Phanh khí nén trên xe tải, xe đầu kéo hoạt động thế nào?
Động cơ xe tải đầu kéo có kích thước lớn hơn khoảng 60 lần những động cơ xe hơi thông thường, công suất của chúng thường lên tới 400-600 mã lực với momen xoắn cực đại có thể lên tới hàng ngàn Nm. Ngoài ra, những động cơ này được thiết kế có thể hoạt động được khoảng 1,6 triệu km trước khi nghỉ hưu, thậm chí chúng có thể chạy liên tục không ngừng nghỉ trừ khi bạn muốn bảo dưỡng hay thay dầu.
 |
Xe container vừa gây tai nạn thảm khốc ở Long An. (Ảnh Lê Trai) |
Các xe tải đầu kéo có trọng lượng khoảng 18-20 tấn (chưa tính hàng hóa) sẽ phải đi thêm một quãng dài hơn 40% so với xe hơi thông thường trước khi chúng có thể dừng lại hẳn, điều này khiến những chiếc xe như vậy đi với tốc độ cao thực sự là một mối nguy hiểm chết người nếu không thể dừng lại kịp thời, ví dụ như vụ xe container gây ra vụ tai nạn kinh hoàng khi tông hơn 20 xe máy dừng đèn đỏ chiều 2/1/2018 tại ngã tư gần cầu Bến Lức (Long An) khiến nhiều người thương vong.
Để đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông, các loại xe đầu kéo sử dụng phanh khí nén thay vì phanh thủy lực giống như những chiếc xe hơi thông thường bởi khi có hiện tượng rò rỉ, dầu phanh có thể bị chảy hết khỏi hệ thống hãm, còn phanh khí nén không bị như vậy.
>>> Hyundai Santa Fe 2019 đủ màu đổ bộ đại lý, chờ ngày "bùng nổ"
Nguồn gốc của hệ thống phanh đặc biệt này bắt đầu từ năm 1869, một kỹ sư tên là George Westinghouse đã sáng chế ra hệ thống phanh khí nén sử dụng van ba ngả đầu tiên. Van ba ngả, như tên gọi của nó, có ba cửa nối tới ba đường khí khác nhau: một cửa dành cho ống dẫn chính từ bình tích khí, một cửa dẫn tới các xi-lanh công tác của cơ cấu phanh và cửa còn lại thông với các bình chứa phụ. Và như vây, một hệ thống “van ba ngả” sẽ thực hiện các chức năng sau:
 |
Van ba ngả. |
- Nạp khí: hệ thống cần được nạp đầy khí nén thì mới có thể nhả phanh; nghĩa là khi xe không hoạt động, nó luôn trong tình trạng được phanh. Chỉ khi áp suất trong hệ thống đạt tới mức thích hợp thì cơ cấu phanh mới thôi tác dụng, xe sẵn sàng khởi hành.
- Hãm phanh: khi tài xế đạp phanh thì áp suất trong hệ thống sẽ giảm xuống. Khi lượng khí trong hệ thống giảm thì "van 3 ngả" sẽ cho phép khí hồi về các bình chứa, cơ cấu hãm sẽ thực hiện chức năng phanh.
- Nhả phanh: sau khi thực hiện tác dụng phanh, một lượng khí nén sẽ bị xả ra ngoài, sau đó áp suất trong hệ thống được tăng để nhả phanh.
Ngoài ra hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp (còn gọi là là phanh dừng) cũng là một phần không thể thiếu của một hệ thống phanh khí nén tiêu chuẩn và có thể được kích hoạt bằng cách kéo một nút trên bàng điều khiển trung tâm, gần với đèn báo sự cố kiểm tra phanh. Trước khi vận hành một chiếc xe dùng phanh khí nén, lái xe phải ấn nút phanh khẩn cấp để nạp khí nén cho hệ thống. Ngay khi đường dẫn phanh khẩn cấp đạt đủ áp suất, phanh sẽ nhả. Nếu hệ thống có rò rỉ, áp suất sẽ giảm một cách vừa đủ để kích hoạt lại phanh khẩn cấp.
Thêm vào đó, các xe tải hạng nặng thường được trang bị thêm phanh cổ xả động cơ (tên tiếng Anh là Exhaust Brake) nhằm bổ trợ cho quá trình phanh, hệ thống này chỉ kích hoạt khi xe bắt đầu di chuyển với vận tốc trên 20 km/h. Hệ thống hỗ trợ phanh này được dùng cho các xe tải loại lớn dùng động cơ diesel, bao gồm 1 van gắn trong ống xả của động cơ. Khi đóng van này lại thì khí thải bị ngăn lại sẽ làm tăng áp suất trong ống xả, do đó piston muốn đẩy khí trong buồng đốt ra sẽ bị cản trở bởi áp suất cao trong ống xả, dẫn đến tốc độ của động cơ giảm đi.
 |
|
|
Xe container cần quãng đường bao nhiêu để phanh dừng?
Thông thường, những chiếc xe đầu kéo có khối lượng rất lớn (kể cả khi chạy không tải) nên khi ở tốc độ cao chúng thường mất một quãng đường khá lớn để có thể dừng lại hoàn toàn, do nguyên lý của lực quán tính. Hệ thống phanh khí xả sẽ hỗ trợ cho hệ thống khí nén trong việc kìm hãm quá trình đi lên của piston trong kì xả lực, từ đó cản trở chuyển động của động cơ tăng lên, chính lực cản này sẽ làm cho tốc độ của xe bị chậm lại, cùng với cơ chế hãm của phanh khí nén giúp xe có thể dừng lại một cách an toàn hơn.
Trên mặt đường khô ráo, một xe tải chạy ở tốc độ 60 km/h cần 81 m để phanh dừng, trong khi xe con chỉ mất 32 m. Ở tốc độ 100 km/h, quãng đường với xe container phanh dừng là 185 m, của xe con là 76 m.
HOÀNG SƠN
