HỆ THỐNG PHANH KHÍ
Hệ thống phanh khí sử dụng năng lượng của khí nén để tiến hành phanh,
người lái chỉ cần thắng lò xo ở van phân phối để thực hiện phanh xe hoặc thôi
phan. Nhờ thế mà phanh khí điều khiển nhẹ nhàng, hiệu quả phanh lớn.
7.4.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc chung
1. Sơ đồ cấu tạo
Hệ thống phanh khí thường bố trí trên các ôtô có trọng tải lớn. Các bộ phận
chính gồm có: máy nén khí, van điều chỉnh áp suất, bình chứa khí nén, van phân
phối (Van điều khiển), các buồng hơi hãm cùng với cơ cấu hãm của các bánh xe,
bàn đạp, ống dẫn hơi và các ống mềm. Trên một số xe có bố trí hai bình chứa khí,
bình lọc và đường ống dẫn khí cho hệ thống phanh rơ moóc.
Hình 7.41 Hệ thốnh phanh khí
1. Máy nén khí; 2. Van điều chỉnh áp suất; 3. Đồng hồ áp lực; 4. Van
an toàn; 5,8 Bình khí nén; 6. Van trích hơi; 7. Van xả;
9, 16. Buồng hơi hãm; 10, 15 Ống mềm; 11, 17 guốc phanh; 12. Van
phân phối (van điều khiển) 13. Ống đẫn; 14. Bàn đạp phanh;
2. Nguyên lý làm việc
Máy nén khí (1) được dẫn động từ trục khuỷu động cơ, khi động cơ làm việc
máy nén khí nén không khí vào các bình chứa(5) và (8). Van điều chỉnh suất (2)
giữ áp suất của khí nén trong bình chứa ở mức độ quy định.
Khi đạp bàn đạp phanh, khí nén từ bình chứa qua van phân phối (12) tới
buồng hơi hãm (6;9) của các bánh xe, khí nén ép màng, đẩy cần đẩy và cần hãm,
làm trục quả đào quay, đẩy má phanh ra áp chặt với tang trống phanh để hãm bánh
xe.
Khi nhả bàn đạp phanh, van phân phối đóng kín đường khí nén của bình chứa,
đồng thời mở cho khí nén từ các buồng hơi hãm thoát ra ngoài. Lò xo kéo má
phanh ra khỏi tang trống phanh. Quá trình phanh kết thúc.
8.4.2 Các bộ phận chính của hệ thống phanh khí
1. Máy nén khí
a. Cấu tạo ( hình 7.42 )
Hình7.42 Cấu tạo máy nén khí và van điều chỉnh áp suất

1. Puli; 2. Thân máy; 3. Nắp máy;
4. Van đẩy (thoát). 5. Van hút; 6. Đường ống;
7. Piston cơ cấu thoát tải; 8. Van điều chỉnh áp suất; 9. Đầu nối (răcko)
Hệ thống phanh khí thường sử dụng máy nén khí có hai xi lanh. Kết cấu máy
nén khí giống như một động cơ gồm có: nắp máy(3), thân máy(2) và đáy máy,
trong thân máy có trục khuỷu, xi lanh, piston, thanh truyền. Trên nắp máy bố trí hai
van đẩy (4), hai van hút (5) cùng với lò xo. Trục khuỷu máy nén khí được truyền
động bằng dây đai qua puli (1) từ puli quạt gió của hệ thống làm mát.
Máy nén khí được làm mát bằng nước của hệ thống làm mát. Để bôi trơn các
chi tiết của máy nén khí, dầu từ đường dẫn chính của động cơ đi vào trục khuỷu
máy nén khi qua van áp xuất, sau đó theo đường dầu để bôi trơn cho cổ trục và cổ
biên. Dầu theo ống dẫn dầu từ đáy máy nén khí trở về đáy máy động cơ. Trên
đường khí vào máy nén khí có bố trí cơ cấu thoát tải. Cơ cấu thoát tải gồm piston,
cần đẩy, lò xo, đòn gánh. Đòn gánh nối giữa hai cần đẩy và hai cần đẩy này đặt đối
diện hai van hút. Khoảng dưới piston của cơ cấu thoát tải nối với van điều chỉnh áp
suất.
b. Nguyên lý làm việc
Khi động cơ làm việc máy nén khí được truyền động piston dịch chuyển lên
xuống trong xi lanh.
Khi piston đi xuống dưới, van đẩy đóng lại. Trong xi lanh có độ chân không
nên van hút mở ra, không khí đã được lọc sạch sơ bộ đi theo ống đẫn vào xi lanh.
Khi piston đi lên trên, van hút đóng lại. Không khí trong xi lanh bị nén, ép
van đẩy mở ra, không khí bị nén qua van đẩy vào buồng không khí của nắp máy để
nạp cho bình chứa.
Quá trình lặp đi lặp lại và áp suất khí nén trong bình chứa tăng dần. Nếu áp
suất khí nén trong bình chứa lớn hơn giá trị quy định (7,7 kg/cm
2
), van điều chỉnh
áp suất mở ra cho khí nén từ bình chứa đi vào khoang dưới piston của cơ cấu thoát
tải. Áp suất khí nén đẩy piston đi lên, cần đẩy mở van hút. Không khí trong xi lanh

