Công Tắc Áp Suất Phanh Hơi: Nguyên Lý Hoạt Động Và Cách Kiểm Tra

Công tắc áp suất phanh hơi là thiết bị chuyển đổi khí nén sang điện: nó cảm nhận áp suất khí trong bình chứa hoặc đường ống phanh và đóng/mở mạch điện tại một ngưỡng định sẵn. Trên xe tải, đầu kéo, xe buýt hoặc rơ-moóc, hai loại thường gặp nhất là công tắc báo áp thấp, bật đèn và còi báo trên bảng đồng hồ khi áp suất bình chứa giảm xuống khoảng 60 psi, và công tắc đèn phanh, đóng mạch khi tài xế đạp van chân và bật đèn phanh. Đây là hệ thống khí nén, không phải phanh dầu như trên xe con - công tắc được ren vào cổng tiếp xúc với khí nén khô từ bình chứa, đường ống dẫn, hoặc thân van.

Nguyên lý hoạt động của công tắc áp suất phanh hơi

Bên trong vỏ công tắc là một màng ngăn hoặc piston nhỏ được lò xo hiệu chỉnh tì vào, tựa lên một bộ tiếp điểm điện. Khí vào cổng đẩy màng ngăn; khi áp suất vượt quá lực lò xo, tiếp điểm đổi trạng thái, và khi áp suất giảm xuống dưới điểm reset, lò xo đưa chúng về vị trí cũ. Hai chi tiết quan trọng trong xưởng sửa chữa:

• Thường mở (NO) và thường đóng (NC). Công tắc đèn phanh là loại thường mở - không có khí ứng dụng, không có đèn phanh. Công tắc báo áp thấp là loại thường đóng, nên khi hệ thống xả hết khí đèn sẽ sáng, và khi nạp khí tiếp điểm mở ra làm đèn tắt.
• Độ trễ (Hysteresis). Điểm kích hoạt và điểm reset khác nhau. Công tắc báo áp có thể kích hoạt ở gần 60 psi khi áp suất giảm nhưng không reset cho đến khi áp suất tăng lên cao hơn vài psi. Khoảng chênh lệch này được thiết kế có chủ đích, không phải lỗi.

Vị trí lắp đặt công tắc

Vị trí thay đổi tùy theo khung gầm, nhưng nguyên tắc chung không đổi: công tắc báo áp đọc áp suất bình chứa, công tắc đèn phanh đọc áp suất đường ống chỉ được nạp khí khi đạp phanh ứng dụng.

Trên xe tải nặng thông thường, máy nén khí không được điều khiển bằng điện. Bộ điều áp phanh hơi (governor) nạp và ngắt tải cho máy nén bằng khí nén, ngắt tải ở khoảng 120-135 psi và nạp lại ở khoảng 100-110 psi. Với lỗi nạp khí chậm, bộ điều áp và van xả tải là nghi phạm nhiều khả năng hơn bất kỳ công tắc điện nào.

Triệu chứng: đèn báo áp thấp không tắt

Đây là lỗi công tắc áp suất phổ biến nhất. Tài xế nạp khí, đồng hồ hiển thị hệ thống đã nạp đầy gần 120 psi, nhưng đèn và còi vẫn sáng/kêu. Hãy xử lý theo thứ tự sau:

1. Tin vào đồng hồ đo kiểm tra, không phải đồng hồ trên bảng táp-lô. Lắp một đồng hồ đo chuẩn xác vào cổng kiểm tra của bình chứa. Đồng hồ táp-lô hiển thị cao trong khi bình thực sự thấp áp là một dạng lỗi thật, và khi đó công tắc đang làm đúng nhiệm vụ của nó.
2. Kiểm tra cả hai mạch. Mạch chính và mạch phụ mỗi mạch có hệ thống báo riêng, và một mạch thấp áp có thể giữ đèn báo sáng trong khi mạch kia đọc đầy.
3. Rút công tắc. Khi hệ thống đã nạp đầy, ngắt giắc cắm. Nếu đèn và còi tắt, công tắc bị kẹt đóng - thay mới. Nếu vẫn sáng/kêu, có mạch bị chạm mát hoặc mô-đun bảng đồng hồ hỏng. Cắm lại trước khi xe di chuyển.
4. Kiểm tra dây điện, không chỉ công tắc. Một dây bị mài mòn cọ vào khung xe hoặc đai bình chứa sẽ chạm mát và bắt chước hoàn hảo triệu chứng công tắc kẹt. Kiểm tra bằng cách lắc toàn bộ đường dây.
5. Kiểm tra cổng công tắc xem có nước và cặn bẩn không. Công tắc được cấp khí từ bình chứa đầy nước ngưng tụ hoặc dầu sẽ bị bết và ngừng phản ứng - đây là dấu hiệu của vấn đề lớn hơn bên dưới.

Nếu đèn vẫn không tắt, hãy xử lý toàn bộ cây lỗi cho trường hợp đèn báo áp thấp không chịu tắt, bao gồm cả nguyên nhân điện phía bảng đồng hồ lẫn nguyên nhân khí nén.

Không bao giờ được đấu tắt hoặc rút công tắc báo áp thấp để tắt còi và cho xe chạy tiếp. Thiết bị báo động này là trang bị bắt buộc, và một xe không có công tắc báo áp thấp hoạt động sẽ bị lập biên bản cấm lưu hành khi kiểm tra dọc đường.

