i quan tâm đ n vi c chăm sóc cho nó. H nấ ờ ỏ ạ ớ ế ệ ơ
th n a, phanh khí nén th ng có m t trên các ph ng ti n v n t i ng i và hàng hóaế ữ ườ ặ ươ ệ ậ ả ườ
h ng n ng, cho nên ch m t sai sót, l đ nh nh có th gây h u qu khôn l ng. Sauạ ặ ỉ ộ ơ ễ ỏ ể ậ ả ườ
đây là m t vài l i khuyên nh dành cho b n:ộ ờ ỏ ạ
Duy trì áp su t t i thi u c a khí nén trong h th ng là 85 psi đ i v i xe buýt và 100 psiấ ố ể ủ ệ ố ố ớ
đ i v i xe t i (1 psi = 6,894 kPa). Ki m tra th i gian áp su t tăng t 85 psi lên 100 psiố ớ ả ể ờ ấ ừ