Phanh khí nén – Part 8: Hệ thống phanh khí xe đầu kéo – rơ-moóc

Hệ thống phanh khí rơ moóc có nhiều thành phần tương tự như trên hệ thống xe tải. Bao gồm phanh guốc, bầu phanh khí, bình chứa khí và van điều khiển. Tuy nhiên, hệ thống phanh khí rơ moóc không có máy nén khí.

Hệ thống phanh khí rơ moóc phải dựa vào xe đầu kéo cho hai nhu cầu quan trọng. Đầu tiên, rơ-moóc phải nhận khí nén từ xe đầu kéo để làm đầy các bình chứa khí của rơ-moóc. Thứ hai, hệ thống phanh rơ moóc phải nhận lệnh từ xe đầu kéo về thời điểm áp dụng, và thời điểm nhả phanh.

Để đáp ứng các yêu cầu này, hệ thống có 2 đường dẫn khí giữa hệ thống khí của đầu kéo và rơ-moóc. Bao gồm đường cung cấp khí (hay còn gọi là đường khẩn cấp) và đường khí điều khiển.

Bởi vì giữa đầu kéo và rơ-moóc thỉnh thoảng cần được ngắt kết nối và kết nối lại, do đó các đường khí này được trang bị các thiết bị ghép nối nhanh được gọi là khớp nối tay (Gladhand connector). Cái tên này xuất phát từ việc nó giống như một bàn tay con người chuẩn bị bắt tay. Khớp nối tay thường có mã màu – vạch màu xanh lam hoặc màu xanh lam được sử dụng để chỉ đường điều khiển và màu đỏ được sử dụng để chỉ đường cung cấp.

Có hai loại hệ thống phanh khí rơ-mooc, bao gồm loại có phanh đỗ lò xo và loại không có phanh đỗ lò xo. Dù là loại nào, thì chúng đều phải có hệ thống dừng khẩn cấp để sử dụng trong trường hợp rơ-mooc tách khỏi đầu kéo.

Đối với các rơ-moóc không được trang bị phanh đỗ lò xo, sẽ sử dụng một thiết bị gọi là rơ le van khẩn cấp (van khẩn cấp chuyển tiếp). Nếu van này nhận thấy rơ-moóc đã bị đứt ra khỏi đầu kéo, van này sẽ áp dụng phanh cơ sở rơ-moóc với áp suất khí bình chứa rơ-moóc. Hành động này được gọi là kích hoạt hệ thống phanh đầu kéo.

Rơ moóc được trang bị phanh đỗ lò xo sử dụng lực lò xo để tác động lên phanh (tác dụng phanh rơ moóc) nếu rơ moóc tách khỏi đầu kéo.

Rơ-moóc có rơ le van khẩn cấp – đang nạp khí

Sơ đồ cho thấy một rơ moóc được trang bị van khẩn cấp rơ le. Không khí đi từ đầu kéo qua đường cung cấp đến van khẩn cấp rơ le, làm đầy bình chứa của rơ-moóc.

Rơ-moóc có rơ le van khẩn cấp – đang áp dụng phanh cơ sở

Sơ đồ này cho thấy một ứng dụng phanh cơ sở bình thường. Một tín hiệu điều khiển từ đầu kéo (người lái đạp phanh) đã được gửi qua đường điều khiển đến van khẩn cấp rơ le, dòng khí có áp từ đường cấp và bình chứa rơ-mooc được giải phóng để tác dụng lên cơ cấu phanh giúp phanh rơ-mooc.

Rơ moóc có van khẩn cấp rơ le – kích hoạt dừng khẩn cấp

Sơ đồ này cho thấy một đường cấp khí bị hỏng. Van khẩn cấp rơ le đã cảm nhận được sự mất áp suất trong đường cung cấp và đã cung cấp đầy đủ áp suất bình chứa rơ-moóc đến các bầu phanh công tác, kích hoạt phanh. Hệ thống phanh của rơ moóc sẽ vẫn được áp dụng miễn là vẫn có áp suất trong bình chứa của rơ moóc.

Hệ thống phanh rơ moóc cũng sẽ được kích hoạt mỗi khi ngắt kết nối khớp nối tay hoặc khi người lái xe đóng van cấp khí cho rơ moóc nằm trên bảng điều khiển đầu kéo.