không bị nén, mà chỉ đẩy từ xi lanh này sang xi lanh kia. Máy nén khí ở chế độ
chạy không tải và ngừng cung cấp khí nén vào bình chứa.
Nếu như người lái tiến hành phanh, áp suất khí nén trong bình chứa giảm
xuống. Khi áp suất khí nén giảm xuống giá trị nhất định, van điều chỉnh áp suất
đóng đường thông với bình chứa và mở đường thông với khí trời. Khí nén trong
khoang dưới piston của cơ cấu thoát tải đi ra ngoài. Lò xo đẩy đòn gánh cùng hai
piston đi xuống, cần đẩy không tác động vào van hút nữa. Máy nén khí trở lại chế
độ làm việc bình thường và cung cấp khí nén cho bình chứa.
Trong thực tế máy nén khí chỉ làm việc từ 10-20% thời gian làm việc của ôtô,
do đó tăng tuổi thọ làm việc đồng thời giảm tiêu hao công suất của động cơ.
b. Hư hỏng, kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa
* Hư hỏng:
Các chi tiết của máy nén khí hư hỏng tương tự như động cơ chính. Nguyên
nhân chủ yếu bị mài mòn tự nhiên do ma sát, va đập và làm việc lâu ngày, do bôi
trơn kém, dầu lẫn nhiều tạp chất.
Tác hại: không cung cấp đủ khí nén cho hệ thống phanh, hiệu quả phanh kém.
* Kiểm tra:
Phương pháp kiểm tra tương tự như động cơ chính, chỉ khác về chỉ tiêu kỹ
thuật. Các thông số kỹ thuật như sau:
− Độ côn, ô van xi lanh cho phép : ≤ 0,05 mm
− Khe hở giữa piston và xi lanh : ≤ 0,15 mm
− Khe hở miệng vòng găng : 0,25 ÷ 0,5 mm
− Khe hở cành vòng găng : 0,035 ÷ 0,1 mm
− Khe hở bạc biên : 0.02 ÷ 0, 07 mm
− Khe hở bạc đầu nhỏ với chốt piston : 0,004 ÷ 0,01 mm
* Sửa chữa:
− Van hút, van đẩy mòn ít rà bàng bột rà mịn trên kính phẳng hoặc lật 180
0
thay đổi mặt làm việc.
− Lò xo yếu thay mới

