วาล์วจัดสัดส่วนจะควบคุมแรงดันเบรกถึงเบรกหลังสัมพันธ์กับเบรกหน้า ลดแรงกดเบรกหลังขณะหยุดแรงเพื่อป้องกันไม่ให้ล้อหลังล็อคก่อนล้อหน้า . เนื่องจากน้ำหนักของยานพาหนะเคลื่อนไปข้างหน้าภายใต้การเบรก ยางหน้าจึงรับน้ำหนักได้มากกว่าและสามารถรองรับแรงดันเบรกที่สูงขึ้นได้อย่างปลอดภัย ในขณะที่ยางหลังมีแรงยึดเกาะน้อยกว่า หากไม่มีการควบคุมแรงดันนี้ ล้อหลังมีแนวโน้มที่จะล็อคและลื่นไถลก่อน ส่งผลให้สูญเสียความมั่นคงในทิศทาง ในระบบที่สร้างขึ้นรอบก วาล์วเบรกลม หลักการทรงตัวเดียวกันนี้ทำได้โดยใช้อากาศอัดแทนที่จะเป็นน้ำมันไฮดรอลิก ซึ่งเป็นสาเหตุที่ตรรกะในการจัดสัดส่วนเป็นศูนย์กลางของทั้งเบรกไฮดรอลิกของรถยนต์นั่งส่วนบุคคลและระบบเบรกแบบนิวแมติกสำหรับงานหนัก
วาล์วปรับสัดส่วนคืออะไรและทำหน้าที่อะไร
วาล์วปรับสัดส่วนเป็นส่วนประกอบขนาดเล็กแต่มีความสำคัญซึ่งติดตั้งอยู่ในสายเบรก ซึ่งจะจำกัดหรือ "สัดส่วน" แรงดันที่ส่งไปยังเบรกหลังเมื่อถึงเกณฑ์ที่กำหนด แรงดันที่ต่ำกว่าเกณฑ์ดังกล่าว แรงดันด้านหน้าและด้านหลังมักจะเพิ่มขึ้นพร้อมกันในอัตราที่ใกล้เคียงกัน เมื่อแรงดันเพิ่มขึ้นเกินจุดที่ตั้งไว้ของวาล์ว อัตราการเพิ่มขึ้นของเบรกหลังจะลดลงในขณะที่แรงดันเบรกหน้ายังคงเพิ่มขึ้นในอัตราปกติ
การออกแบบนี้มีอยู่เนื่องจากการเบรกไม่ใช่เหตุการณ์คงที่ ทันทีที่ใช้เบรก น้ำหนักของรถจะถ่ายโอนไปยังเพลาหน้า ส่งผลให้โหลดลดลง และทำให้การยึดเกาะถนนบนยางหลังลดลง วาล์วปรับสัดส่วนจะชดเชยการเปลี่ยนน้ำหนักแบบไดนามิกนี้ เพื่อให้แรงเบรกถูกกระจายตามสัดส่วนการยึดเกาะแต่ละเพลาจริง ๆ ในขณะนั้น แทนที่จะส่งแรงกดเท่ากันไปยังปลายทั้งสองข้างโดยไม่คำนึงถึงภาระ
เหตุใดการกระจายแรงเบรกจึงมีความสำคัญระหว่างด้านหน้าและด้านหลัง
หากไม่ได้ควบคุมแรงดันเบรกหลัง เพลาล้อหลังสามารถล็อคก่อนเพลาหน้าระหว่างการเบรกอย่างแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยานพาหนะหรือรถพ่วงที่เบากว่าไม่ได้บรรทุกหรือรถพ่วง เพลาล้อหลังที่ถูกล็อคจะลดการควบคุมการบังคับเลี้ยว และอาจทำให้ส่วนท้ายของรถแกว่งออกได้ ซึ่งเป็นภาวะที่เรียกกันทั่วไปว่าการหางปลาหรือโอเวอร์สเตียร์
การถ่ายเทน้ำหนักด้านหน้า-หนักภายใต้การเบรก
ในระหว่างการชะลอความเร็ว ความเฉื่อยจะดันมวลของรถไปทางเพลาหน้า สิ่งนี้จะเพิ่มแรงปกติและแรงเสียดทานที่ยางหน้า ขณะเดียวกันก็ลดแรงเสียดสีที่ล้อหลัง วาล์วปรับสัดส่วนที่ได้รับการปรับเทียบอย่างเหมาะสม หรือกฎข้อบังคับที่เทียบเท่าซึ่งติดตั้งอยู่ใน วาล์วเบรกลม สำหรับรถที่ใช้เบรกลม ป้องกันไม่ให้เพลาล้อหลังมีแรงดันมากเกินไปเมื่อเทียบกับแรงฉุดที่เหลืออยู่
การใช้งานที่ไวต่อโหลด
ยานพาหนะบางคัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งรถบรรทุกและรถพ่วงที่ทำงานทั้งบรรทุกและขนถ่าย จะใช้วาล์วตรวจจับโหลดที่จะปรับแรงดันเบรกหลังโดยอัตโนมัติตามน้ำหนักที่อยู่บนเพลาล้อหลังในช่วงเวลาที่กำหนด สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานเชิงพาณิชย์และงานหนัก ซึ่งความแตกต่างระหว่างรถพ่วงเปล่ากับรถพ่วงที่บรรทุกเต็มคันสามารถเปลี่ยนน้ำหนักเพลาล้อหลังได้อย่างมาก
วาล์วจัดสัดส่วนทำงานอย่างไรภายในระบบเบรก
ภายในวาล์วปรับสัดส่วนแบบไฮดรอลิก ลูกสูบที่มีสปริงจะวางอยู่ในเส้นทางของเหลวที่นำไปสู่เบรกหลัง เมื่อแรงดันเพิ่มขึ้น ลูกสูบจะเคลื่อนที่ไปตามสปริง เมื่อแรงดันไปถึง "จุดเข่า" ที่วาล์วออกแบบไว้ ลูกสูบจะจำกัดการไหลไปยังวงจรด้านหลังบางส่วน ทำให้แรงดันด้านหลังเพิ่มขึ้นในอัตราที่ช้ากว่าแรงดันด้านหน้าในช่วงที่เหลือของการเบรก
ในระบบเบรกแบบอัดอากาศที่ใช้กับรถบรรทุก รถโดยสาร และรถพ่วง ฟังก์ชันการปรับสมดุลแบบเดียวกันจะดำเนินการผ่านวาล์วเบรกแบบนิวแมติก ซึ่งใช้สัญญาณแรงดันอากาศแทนการใช้น้ำมันไฮดรอลิกเพื่อควบคุมแรงเบรกที่ส่งไปยังเพลาต่างๆ ก วาล์วเบรกลม โดยทั่วไปจะทำงานร่วมกับวาล์วรีเลย์ วาล์วปลดเร็ว และส่วนประกอบตรวจจับโหลดเพื่อควบคุมการไหลของอากาศไปยังห้องเบรก ทำให้มั่นใจได้ว่าแรงเบรกจะถูกใช้ในลักษณะที่ได้รับการควบคุมและเป็นสัดส่วนทั่วทั้งเพลาของยานพาหนะ แม้ว่าความดันอากาศในระบบจะผันผวนระหว่างการหยุดซ้ำหลายครั้ง
วาล์วจัดสัดส่วนกับวาล์วเบรกแบบนิวเมติก: ความแตกต่างที่สำคัญ
แม้ว่าส่วนประกอบทั้งสองจะมีจุดประสงค์หลักเดียวกันในการปรับสมดุลแรงเบรก แต่ส่วนประกอบทั้งสองทำงานในระบบที่แตกต่างกันและใช้ตัวกลางที่แตกต่างกันในการส่งแรงดัน
การเปรียบเทียบวาล์วปรับสัดส่วนไฮดรอลิกและวาล์วเบรกแบบนิวแมติก | คุณสมบัติ | วาล์วจัดสัดส่วนไฮดรอลิก | วาล์วเบรกนิวเมติก |
| ความดันปานกลาง | น้ำมันเบรก | อากาศอัด |
| ประเภทยานพาหนะทั่วไป | รถยนต์นั่งส่วนบุคคล รถบรรทุกขนาดเล็ก | รถบรรทุกหนัก รถบัส รถพ่วง |
| การตรวจจับโหลด | เป็นทางเลือกในบางรุ่น | พบได้ทั่วไปโดยเฉพาะบนรถพ่วง |
| กลไกการตอบสนอง | ลูกสูบแบบสปริง | การทำงานของไดอะแฟรมและวาล์วรีเลย์ |
สัญญาณของวาล์วจัดสัดส่วนที่ล้มเหลว
เนื่องจากวาล์วจัดสัดส่วนส่งผลโดยตรงต่อการแบ่งแรงเบรกระหว่างเพลา การทำงานผิดปกติอาจทำให้วิธีควบคุมรถขณะเบรกเปลี่ยนไปอย่างเห็นได้ชัด สัญญาณเตือนทั่วไปมีดังต่อไปนี้
- ล้อหลังล็อคง่ายเกินไป ในระหว่างการเบรกปานกลางหรือรุนแรง แม้แต่บนทางเท้าแห้ง
- การดึงหรือความไม่มั่นคงของท้ายรถที่เห็นได้ชัดเจนเมื่อเบรกอย่างมั่นคง
- ผ้าเบรกหลังหรือรองเท้าสึกไม่เท่ากันเมื่อเทียบกับด้านหน้า
