Một bộ tăng lực phanh không khí, còn được gọi là bộ tăng cường phanh khí nén, là một thành phần chuyên dụng được thiết kế để khuếch đại lực phanh bằng cách sử dụng không khí nén. Được sử dụng chủ yếu trong các phương tiện hạng nặng như xe tải, xe buýt và xe kéo thương mại, nó giải quyết thách thức dừng các phương tiện lớn, có khối lượng lớn bằng cách tận dụng áp lực khí nén-một nguồn năng lượng hiệu quả trong các ứng dụng đó. Dưới đây là một sự cố chi tiết về cấu trúc, nguyên tắc làm việc và chu kỳ hoạt động của nó.
### 1. Các thành phần cốt lõi của bộ tăng lực phanh không khí
1.1 Hệ thống buồng áp suất
Hồ chứa cung cấp không khí: Các cửa hàng nén khí (thường là 100 ps150 psi) từ máy nén khí của xe.
Van điều khiển: Điều chỉnh luồng không khí dựa trên đầu vào bàn đạp phanh.
Piston điện và cơ hoành: Một thành phần có đường kính lớn chuyển đổi áp suất không khí thành lực cơ học.
Lắp ráp Pushrod: Truyền lực khuếch đại đến xi lanh phanh hoặc buồng phanh.
1.2 Cơ chế điều khiển
Liên kết bàn đạp phanh: Kết nối cơ học giữa bàn đạp của người lái và van điều khiển.
Các đường dây và phụ kiện không khí: Ống khí nén mang không khí nén đến và từ bộ tăng áp.
Kiểm tra van: Ngăn chặn dòng chảy không khí và duy trì áp suất hồ chứa.
### 2. Nguyên tắc làm việc: Từ áp suất không khí đến lực phanh
2.1 Trạng thái nghỉ ngơi (bàn đạp không bị trầm cảm)
Vị trí van: Van điều khiển chặn không khí xâm nhập vào buồng piston năng lượng, duy trì áp suất không khí bằng nhau ở cả hai mặt của màng chắn (hoặc piston).
Cân bằng cơ học: Pushrod vẫn ở vị trí trung tính, không có lực nào trên hệ thống phanh.
Cung cấp không khí: Hồ chứa duy trì áp lực liên tục, sẵn sàng để kích hoạt.
2.2 Kích hoạt tăng cường phanh (bàn đạp bị trầm cảm)
Bước 1: Kích hoạt van điều khiển
Nhấn bàn đạp phanh kích hoạt một liên kết cơ học mở van điều khiển.
Điều này cho phép khí nén từ hồ chứa chảy vào buồng piston nguồn (một bên của cơ hoành/piston).
Bước 2: Sáng tạo khác biệt áp lực
Buồng điện: Áp suất không khí (ví dụ: 100 psi) đẩy vào pít -tông hoặc cơ hoành.
Buồng đối diện: Vẫn ở áp suất thấp hơn (hoặc được thông hơi vào khí quyển), tạo ra sự khác biệt áp suất.
Diện tích piston/cơ hoành càng lớn, khuếch đại lực càng lớn (ví dụ: piston đường kính 10 inch có ~ 78,5 inch vuông, tạo ra ~ 7.850 pound lực ở 100 psi).
Bước 3: Lực lượng truyền vào phanh
Chuyển động của piston điều khiển Pushrod, hoạt động trên xi lanh phanh chính (trong hệ thống thủy lực) hoặc trực tiếp trên các buồng phanh không khí (trong các hệ thống khí nén thuần túy).
Trong các hệ thống thủy lực, Pushrod nhân lực chân của người lái và chuyển đổi nó thành áp suất thủy lực cho Calipers/trống phanh.
Trong các hệ thống khí nén, Pushrod có thể kích hoạt các van rơle gửi không khí đến buồng phanh bánh xe, mở rộng giày phanh hoặc calip.
2.3 Điều chỉnh áp suất phanh (giảm bàn đạp một phần)
Thiết kế của van điều khiển cho phép lưu lượng không khí theo tỷ lệ: Trầm cảm bàn đạp sâu hơn mở ra van nhiều hơn, thừa nhận nhiều không khí hơn và tăng lực phanh.
Khả năng "điều chỉnh" này là rất quan trọng đối với các phương tiện hạng nặng, cho phép người lái áp dụng lực phanh chính xác dựa trên các điều kiện tải và đường.