− Các chi tiết khác sửa chữa như các chi tiết ử động cơ chính.
− Lực siết nắp máy là 1,2 ÷ 1,7 Nm, siết đều và đối xứng.
− Vòng bi đỡ mòn hỏng thay mới.
2. Van điều chỉnh áp suất
Van điều chỉnh áp suất có nhiệm vụ giữ cho áp suất khí nén trong hệ thống ở
mức quy định, khoảng 6,5 – 7,7 kg/cm
2
.
a. Cấu tạo: ( hình 7.43 )
Van điều chỉnh áp suất có nhiều loại, hình 7.43 là sơ đồ van điều chỉnh áp
suất kiểu van bi. Van bi (11) luôn chịu hai lực ngược chiều: áp lực của khí nén và
lực nén của lò xo (3) qua cần đẩy (4). Van điều chỉnh áp suất có đường ống nối với
bình chứa khí nén (10), đường thông với cơ cấu thoát tải(8) và rãnh thông khí trời
(7). Van điều chỉnh áp suất thường bố trí ngay trên máy nén khí.
Hình 7.43 Cấu tạo van điều chỉnh áp suất
1. Vỏ; 2. Chụp ren; 3. Lò xo;
4. Cần đẩy; 5.đầu nối ren; 6. Đệm điều chỉnh
7. Lỗ bên sườn ; 8. Lỗ thông với cơ cấu thoát tải ;
9. Thân van; 10. Đầu nối; 11. Các viên bi.
b. Nguyên lý làm việc
Khi áp suất khí nén trong bình còn thấp, lò xo (3) qua cần đẩy(4) ép van bi
(11) ở vị trí dưới đóng kín đường (10) thông với bình chứa, mở đường thông với
khí trời(7). Cơ cấu thoát tải chưa làm việc và máy nén khí cung cấp khí nén cho
bình chứa. Khi áp suất khí nén đạt tới giá trị nhất định, áp lực khí nén thắng lực
căng lò xo đẩy viên bi đi lên đóng đường thông với khí trời. Khoang dưới piston
của cơ cấu thoát tải được nối với bình chứa nên cơ cấu thoát tải làm việc và máy
nén khí ngừng cung cấp khí nén cho bình chứa.
Áp suất đóng mở van điều chỉnh áp suất phụ thuộc vào sức căng lò xo (3), bởi
vậy thay đổi sức căng lò xo này sẽ làm cho áp suất của hệ thống thay đổi. Sức căng
lò xo (3) được điều chỉnh bởi chụp ren (2) và đệm (6).

c. Hư hỏng, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa
* Hư hỏng:
− Các viên bi và đế van bị mòn, lò xo bị yếu, gẫy làm van đóng không kín và
áp suất bình khí nén nhỏ hơn quy định
− Các viên bi bị kẹt hoặc lưới lọc khí bị tắc làm áp suất bình khí nén cao hơn
quy định
* Kiểm tra, sửa chữa:
− Các viên bi và lò so yếu gẫy cần thay mới.
− Tháo kiểm tra và rửa sạch lưới lọc của van điều chỉnh, kiểm tra sự tắc kẹt
các viên bi.
− Kiểm tra và điều chỉnh lại áp suất định mức khi thay thế các chi tiết của
van.
3. Bình chứa nén khí và van an toàn
a. Cấu tạo:
Bình chứa khí nén dự trữ một lượng khí nén cung cấp khí nén đảm bảo phanh
được 8 đến 10 lần sau khi máy nén ngừng làm việc. Bình chứa khí nén được chế
tạo bằng thép lá, bên ngoài và bên trong có sơn để chống rỉ. Dung tích mỗi bình
chứa thường từ 20 đến 35 lít. Dung tích và số lượng bình chứa tùy theo từng hệ
thống. Bình chứa thường lắp ở xà dọc của khung xe và có đầu nối để nối ống dẫn
không khí từ máy nén khí và ống dẫn tới van phân thối, dưới đáy bình có lắp khóa
để xả chất ngưng tụ lại trong quá trình nạp khí vào bình.
Để loại trừ trường hợp tăng áp suất của không khí trong hệ thống vượt quá giá
trị cho phép và có thể phá hủy các chi tiết của hệ thống, nên ở mặt trong các bình
chứa có lắp van an toàn. Van an toàn là loại van bi. Khi áp suất không khí trong
bình chứa đạt tới 9 hoặc 9,5 kG/cm
2
, van an toàn tự động mở để xả bớt khí nén ra
ngoài.
b. Hư hỏng và sửa chữa
Hư hỏng, kiểm tra và sửa chữa của van an toàn tương tự như van điều chỉnh áp

suất.
4. Van phân phối ( tổng phanh )
Van phân phối dùng để điều khiển hệ thống phanh theo yêu cầu của người lái.
Trên ôtô thường dùng van phân phối kiểu màng, van phân phối kiểu piston với một
hoặc hai dòng.
a. Van phân phối kiểu màng
* Cấu tạo: (hình 7.44)
Van phân phối kiểu màng bao gồm: đòn gánh (4) nối giữa van nạp (5) và van
xả (6). Van nạp (5) đóng mở đường thông với bình chứa khí, van xả (6) đóng, mở
đường thông van phân phối với khí trời. Lò xo van nạp (5) khỏe hơn lò xo van xả
(6) để van phân phối làm việc chính xác.