Các tiêu chuẩn an toàn cho phương tiện cơ giới yêu cầu các hệ thống này phải được duy trì trong thời gian tối thiểu là 15 phút

Rơ moóc có phanh đỗ lò xo – đang nạp

Sơ đồ này cho thấy một hệ thống rơ moóc điển hình sử dụng phanh đỗ lò xo để đỗ xe và dừng xe khẩn cấp. Hệ thống sử dụng một bình chứa và hai van khí, một van chuyển tiếp cho phanh cơ sở và một van phanh lò xo rơ moóc làm đầy bình chứa và điều khiển phanh đỗ xe lò xo.

Các hệ thống khác có thể được trang bị một, hai hoặc ba van khí và nhiều bình chứa. Tuy nhiên, việc sử dụng nhiều hay ít van khí hoặc các bình chứa bổ sung sẽ không làm thay đổi hoạt động cơ bản của hệ thống.

Hệ thống khí đầu kéo đang cung cấp khí nén qua đường cung cấp đến van phanh lò xo của rơ moóc. Van phanh đỗ lò xo hướng dòng khí vào (các) bình chứa và nhả phanh đỗ lò xo.

Có hai loại hệ thống:

• Một loại làm đầy (các) bình chứa trước khi nhả phanh đỗ lò xo.
• Loại còn lại nhả phanh đỗ lò xo trước, sau đó làm đầy (các) bình chứa.

Rơ moóc có phanh đỗ lò xo – áp dụng phanh cơ sở

Trong sơ đồ, một tín hiệu điều khiển từ đầu kéo đã được gửi qua đường điều khiển đến van rơ le của rơ moóc. Van rơ le đã mwor đường khí từ bình chứa rơ moóc và đưa nó đến các bầu phanh cơ sở rơ moóc ở áp suất tương ứng với áp suất của tín hiệu điều khiển.

Rơ moóc có phanh đỗ lò xo – kích hoạt

Sơ đồ này cho thấy một đường cấp khí bị hỏng. Van phanh lò xo của rơ moóc đã cảm nhận được sự mất áp suất trong đường cấp khí và đã xả hết áp suất không khí từ các bầu phanh đỗ lò xo, gây ra tác dụng phanh đỗ lò xo.

Hành động này cũng có thể được gọi là hoạt động của phanh rơ-mooc. Hệ thống phanh rơ moóc cũng sẽ được kích hoạt mỗi khi ngắt kết nối hoặc khi người lái xe đóng van cấp khí rơ moóc nằm trên bảng điều khiển đầu kéo.

Bảo vệ xe đầu kéo

Nếu kết nối cơ khí giữa đầu kéo và rơ moóc bị hỏng, làm cho rơ moóc tách khỏi đầu kéo, thì hai đường dẫn khí kết nối sẽ bị đứt. Áp suất không khí từ hệ thống đầu kéo sẽ bị mất thông qua đường dây cung cấp bị hỏng, và nếu người lái xe đạp phanh, áp suất khí cũng sẽ thoát ra qua đường dây điều khiển bị hỏng.

Để ngăn khí nén của đầu kéo bị cạn kiệt đến mức không an toàn, nó được trang bị hệ thống bảo vệ đầu kéo. Hệ thống bảo vệ đầu kéo bao gồm van cấp khí cho rơ-moóc nằm trong bảng điều khiển đầu kéo và van bảo vệ đầu kéo, thường nằm phía sau ca-bin đầu kéo. Tất cả không khí cung cấp và điều khiển đưa đến rơ moóc đều đi qua van bảo vệ đầu kéo.

Trong trường hợp kết nối vơi srơ-moóc bị hỏng, hệ thống bảo vệ đầu kéo sẽ tự động ngắt tổn thất dòng khí từ máy kéo, duy trì áp suất đủ để người lái dừng xe an toàn.

Một số hệ thống bảo vệ đầu kéo sẽ khóa van ngay lập tức trong trường hợp khẩn cấp này, nhưng một số hệ thống sẽ cho phép áp suất dòng khí đầu kéo giảm xuống mức thấp nhất là 20 p.s.i (138 kPa) trước khi khóa.

Van cấp khí cho rơ moóc

Van cấp khí này có nhiệm vụ mở đường cấp khí cho rơ mooc khi mà rơ mooc được kết nối với đầu kéo. Nó có nút trên bảng điều khiển như hình.

Van tay

Việc tác động van chân sẽ hướng áp suất tác dụng gần như giống nhau lên cả phanh của đầu kéo và rơ moóc. Ví dụ: nếu bạn thực hiện một ứng dụng van chân 20 psi, áp suất ứng dụng này sẽ được áp dụng cho cả phanh của đầu kéo và rơ moóc. Nhưng đôi khi bạn chỉ muốn thực hiện phanh rơ-mooc, van tay cho phép bạn tác động phanh rơ-moóc độc lập với đầu kéo.

