Quá Nhiệt Phanh Khí Nén và Mất Phanh: Nguyên Nhân, Dấu Hiệu Cảnh Báo và Cách Phòng Ngừa

Mất phanh khí nén (brake fade) là sự suy giảm lực phanh do nhiệt trong tang trống và má phanh, không phải do lỗi ở nguồn cấp khí. Máy nén, bộ điều áp và bình chứa khí có thể vẫn giữ áp suất bình thường ~120 psi trong khi xe tải không chịu giảm tốc, bởi vì vật liệu ma sát đã bị nấu chín vượt quá nhiệt độ mà nó có thể hoạt động. Hầu hết mọi trường hợp đều bắt nguồn từ một trong hai nguyên nhân: phanh bị bó và nóng lên mà không cần tài xế tác động, hoặc tài xế rà phanh dịch vụ xuống dốc dài thay vì để phanh động cơ gánh tải.

Vì hệ thống khí vẫn khỏe mạnh trong suốt quá trình, đồng hồ không cho biết gì cả. Mất phanh chỉ xuất hiện khi phanh nóng và trở lại bình thường khi nguội; lỗi khí nén xuất hiện cả khi lạnh lẫn khi nóng và không bao giờ cải thiện khi nguội đi.

Các loại mất phanh trên xe tải dùng phanh khí nén

Mất phanh do ma sát (má phanh)

Chất kết dính nhựa trong vật liệu ma sát bị phân hủy và bốc khí ở nhiệt độ cao. Má phanh vẫn ép chặt vào tang trống, nhưng hệ số ma sát của nó giảm xuống. Đây là kiểu mất phanh kinh điển khi xuống dốc dài, và đi kèm mùi nhựa nóng đặc trưng.

Mất phanh cơ khí (giãn nở tang trống)

Tang trống nóng lên nhanh hơn guốc phanh và giãn nở ra ngoài, khiến guốc phanh phải di chuyển xa hơn và hành trình cần đẩy dài ra. Hành trình đo được hợp lệ khi lạnh có thể vượt quá giới hạn điều chỉnh khi nóng, lúc đó bầu phanh không còn tạo đủ lực tại cam chữ S.

Đây là kiểu khiến tài xế bất ngờ nhất, vì nó tự cộng dồn: hành trình dài hơn nghĩa là lực tại guốc phanh ít hơn, lực ít hơn khiến tài xế đạp mạnh hơn, đạp mạnh hơn tạo nhiều nhiệt hơn, và nhiều nhiệt hơn nghĩa là giãn nở nhiều hơn.

Nhiễm bẩn má phanh

Mỡ hoặc dầu trên má phanh làm chai bóng bề mặt ma sát và tạo ra triệu chứng tương tự. Nguồn gốc thường gặp là phớt bánh xe hỏng làm dầu moay-ơ chảy vào tang trống, hoặc bạc cam chữ S bị bơm mỡ quá mức làm mỡ văng lên guốc phanh. Nghiêm túc mà nói đây là nhiễm bẩn chứ không phải mất phanh do nhiệt, nhưng biểu hiện giống hệt nhau.

Một lỗi bạn sẽ không bao giờ gặp ở đây là khóa hơi (vapor lock), vốn cần dầu phanh sôi trong đường ống thủy lực. Hệ thống phanh khí nén xe tải là khí nén, nên nhiệt chỉ tấn công cụm phanh cơ khí và không gì khác.

Nguyên nhân gốc 1: phanh bị bó

Một phanh không bao giờ nhả hoàn toàn sẽ sinh nhiệt mọi km, bất kể tài xế có đạp phanh hay không, vì vậy khi đầu bánh đó được yêu cầu làm việc thực sự, nó không còn dư địa nhiệt nào. Các nguyên nhân thường gặp:

• Bạc cam chữ S bị kẹt hoặc khô, khiến cam không xoay ngược được
• Lò xo hồi vị guốc phanh yếu hoặc gãy
• Phanh điều chỉnh quá mức: cam bung tay siết quá chặt, hoặc cam bung tự động hỏng theo hướng siết chặt
• Van relay hoặc van xả nhanh giữ áp suất còn sót lại tại bầu phanh thay vì xả hết
• Ống mềm bị gập hoặc bẹp gây hạn chế một chiều
• Bầu phanh lò xo không nhả hoàn toàn: bầu phanh bị ăn mòn, lò xo công suất yếu, hoặc đường cấp khí bị hạn chế

Dấu hiệu là một đầu bánh nóng sau một chuyến chạy không phanh mạnh. Hãy đi quanh rơ moóc tại điểm dừng tiếp theo và đưa tay lại gần — không chạm vào — mỗi tang trống. Một tang trống nóng hơn rõ rệt so với các tang trống khác là phanh bị bó cho đến khi được chứng minh ngược lại; chẩn đoán đầy đủ có trên trang phanh bó cứng không nhả của chúng tôi.

Nguyên nhân gốc 2: rà phanh dịch vụ khi xuống dốc

Một tổ hợp xe có tải xuống dốc dài chuyển đổi một lượng lớn năng lượng tiềm năng thành nhiệt, và tang trống là nơi duy nhất năng lượng đó có thể đi đến. Phanh dịch vụ được thiết kế để dừng xe tải từ tốc độ vài lần, không phải để giữ tốc độ ổn định trong sáu dặm.

