เบรกแชมเบอร์รถพ่วง: ขนาด สปริงเบรก และการชำรุด

เบรกแชมเบอร์รถพ่วงคือตัวขับเคลื่อนแบบนิวเมติกที่ยึดติดกับเพลา ทำหน้าที่แปลงแรงดันลมเป็นแรงกลที่ส่งไปยัง slack adjuster และ S-cam แทบทุกรถพ่วงบนถนนใช้แชมเบอร์แบบคู่ คือส่วนเบรกใช้งาน (service) ที่รับลมจาก relay valve สำหรับการเบรกปกติ และส่วนสปริง (spring) ที่ต่อพ่วงอยู่ด้านหลังซึ่งจะเบรกจอดและเบรกฉุกเฉินเมื่อลมหาย แชมเบอร์รถพ่วงมักเป็น Type 30/30 หรือ 24/24 พร้อมไดอะแฟรมฝั่ง service แบบ long-stroke และเนื่องจากติดตั้งอยู่ต่ำใกล้ละอองน้ำจากถนน การผุกร่อนจึงเป็นสาเหตุที่ทำให้ชิ้นส่วนนี้เสียหายมากกว่าการสึกหรอตามปกติ

เหตุใดรถพ่วงจึงต้องมีสปริงเบรกทุกเพลา

หัวลากสามารถใช้แชมเบอร์แบบ service-only ที่เพลาหน้าได้ เพราะเพลาหลังทำหน้าที่เบรกจอดอยู่แล้ว แต่รถพ่วงไม่มีทางเลือกนี้ เพราะเมื่อถูกปลดออกจากหัวลาก สิ่งเดียวที่ยึดรถพ่วงไว้คือแรงสปริงทางกล กฎข้อบังคับกำหนดให้รถพ่วงต้องหยุดนิ่งได้ด้วยระบบเบรกจอดของตัวเอง และต้องทำงานอัตโนมัติทันทีหากสายลมส่งขาดหรือหัวลากแยกออกไป ส่วนสปริงทำหน้าที่นี้ คือสปริงขดจะถูกอัดและกักไว้ด้วยแรงลมในช่องเบรกจอด และจะดีดออกทำงานทันทีที่ลมหมด

รถพ่วงตู้แบบเพลาคู่มาตรฐาน แชมเบอร์ทั้งสี่จุดเป็นชุดสปริงเบรกทั้งหมด ส่วนรถพ่วงแบบสามเพลา (tri-axle) หรือเพลาแยก (spread-axle) อาจมีสปริงเบรกเพียงสองในสามเพลา และใช้แชมเบอร์แบบ service ธรรมดาในเพลาที่สาม ซึ่งถูกกฎหมายในหลายประเทศและทำเพื่อลดน้ำหนักและต้นทุน แต่จะส่งผลต่อแรงยึดรถขณะจอดบนทางลาด ควรตรวจสอบสเปกเดิมของรถพ่วงก่อนสั่งอะไหล่ เพราะการใส่แชมเบอร์แบบ service-only ในตำแหน่งที่ควรเป็นสปริงเบรกจะทำให้ความสามารถในการเบรกจอดลดลง

ส่วนสปริงจะคลายตัวเต็มที่เมื่อสายลมของรถพ่วงมีแรงดันเต็ม ระบบลมที่สมบูรณ์จะอยู่ที่ประมาณ 120 psi โดยตัวควบคุมแรงดันของคอมเพรสเซอร์ (governor) จะตัดที่ประมาณ 120-135 psi และเริ่มทำงานอีกครั้งที่ประมาณ 100-110 psi เมื่อแรงดันลดลง ไฟเตือนแรงดันลมต่ำที่หน้าปัดจะติดขึ้นที่ประมาณ 60 psi จากนั้นสปริงเบรกของรถพ่วงจะเริ่มลากเมื่อแรงดันลดลงผ่านประมาณ 45 psi และล็อกเต็มที่เมื่อแรงดันลดลงถึงประมาณ 20 psi ตัวเลขเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปตามการตั้งค่าวาล์ว จึงควรถือเป็นช่วงค่าโดยประมาณ ไม่ใช่ค่าตายตัว นี่คือเหตุผลที่รถพ่วงซึ่งมีลมรั่วช้าๆ จะเริ่มลากนานก่อนที่จะล็อกสนิท สำหรับอาการตรงข้าม ดูที่ สปริงเบรกไม่คลายตัว