Triệu chứng: đèn phanh sáng liên tục, hoặc không sáng

Công tắc đèn phanh có thể hỏng theo hai hướng. Đèn sáng liên tục dù đã nhả bàn đạp là do tiếp điểm bị hàn dính hoặc kẹt, hoặc khí ứng dụng không xả hết - van chân chậm hoặc van relay giữ lại vài psi khiến một công tắc nhạy vẫn đóng. Hãy nới hé đường ống tại công tắc khi đã nhả bàn đạp; nếu khí thoát ra, lỗi nằm ở phía trước.

Đèn không bao giờ sáng có thể do công tắc hỏng, nhưng hãy kiểm tra những thứ đơn giản trước: cầu chì đứt, giắc cắm bị gỉ, tiếp mát kém tại cụm đèn, và áp suất thực tế tại cổng công tắc khi đạp phanh. Nếu đèn sáng và bánh xe nóng, bạn không đang truy tìm lỗi công tắc - bạn đang truy tìm lỗi phanh không nhả, với công tắc chỉ đang báo cáo trung thực áp suất bị kẹt đang giữ phanh.

Cách kiểm tra công tắc áp suất phanh hơi

Bạn cần một đồng hồ vạn năng có chức năng đo thông mạch và một cách để thay đổi áp suất tại cổng công tắc; trên xe, một bình chứa đã nạp đầy và xả khí từ từ là đủ để thực hiện.

1. Ngắt giắc cắm và đặt đồng hồ đo giữa hai cực của công tắc, hoặc từ cực đến vỏ với công tắc một cực nối mát.
2. Nạp đầy khí và ghi nhận trạng thái thông mạch. Công tắc báo áp thường đóng phải đọc là hở mạch khi đầy áp; công tắc đèn phanh thường mở phải đọc là hở mạch khi không đạp phanh.
3. Xả khí từ từ trong khi theo dõi đồng hồ đo kiểm tra và đồng hồ vạn năng. Ghi lại điểm áp suất mà trạng thái thay đổi - công tắc báo áp nên kích hoạt trong khoảng đầu 60 psi, không phải ở 90 psi và không phải ở 30 psi.
4. Nạp lại và ghi nhận áp suất reset. Có một khoảng chênh lệch giữa điểm kích hoạt và điểm reset là bình thường; một công tắc không bao giờ reset, hoặc chập chờn qua một khoảng rộng, là công tắc hỏng.
5. Với công tắc đèn phanh, giữ đạp phanh ứng dụng nhẹ, xác nhận tiếp điểm đóng ngay lập tức, sau đó nhả ra và xác nhận chúng mở dứt khoát.
6. Lắp công tắc thay thế theo mô-men xoắn và keo bịt kín theo khuyến nghị của nhà sản xuất. Vặn quá chặt có thể làm nứt ống góp hoặc chân ren bình chứa, và băng PTFE bị xé vụn có thể trôi xuống hạ lưu vào van.

Vì sao công tắc hỏng: thường là do khí, không phải do công tắc

Công tắc áp suất có cấu tạo đơn giản và bền, nên hỏng sớm gần như luôn có nghĩa là khí bị nhiễm bẩn tiếp cận màng ngăn và tiếp điểm. Nước ngưng tụ ăn mòn linh kiện bên trong và đóng băng vào mùa đông; dầu lọt từ máy nén bị mòn phủ lên màng ngăn khiến nó phản ứng chậm chạp, làm công tắc kích hoạt trễ hoặc không kích hoạt.

Điều đó khiến lỗi lặp lại trở thành manh mối chẩn đoán chứ không phải vấn đề phụ tùng. Hãy xả bình chứa ướt và quan sát thứ chảy ra - nước đục như sữa hoặc dầu loang trên giẻ lau là không thể chấp nhận. Theo dõi xem có tiếng xả khô mạnh tại thời điểm bộ điều áp ngắt tải hay không; không có tiếng xả, hoặc rò rỉ liên tục từ van xả, nghĩa là bộ sấy khí đang không hoạt động. Nếu bạn đang phải thay công tắc nhiều hơn một lần trên cùng một xe, hãy xem lại lịch sử bảo dưỡng lõi bộ sấy khí và kiểm tra máy nén xem có bị lọt dầu không. Giữ sạch phía cấp khí bảo vệ mọi van và công tắc phía sau, đó là lý do các đội xe chuẩn hóa dùng linh kiện cụm xử lý khí nén (air processing unit) đạt chuẩn OE thay vì trộn lẫn bất cứ thứ gì có sẵn trên kệ.

Những gì công tắc áp suất không thể sửa được

Công tắc chỉ báo cáo áp suất; nó không tạo ra áp suất. Nếu xe không thể nạp đầy đến gần 120 psi, hoặc bị xả áp qua đêm, lỗi nằm ở máy nén, bộ điều áp, van xả tải, bộ sấy khí hoặc rò rỉ. Phanh lò xo cũng bắt đầu tác động ở đâu đó trong khoảng 20-45 psi, nên một hệ thống liên tục tụt áp sẽ tự đỗ phanh trước khi bạn kịp chẩn đoán xong.

Hãy xác minh các ngưỡng áp suất và giá trị mô-men xoắn theo sách hướng dẫn bảo dưỡng hiện hành cho khung gầm và hãng van cụ thể. Các khoảng giá trị trong bài này mang tính điển hình cho thực hành xe thương mại hạng nặng và chỉ mang tính định hướng.