หลักการทํางานของห้องเบรคคืออะไร?

ในระบบนิเวศที่ซับซ้อนของระบบเบรกของรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ ส่วนประกอบเพียงไม่กี่ชิ้นมีความสําคัญและแพร่หลายพอๆ กับห้องเบรก อุปกรณ์นี้ทําหน้าที่เป็นตัวแปลที่สําคัญ โดยแปลงอากาศอัดให้เป็นแรงทางกลที่จําเป็นในการหยุดยานพาหนะที่ใช้งานหนัก การทําความเข้าใจหลักการทํางานเป็นพื้นฐานสําหรับช่างเทคนิค วิศวกร และใครก็ตามที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยและการบํารุงรักษายานพาหนะ

คําจํากัดความและหน้าที่หลัก
ก ห้องเบรค เป็นแอคชูเอเตอร์นิวแมติกรูปกลองที่ปิดสนิท หน้าที่หลักคือทําหน้าที่เป็นหน่วยแปลงพลังงานภายในระบบเบรกลม รับอากาศอัดจากวาล์วเบรกและเปลี่ยนพลังงานนิวแมติกนี้เป็นแรงกลเชิงเส้น จากนั้นแรงนี้จะใช้ในการสั่งงานเบรกรากฐานของยานพาหนะ โดยทั่วไปโดยการใช้เพลาลูกเบี้ยวหรือกลไกลิ่มที่ดันยางเบรกหรือผ้าเบรกเข้ากับดรัมหรือโรเตอร์

หลักการทํางานหลัก: กระบวนการสองขั้นตอน
การทํางานของห้องเบรกมาตรฐาน ซึ่งมักเรียกว่าห้องบริการ สามารถแบ่งออกเป็นกระบวนการสองขั้นตอนที่ชัดเจน

ขั้นที่ 1: การใช้งาน (เบรก)

การจ่ายอากาศ: เมื่อผู้ขับขี่เหยียบแป้นเบรก ระบบจะเปิดวาล์วเพื่อให้อากาศอัดจากถังเก็บไหลเข้าสู่ช่องทางเข้าของห้องเบรก

การสั่งงานไดอะแฟรม: ความดันอากาศที่เข้ามาจะกระทําต่อไดอะแฟรมยางสังเคราะห์ที่มีความยืดหยุ่นซึ่งอยู่ภายในห้องเพาะเลี้ยง ไดอะแฟรมถูกยึดไว้ที่ขอบ ทําให้เกิดช่องสองช่องแยกกัน

การสร้างแรง: ความดันอากาศบังคับให้ไดอะแฟรมขยายและดันกับแผ่นโลหะแข็งที่เรียกว่าแผ่นดัน แผ่นนี้เชื่อมต่อกับก้านกระทุ้งซึ่งขยายผ่านช่องเปิดที่ปิดสนิทที่ปลายอีกด้านของห้องเพาะเลี้ยง

เอาต์พุตทางกล: การเคลื่อนที่เชิงเส้นของก้านกระทุ้งเป็นเอาต์พุตทางกล ก้านนี้เชื่อมต่อโดยตรงกับตัวปรับเบรกของรถ (ตัวปรับความหย่อน) ซึ่งจะหมุน S-cam หรือสั่งงานลิ่ม และท้ายที่สุดจะสั่งงานเบรก

ปริมาณจังหวะของก้านกระทุ้งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความดันอากาศที่ใช้ การใช้งานเบรกเบาใช้แรงดันอากาศต่ํา ส่งผลให้การเคลื่อนที่ของไดอะแฟรมน้อยลงและระยะชักสั้นลง การใช้งานเบรกแบบเต็มจะใช้แรงดันอากาศสูง เพิ่มระยะชักและแรงเบรกให้สูงสุด

ขั้นที่ 2: ปล่อย (เบรกปิด)

ไอเสียอากาศ: เมื่อผู้ขับขี่ปล่อยแป้นเบรกวาล์วเบรกจะปิดแหล่งจ่ายอากาศและเปิดช่องไอเสีย

การปรับสมดุลแรงดัน: อากาศอัดภายในห้องเบรกจะถูกระบายออกทางช่องไอเสียออกสู่ชั้นบรรยากาศ