a) Sơ đồ cấu tạo
b) Nguyên lý làn việc
Hình 7.45 Van phân phối kiểu màng
1. Đòn điều khiển; 2.Màng đàn hồi; 3. Lò xo; 4. Đòn
gánh; 5. Van nạp; 6. Van xả; 7. Đường
dẫn khí đến các buồng hơi hãm.
* Nguyên lý làm việc
Khi tác dụng vào bàn đạp phanh, qua cơ cấu dẫn động sẽ có lực N tác dụng
lên đòn điều khiển (1), ấn lò xo (3) và màng (2) đi xuống. Đầu trên đòn gánh (4) đi
xuống và nghiêng đi để đóng van xả (6), sau đó đòn gánh (4) xoay ngang để mở
van nạp (6). Khí nén từ bình chứa qua van nạp rồi theo đường ống (7) tới các
buồng hơi hãm để tiến hành phanh.
Không khí nén đi vào không gian dưới màng tăng dần, tới một giá trị nào đó
thì áp suất của khí nén thắng sức căng lò xo (3), đẩy màng dịch chuyển nhẹ nhàng
về phía trên. Van nạp (5) sẽ đóng lại do tác động của lò xo van. Van xả (6) vẫn ở
trạng thái đóng. áp suất của khí nén trong các buồng hơi hãm có gia trị không đổi
để thực hiện quá trình phanh. Muốn tăng áp suất để tăng lực phanh ở cơ cấu hãm
phải đạp mạnh hơn nữa vào bàn đạp phanh. Như thế là áp suất khí nén dưới màng

(2) và trong các buồng hơi hãm tỷ lệ thuật với lực tác dụng nên bàn đạp phanh.
Khi nhả bàn đạp phanh, lực N lại mất đi. Màng (2) và đòn gánh (4) trở về vị
trí ban đầu. Van xả (6) mở để khí nén từ các buồng hơi hãm ngược trở về van phân
phối và thoát ra ngoài. Quá trình phanh kết thúc.
Lò xo (3) được chọn có độ cứng phù hợp để khi phanh người lái cảm thấy được
lực cản lên bàn đạp.
b. Van phân phối kiểu piston một dòng
* Sơ đồ cấu tạo: ( hình 7.46)
Van phân phối có lò xo cân bằng (11) đặt trong piston. Màng đàn hồi làm
bằng vải tráng cao su lắp giữ vỏ (1) và nắp van (3), nối với cốc dẫn hướng (10).
Van nạp (5) và van xả (8) có dạng hình côn bằng cao su lắp chung một trục (7),
cùng với lò xo van (4), lò xo màng và công tắc đèn phanh đặt trong nắp van phân
phối. Cần nối van phân phối lắp trên trục và bắt với vỏ. Trên vỏ van bố trí bulông
điều chỉnh.
* Nguyên lý làm việc
Khi chưa phanh, lò xo đẩy màng tận cùng về phía trái, cốc dẫn hướng mở van
xả (8), đồng thời lò xo van đóng van nạp (5).
Khi tác động vào bàn đạp phanh, cần kéo di chuyển cần bẩy ép piston, lò xo
cân bằng sang phải. Màng và cốc dẫn hướng dịch chuyển sang phải đóng van xả,
sau đó mở van nạp để không khí từ bình chứa vào buồng hơi hãm thực hiệ quá
trình phanh xe. Không khí nén đi vào van phân phối sẽ tác động vào màng, cụm
van dịch chuyển theo màng làm van nạp đóng lại. Áp suất trong van phân phối và
đường ống dẫn ngừng tăng duy trì lực phanh cần thiết. Muốn tăng thêm áp suất để
tăng lực phanh ở các bánh xe phải tăng lực tác động vào bàn đạp phanh.
Khi nhả bàn đạp phanh, màng đàn hồi và cốc dẫn hướng di chuyển sang trái
về vị trí ban đầu. Van xả được mở ra và không khí từ các buồng hơi hãm qua van
phân phối thoát ra ngoài. Quá trình phanh kết thúc. Hình 7.47 là cấu tạo của van
phân phối kiểu piston một dòng.