Van một chiều hai đầu cấp

Van một chiều hai đầu cấp cho phép bạn áp dụng phanh rơ moóc một cách độc lập. Van này có cấu tạo giống với van được sử dụng trong hệ thống phanh đỗ lò xo, ngoại trừ nó cho phép áp suất tác dụng cao nhất từ van tay hoặc van chân được dẫn đến phanh rơ moóc.

Hệ thống phanh đầu kéo-rơ-moóc kép

Hệ thống phanh đầu kéo – rơ mooc kép – Tác động van chân

Hình trên là sơ đồ tổng quát của hệ thống phanh khí kép cho đầu kéo – rơ-mooc. Khi người lái đạp chân phanh, dòng khí nén sẽ đi theo các đường ống và phanh các bánh xe đầu kéo, đồng thời tín hiệu điều khiển phanh và dòng điều khiển cũng di chuyển đến rơ-mooc để thực hiện phanh.

Lưu ý rằng trong hầu hết các hệ thống kép, van điều khiển phanh đỗ (nút màu vàng) được liên kết với van cung cấp khí rơ-moóc (nút màu đỏ) để việc áp dụng van điều khiển phanh đỗ sẽ tác động đến tất cả phanh đỗ trên cả máy kéo và rơ-moóc.

Một số máy kéo được trang bị ba van điều khiển trên bảng điều khiển – van điều khiển phanh đỗ (nút màu vàng), van cung cấp rơ moóc (nút màu đỏ), cộng với van phanh đỗ của máy kéo có nút tròn màu xanh lam có thể điều khiển phanh đỗ của máy kéo tùy thuộc vào phanh của rơ moóc.

Hệ thống phanh đầu kéo-rơ-moóc kép – lỗi hệ thống khí sơ cấp

Sơ đồ này cho thấy hệ thống khí kép đã xảy ra sự cố trong hệ thống khí sơ cấp trên xe đầu kéo. Cảnh báo khí áp suất thấp sẽ cảnh báo cho người lái xe về vấn đề và việc nhìn lướt qua đồng hồ đo bình chứa sẽ xác nhận rằng chỉ một phần của hệ thống khí kép đã bị mất.

Do bình chứa sơ cấp bị lỗi. Do đó lúc này nhờ có van một chiều mà dòng khí nén sẽ từ bình thứ cấp đi đến các đường ống phanh bánh trước đầu kéo và đồng thời đi đến phanh rơ-mooc.

Các tiêu chuẩn an toàn cho xe cơ giới yêu cầu tự động ngắt nguồn cung cấp khí cho rơ-moóc – trong trường hợp áp suất trong hệ thống khí của đầu kéo giảm xuống từ 20 đến 45 psi (138 đến 310 kPa) – áp dụng như nhau đối với đầu kéo có hệ thống không khí kép.

Hệ thống phanh đầu kéo-rơ-moóc kép – rơ mooc bị lỗi

Sơ đồ này cho thấy cách thức hoạt động của van bảo vệ đầu kéo và van cấp khí của rơ-moóc để bảo vệ nguồn cấp khí cho đầu kéo bị cạn kiệt đến mức không an toàn trong trường hợp rơ-moóc tách ra, gây đứt các đường nối. Việc mất khí đột ngột qua đường cấp khí của rơ-moóc bị hỏng đã khiến van cấp khí của rơ-moóc tự động tắt.

Người lái xe đang thực hiện một ứng dụng van chân, khiến hệ thống phanh của máy kéo được áp dụng. Áp suất ứng dụng cũng đi qua cả van một chiều hai đầu vào đến van bảo vệ máy kéo.

Do không có áp suất trong đường cung cấp đến rơ moóc, van bảo vệ máy kéo đã đóng đường dẫn đến đường điều khiển rơ moóc, do đó không có dòng khí ứng dụng nào có thể bị lãng phí qua đường bị hỏng đó.

Nếu đường điều khiển tách ra, sẽ không có gì xảy ra cho đến khi phanh rơ moóc được áp dụng. Khi điều đó xảy ra, hệ thống bảo vệ đầu kéo sẽ kích hoạt để bảo vệ nguồn cấp khí cho đầu kéo. Khi không có rơ-moóc nào được kết nối, van cấp khí của rơ-moóc sẽ ở vị trí đóng.