ขนาดแชมเบอร์และระยะชักบนเพลารถพ่วง

"ขนาด" ของแชมเบอร์คือพื้นที่ไดอะแฟรมที่ใช้งานได้จริงเป็นตารางนิ้ว ไม่ใช่ขนาดทางกายภาพ Type 30 มีพื้นที่ใช้งานประมาณ 30 ตารางนิ้ว ดังนั้นที่ 100 psi จะให้แรงผลักประมาณ 3,000 ปอนด์-แรง ก่อนหักการสูญเสียในกลไกส่งกำลัง เมื่อรวมกับความยาวของ slack adjuster จะกำหนดแรงบิดที่เบรก

ควรตรวจสอบขีดจำกัดกับตาราง CVSA out-of-service ฉบับปัจจุบันตามเครื่องหมายบนแชมเบอร์จริง ค่าข้างต้นเป็นค่าที่ใช้กันทั่วไป ไม่สามารถใช้แทนตารางหรือข้อมูลบริการของผู้ผลิตรถพ่วงได้

แชมเบอร์แบบ long-stroke มีความสำคัญกับรถพ่วงมากกว่าจุดอื่นใด เพราะเบรกรถพ่วงมักได้รับการปรับตั้งไม่บ่อยและมีการสึกของผ้าเบรกต่อรอบบริการมากกว่า แชมเบอร์แบบ long-stroke สังเกตได้จากปากพอร์ตลมเข้าฝั่ง service ที่เป็นสี่เหลี่ยม และในหลายยี่ห้อจะมีป้ายระบุรูปทรงต่างออกไปพร้อมเครื่องหมาย "LS" หรือระบุระยะชัก ห้ามใส่แชมเบอร์แบบ standard-stroke แทนตำแหน่งที่ต้องใช้ long-stroke เด็ดขาด เพราะระยะชักสำรองจะหายไป เบรกจะหลุดจากการปรับตั้งเร็วขึ้น และผู้ตรวจสภาพจะวัดได้ ดูระบบหมายเลขเพิ่มเติมได้ที่ คู่มือขนาดเบรกแชมเบอร์

การจับคู่ระยะชักกับพฤติกรรม ABS และ EBS

บนรถพ่วงที่มี ABS วาล์วโมดูเลเตอร์จะปล่อยและจ่ายลมกลับที่แชมเบอร์หลายครั้งต่อวินาที ระยะชักของก้านสูบ (pushrod) ที่เกินความจำเป็นหมายความว่าแชมเบอร์ต้องเคลื่อนที่ไกลขึ้นก่อนที่ผ้าเบรกจะสัมผัส และความล่าช้านี้จะแสดงออกเป็นการจ่ายลมกลับที่ช้าลงและการควบคุมล้อที่ไม่สม่ำเสมอ บนรถพ่วงที่มี EBS ผลกระทบจะแย่กว่านั้น เพราะ ECU จะเปรียบเทียบพฤติกรรมของล้อกับอัตราการชะลอที่ต้องการ ระยะชักที่ยาวต่อเนื่องบนเพลาใดเพลาหนึ่งอาจทำให้ระบบชดเชยถาวรหรือแจ้งข้อผิดพลาด

จากนี้จึงมีกฎสองข้อ ให้รักษาระยะชักให้สม่ำเสมอตลอดชุดเพลา เพราะความต่างเกินประมาณหนึ่งในสี่นิ้วระหว่างสองข้างของเพลาเดียวกันจะแสดงออกเป็นอาการดึงหรือการสึกของผ้าเบรกที่ไม่สม่ำเสมอ และเมื่อเปลี่ยนแชมเบอร์หนึ่งจุด ให้วัดระยะชักของทุกจุดและเปลี่ยนเป็นคู่ในเพลาเดียวกันหากแชมเบอร์เดิมมีอายุใกล้เคียงกัน ลมจะไหลไปถึงทุกจุดผ่าน relay และกลุ่มวาล์วควบคุมรถพ่วงที่ป้อนวงจรนั้น ดังนั้นวาล์วที่ทำงานช้าอาจแสดงอาการคล้ายปัญหาที่แชมเบอร์ได้ ควรตรวจสอบการตอบสนองและจังหวะเวลาของวาล์วก่อนสรุปว่าอะไหล่เสีย