Mất phanh không báo trước từ từ. Mọi thứ vẫn ổn trong vài phút đầu: bàn đạp vẫn chắc chắn, đồng hồ vẫn nằm trong dải bình thường ~100-120 psi, rồi đột nhiên xe tải ngừng phản hồi với cùng lực đạp đó. Không có gì ở phía khí nén cảnh báo bạn, vì không có gì ở phía khí nén bị sai cả.

Mất phanh hay lỗi khí nén? Cách phân biệt

Vì triệu chứng là "xe tải không chịu giảm tốc", mất phanh dễ bị nhầm với lỗi nguồn cấp khí thực sự. Hãy phân biệt hai nguyên nhân trước khi tháo tang trống.

Hai nguyên nhân này chồng chéo ở một điểm. Một máy nén không theo kịp sẽ không bao giờ để áp suất tăng đến điểm ngắt của bộ điều áp ~120-135 psi, vì vậy tài xế thấy kim đồng hồ tụt xuống và bắt đầu đạp phanh liên tục để bù, và việc đạp liên tục sinh nhiệt. Nếu đồng hồ hoạt động bất thường cùng với việc phanh có vấn đề, hãy kiểm tra phía khí nén trước.

Vì sao phanh động cơ mới là giải pháp thực sự

Một phanh Jake hoặc phanh động cơ chuyển động năng của xe tải thành nhiệt bên trong động cơ, nơi hệ thống làm mát được thiết kế để tản nhiệt liên tục. Phanh dịch vụ chuyển cùng động năng đó thành nhiệt bên trong tang trống, nơi không có hệ thống làm mát nào cả, chỉ có không khí thổi qua gang đúc. Đó là toàn bộ lý do để dùng phanh động cơ trên các con dốc.

Quy trình xuống dốc đúng cách

1. Chọn số trước khi lên đỉnh dốc. Một khi đã lăn bánh và nặng tải, bạn có thể không có cơ hội sang số khác. Xuống dốc ở số bạn cần để leo cùng con dốc đó, hoặc thấp hơn một số.
2. Đặt phanh động cơ ở nấc cao nhất hữu ích và để nó gánh phần lớn quá trình xuống dốc, sao cho tốc độ được kiểm soát bằng số và phanh động cơ.
3. Dùng phanh nhấp cho phần còn lại. Đạp đủ chắc để cảm nhận rõ ràng sự giảm tốc, giảm khoảng 5 mph so với tốc độ an toàn, sau đó nhả hoàn toàn và để tang trống nguội trong luồng không khí đang chuyển động.
4. Không bao giờ rà phanh liên tục. Lực đạp nhẹ liên tục đưa đủ nhiệt vào má phanh để nấu chín chúng và không bao giờ để tang trống tản nhiệt.

Khả năng tản nhiệt phụ thuộc vào chênh lệch nhiệt độ giữa tang trống và không khí, và vào thời gian không sinh thêm nhiệt. Một lần đạp chắc, ngắn rồi nhả hoàn toàn mang lại cả hai điều đó; một lực rà nhẹ liên tục không mang lại điều nào cả.

Điều gì quyết định khả năng chịu nhiệt của bạn

Nếu mất phanh xảy ra trên đường

1. Đưa phanh động cơ lên mức tối đa và về số thấp nếu động cơ chấp nhận được.
2. Tìm đường thoát hiểm (escape ramp) và sử dụng nó. Chọn đường thoát hiểm không bao giờ là quyết định sai. Nếu không có đường thoát hiểm, hãy tìm bất cứ thứ gì tạo lực cản lăn: lề đường dốc lên, sỏi mềm, bãi trống.
3. Đừng bơm phanh liên tục với hy vọng tìm được độ bám. Bạn chỉ sinh thêm nhiệt, và các lần đạp mạnh lặp lại sẽ kéo áp suất bình chứa xuống gần mức cảnh báo khí thấp ~60 psi.
4. Khi đã dừng an toàn, không siết phanh đỗ mạnh lên tang trống đang nóng đỏ. Một tang trống nóng bị bầu phanh lò xo kẹp chặt có thể biến dạng hoặc nứt khi nguội. Hãy chèn bánh xe, để đầu bánh nguội trong không khí tĩnh, và không xịt nước lên.

Phòng ngừa mất phanh

Kiểm tra hành trình cần đẩy tại mỗi lần kiểm định và coi bất cứ thứ gì ở giới hạn điều chỉnh là một lỗi cần sửa. Giữ bạc cam chữ S và cam bung được bơm mỡ để phanh nhả được, nhưng không bơm quá mức gây nhiễm bẩn má phanh. Thay tang trống theo kích thước loại bỏ được đúc trên tang trống thay vì đoán mò, thay má phanh theo bộ đồng bộ với thông số ma sát phù hợp với công việc, và kiểm tra phanh động cơ trong mỗi lần kiểm tra trước chuyến đi trước khi đi vào tuyến đường có dốc.

Trên hết, hãy coi một đầu bánh nóng là một lệnh sửa chữa. Tang trống chạy nóng hơn các tang trống khác chính là tang trống sẽ mất phanh trước tiên, và nó cho bạn biết chính xác nên bắt đầu từ đâu.