กลไกการส่งคืน: สปริงส่งคืนขนาดใหญ่ที่อยู่ด้านหลังแผ่นดันให้แรงในการดึงก้านกระทุ้งและไดอะแฟรมกลับไปยังตําแหน่งเดิมที่ผ่อนคลาย วิธีนี้จะปลดเบรก ทําให้ล้อหมุนได้อย่างอิสระ

ส่วนประกอบภายในที่สําคัญ
ฟังก์ชั่นที่เชื่อถือได้ของห้องเบรคขึ้นอยู่กับส่วนประกอบสําคัญหลายอย่าง:

ตัวเครื่อง (ตัวเรือนแบบฝาพับ): โดยทั่วไปแล้วส่วนเหล็กประทับตราสองส่วนจะถูกยึดเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเป็นหน่วยปิดผนึก

ไดอะแฟรม: เมมเบรนยืดหยุ่นที่แยกด้านที่มีแรงดันออกจากด้านก้านกระทุ้งและเป็นส่วนที่เคลื่อนไหวหลัก

ก้านดัน: ก้านเหล็กความแข็งแรงสูงที่ส่งแรงทางกลไปยังตัวปรับความหย่อน

แผ่นดัน: แผ่นโลหะที่วางชิดกับไดอะแฟรมและถ่ายเทแรงไปยังก้านกระทุ้ง

สปริงกลับ: คอยล์สปริงที่จะคืนก้านกระทุ้งไปยังตําแหน่งพักเมื่อปล่อยเบรก

หมายเหตุเกี่ยวกับห้องเบรกสปริง
ยานพาหนะสมัยใหม่จํานวนมากใช้หน่วยรวมที่รวมห้องเบรกบริการเข้ากับแอคชูเอเตอร์เบรกแบบสปริง ห้องดูอัลฟังก์ชั่นนี้มีทั้งบริการเบรกและที่จอดรถ/เบรกฉุกเฉินที่ปลอดภัยเมื่อเกิดเหตุขัดข้อง ส่วนสปริงเบรกประกอบด้วยสปริงอัดล่วงหน้าที่ทรงพลัง สปริงนี้ถูกยึดไว้โดยแรงดันอากาศเมื่อรถใช้งาน หากสูญเสียความดันอากาศ (เช่นการแตกในระบบ) หรือเมื่อการควบคุมเบรกจอดรถถูกเปิดใช้งานอากาศจะถูกปล่อยออกมาทําให้สปริงที่มีประสิทธิภาพที่จะใช้แรงกลกับเบรกทําให้รถหยุด การออกแบบระบบป้องกันความผิดพลาดที่สําคัญนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการใช้เบรกจอดรถแม้ในกรณีที่ระบบสูญเสียอากาศทั้งหมด

ความสําคัญของการบํารุงรักษา
ประสิทธิภาพของระบบเบรกลมทั้งหมดขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ของห้องเบรก จุดบํารุงรักษาที่สําคัญ ได้แก่:

การตรวจสอบการรั่วไหลของอากาศ: ไดอะแฟรมหรือซีลตัวเรือนที่รั่วสามารถลดประสิทธิภาพการเบรกได้อย่างมาก

การตรวจสอบระยะชักของก้านกระทุ้ง: ระยะชักที่มากเกินไป มักเกิดจากการสึกกร่อนของผ้าเบรกหรือตัวปรับความหย่อนที่ทํางานผิดปกติ บ่งชี้ว่าห้องทํางานอยู่นอกช่วงที่ออกแบบไว้ และต้องได้รับการดูแลทันที

ความเสียหายทางกายภาพ: รอยแตก รอยบุบ หรือการกัดกร่อนบนตัวเรือนห้องอาจนําไปสู่ความล้มเหลวอย่างร้ายแรง

ห้องเบรกเป็นแอคชูเอเตอร์แบบนิวแมติกที่เรียบง่ายแต่มีความสําคัญ หลักการทํางาน — การแปลงความดันอากาศเป็นการเคลื่อนที่เชิงกลเชิงเส้น — ก่อให้เกิดการเชื่อมโยงพื้นฐานระหว่างคําสั่งของผู้ขับขี่และการเบรกทางกายภาพของยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ ทําให้เป็นรากฐานสําคัญของความปลอดภัยทางถนน