การผุกร่อนและรูปแบบความเสียหายจากละอองน้ำบนถนน

แชมเบอร์รถพ่วงอยู่ในตำแหน่งที่รับละอองน้ำเค็มจากยางโดยตรง ลำดับความเสียหายทั่วไปคือ แคลมป์แบนด์และเรือนสปริงแบบเครมป์เกิดสนิม ความชื้นผ่านท่อระบายอากาศเข้าไปในช่องเบรกจอด สปริงภายในเกิดสนิม และแชมเบอร์จะติดค้างในสภาพเบรกครึ่งหนึ่งหรือไดอะแฟรมเสื่อมสภาพ สิ่งที่ควรตรวจสอบมีดังนี้

• มีเสียงลมรั่วที่แชมเบอร์ ขณะรถพ่วงมีแรงดันเต็มและเบรกคลายตัว มักเกิดจากไดอะแฟรม service หรือฟิตติ้งพอร์ตแตก
• ลมรั่วเฉพาะเมื่อเหยียบเบรก ชี้ไปที่ไดอะแฟรม service หรือซีลก้านสูบ
• ลมรั่วเฉพาะเมื่อดึงเบรกจอด ชี้ไปที่ซีลระหว่างสองส่วนหรือไดอะแฟรมฝั่งสปริง
• การคลายตัวช้าที่ล้อใดล้อหนึ่ง เกิดจากก้านสูบเป็นสนิม สปริงดึงกลับติดค้าง หรือท่อระบายอากาศอุดตัน
• ท่อระบายอากาศอุดตันหรือหายไป เป็นสาเหตุอันดับหนึ่งของการผุกร่อนภายใน ต้องวางท่อให้หันลงและปล่อยให้โล่งเสมอ

ห้ามเปิดฝั่งสปริงเด็ดขาด สปริงเบรกจอดกักเก็บพลังงานมากพอที่จะทำให้บาดเจ็บสาหัสได้ และแชมเบอร์รุ่นใหม่ถูกออกแบบมาให้ไม่สามารถซ่อมได้ เรือนแชมเบอร์ถูกปิดผนึกและวิธีแก้ไขที่ถูกต้องเมื่อชำรุดคือการเปลี่ยนทั้งชุด หากต้องเคลื่อนย้ายรถพ่วงที่มีแชมเบอร์ติดค้าง ให้ล็อกสปริง (cage) โดยใช้สลักปลดที่มากับแชมเบอร์ ตามขั้นตอนในคู่มือการล็อกเบรกแชมเบอร์ และพึงระลึกไว้ว่ารถพ่วงจะไม่มีเบรกจอดที่ล้อนั้นอีกต่อไป

ข้อควรรู้ในการสั่งซื้อและติดตั้ง

เมื่อสั่งซื้อ ให้ตรวจสอบให้ตรงกันห้าอย่างคือ ประเภทแชมเบอร์ (24/24, 30/30, 30/36) ระยะชัก ความยาวและเกลียวก้านสูบ รูปแบบและความยาวสตัดยึด และทิศทางหรือมุมของพอร์ต ผู้ผลิตรถพ่วงมักหมุนมุมพอร์ตต่างกันเพื่อให้เว้นระยะจากเฟรมและสายลม ดังนั้นอะไหล่ที่ดูเหมือนเดียวกันอาจใส่ไม่ได้ ให้ขันแป้นยึดและแคลมป์แบนด์ตามค่าแรงบิดที่ผู้ผลิตกำหนด เปลี่ยนสลัก clevis ใหม่แทนการใช้ตัวเดิมที่สึกแล้ว และปรับตั้งระยะชักของ slack adjuster ใหม่หลังติดตั้ง สุดท้ายให้ตรวจสอบการรั่วที่แรงดันระบบเต็มและตรวจสอบแรงดันขณะเบรกจอดแบบสถิตก่อนนำรถพ่วงกลับเข้าใช้งาน