- ไฟเตือนหรือประสิทธิภาพการเบรกลดลงในรถยนต์ที่ติดตั้งวาล์วรวมซึ่งมีสวิตช์เฟืองท้ายแรงดัน
- ความรู้สึกเบรกไม่สอดคล้องกันระหว่างการหยุดแบบเบาและแบบแข็ง บ่งบอกว่าวาล์วไม่สลับไปยังเฟสที่จำกัดอย่างถูกต้อง
ตำแหน่งที่วาล์วเบรกแบบนิวแมติกพอดีกับระบบเบรกสำหรับงานหนัก
ในระบบเบรกลม วาล์วเบรกแบบนิวแมติกส์โดยทั่วไปเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายควบคุมขนาดใหญ่ซึ่งรวมถึงฟุตวาล์ว วาล์วรีเลย์ วาล์วปล่อยเร็ว และวาล์วปรับสัดส่วนที่ตรวจจับโหลด เมื่อผู้ขับขี่เหยียบแป้นเบรก ฟุตวาล์วจะส่งสัญญาณอากาศไปยังวาล์วรีเลย์ใกล้กับเพลาแต่ละอัน จากนั้นจึงปล่อยอากาศอัดจากถังเก็บน้ำมันบนตัวรถเข้าสู่ห้องเบรก วาล์วเบรกแบบนิวแมติกสำหรับการตรวจจับโหลดโดยเฉพาะสามารถปรับแรงดันอากาศที่ไปถึงห้องเบรกของเพลาล้อหลังได้ โดยขึ้นอยู่กับโหลดของเพลาที่วัดได้ ช่วยให้แรงเบรกได้เป็นสัดส่วนอย่างเหมาะสม ไม่ว่ายานพาหนะหรือรถพ่วงจะว่างเปล่าหรือบรรทุกเต็มที่
การออกแบบหลายชั้นนี้มีความสำคัญสำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ เนื่องจากความต้องการในการเบรกเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาตามน้ำหนักสินค้า ลักษณะของรถพ่วง และเกรดของถนน วาล์วเบรกแบบนิวแมติกที่ทำงานอย่างเหมาะสมจะช่วยรักษาพฤติกรรมการหยุดที่เสถียรและคาดการณ์ได้ตลอดสภาวะการทำงานที่หลากหลายนี้ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในความปลอดภัยของยานพาหนะโดยรวมและการปฏิบัติตามกฎระเบียบสำหรับยานพาหนะที่ใช้เบรกลม
ข้อควรพิจารณาในการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนทดแทน
วาล์วจัดสัดส่วนและวาล์วเบรกแบบนิวแมติกโดยทั่วไปเป็นส่วนประกอบที่ทนทาน แต่ไม่ได้ไม่ต้องบำรุงรักษา การกัดกร่อน การสึกหรอภายใน หรือการปนเปื้อนในของเหลวหรือท่ออากาศอาจทำให้วาล์วติดหรือไม่สามารถเปลี่ยนเฟสได้อย่างถูกต้อง การตรวจสอบระบบเบรกเป็นประจำควรรวมถึงการตรวจสอบการรั่วไหลของของเหลวรอบๆ วาล์วปรับสัดส่วนไฮดรอลิก และการฟังการรั่วไหลของอากาศหรือเสียงไอเสียที่ผิดปกติใกล้กับส่วนประกอบของวาล์วเบรกแบบนิวแมติก
สำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ โดยทั่วไปจะมีการตรวจสอบวาล์วเบรกลมโดยเป็นส่วนหนึ่งของช่วงเวลาการบำรุงรักษาเชิงป้องกันตามกำหนด เนื่องจากวาล์วที่ทำงานผิดปกติอาจส่งผลโดยตรงต่อระยะหยุดรถและความสมดุลของโหลดเพลา การเปลี่ยนวาล์วที่ชำรุดหรือชำรุดด้วยส่วนประกอบที่ได้รับการจัดอันดับอย่างถูกต้อง ซึ่งตรงกับพิกัดน้ำหนักเพลาของยานพาหนะและข้อกำหนดความดันของระบบ ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการฟื้นฟูการกระจายแรงเบรกที่เหมาะสม และรักษาประสิทธิภาพการเบรกที่ปลอดภัยและคาดการณ์ได้