###.
| Tính năng | Booster phanh không khí | Booster chân không | Hydro-boost |
|---|---|---|---|
| Nguồn điện | Không khí nén (100 Ném150 psi) | Máy hút bụi động cơ (-20 INHG ~ 5 psi) | Chất lỏng thủy lực (1.0001.500 psi) |
| Ứng dụng điển hình | Xe tải hạng nặng, xe buýt, xe kéo | Xe chở khách, xe tải nhẹ | Xe tải hạng trung, xe diesel |
| Khuếch đại lực | Cao (10 Lực lượng lái xe) | Vừa phải (5 trận10x) | Cao (10 trận20x) |
| Phụ thuộc vào động cơ | Độc lập (được lưu trữ trong không khí trong hồ chứa) | Phụ thuộc vào chân không động cơ | Phụ thuộc vào máy bơm trợ lực lái |
| Dự phòng an toàn | Thường bao gồm các hệ thống không khí kép | Nguồn chân không đơn | Mạch thủy lực đơn |
### 4. Chu kỳ hoạt động trong xe hạng nặng
4.1 Sạc máy nén khí
Một máy nén khí điều khiển động cơ liên tục lấp đầy bể chứa để duy trì áp suất (ví dụ: 120 psi).
Công tắc áp suất dừng máy nén sau khi đạt được áp suất đích và khởi động lại khi áp suất giảm (ví dụ: dưới 100 psi).
4.2 Trình tự phanh (ví dụ cho một chiếc xe tải)
Người lái xe chán nản bàn đạp: Điều khiển van tăng cường phanh không khí.
Không khí được phát hành để tăng cường: Không khí nén từ hồ chứa đẩy pít -tông điện.
Lực cơ học truyền: Pushrod kích hoạt xi lanh chính phanh (nếu thủy lực) hoặc van rơle (nếu khí nén).
Ứng dụng phanh:
Hệ thống thủy lực: Xi lanh chủ gửi chất lỏng đến phanh bánh xe, thu hút calipers/trống.
Hệ thống khí nén: Van rơle Gửi không khí đến buồng phanh, mở rộng màng ngăn đẩy thanh phanh và áp dụng giày/trống.
Phát hành bàn đạp: Van điều khiển lỗ thông hơi từ bộ tăng áp, cho phép piston trở về vị trí nghỉ ngơi của nó, giải phóng phanh.
### 5. Các tính năng an toàn trong hệ thống phanh không khí
5.1 Hệ thống không khí kép
Hầu hết các phương tiện nặng có hai hệ thống không khí độc lập (trục trước và sau) để dự phòng. Nếu một người thất bại, người kia vẫn có thể cung cấp phanh.
Bộ tăng áp có thể được kết nối với cả hai hệ thống để đảm bảo khuếch đại lực ngay cả trong các lỗi một phần.
5.2 Tích hợp phanh đỗ xe
Boosters phanh không khí thường hoạt động cùng với phanh đỗ xe lò xo. Khi áp suất không khí giảm (ví dụ, trong quá trình lỗi hệ thống), các lò xo áp dụng phanh tự động (thiết kế không an toàn).
5.3 Đồng hồ đo áp suất và báo thức
Đồng hồ đo bảng điều khiển theo dõi áp suất hồ chứa không khí và âm thanh báo động nếu áp suất giảm xuống dưới ngưỡng an toàn (ví dụ, 60 psi), cảnh báo người điều khiển lỗi tăng cường tiềm năng.
### 6. Ưu điểm của máy tăng cường phanh trên xe hạng nặng
Đầu ra lực cao: Không khí nén cung cấp hỗ trợ nhất quán, áp suất cao, cần thiết để dừng tải nặng.
Tính độc lập với tải động cơ: Không giống như các tên lửa đẩy chân không (dựa trên chân không động cơ), các máy tăng áp không khí sử dụng áp suất được lưu trữ, làm cho chúng đáng tin cậy ngay cả trong các quầy hàng động cơ hoặc điều kiện tải cao.
Bảo trì đơn giản: Các thành phần khí nén là độ bền và ít dễ bị rò rỉ chất lỏng so với hệ thống thủy lực.
Hoạt động tầm xa: Hồ chứa không khí cho phép nhiều ứng dụng phanh ngay cả khi máy nén bị hỏng, cung cấp bộ đệm an toàn.
### 7. Ví dụ trong thế giới thực: Booster phanh không khí trong một chiếc xe tải bán tải
Thông số kỹ thuật xe: Một chiếc xe tải bán điển hình với tổng trọng lượng xe (GVW) là 80.000 lbs.
Thiết kế tăng cường: Một bộ tăng cường không khí kép-diiaphragm với diện tích kết hợp ~ 150 inch vuông.
Tính toán lực: Ở áp suất không khí 100 psi, bộ tăng áp tạo ra 150 mét vuông. × 100 psi=15, 000 pound lực.
Đầu vào trình điều khiển: Trình điều khiển có thể áp dụng 50 pound100 pound áp suất chân, mà tăng cường khuếch đại thành 15, 000+ pound, cho phép xe tải dừng trong khoảng cách an toàn.
