Устройство и работа пневматической тормозной системы

Сборка и регулировка тормозов с пневматическим приводом

При сборке тормозного механизма выполняют следующие операции:


  1. Устанавливают в защитный диск вал с разжимным кулаком.
  2. Устанавливают тормозные колодки, вставляют два опорных пальца колодок с эксцентричными шейками. На головки пальцев надевают пластину и вставляют замочные скобы. С обратной стороны на пальцы надевают пружинные шайбы и завертывают гайки. При этом опорные пальцы устанавливают так, чтобы метки на их торцах были направлены одна к другой.
  3. Надевают стяжную пружину колодок.
  4. Устанавливают тормозной барабан.
  5. Вставляют червячную шестерню в тормозной рычаг, ввертывают червяк и закрепляют его футоркой. Вставляют стопор червяка, его пружину и завертывают пробку. Привертывают на три болта крышки тормозного рычага, устанавливают его на шлицы вала разжимного кулака, ставят опорную шайбу и устанавливают в отверстие вала шплинт.
  6. Собирают тормозную камеру. Для этого в корпус тормозной камеры устанавливают шток с двумя пружинами и опорной шайбой, диафрагму и привертывают к корпусу крышки. На конце штока завинчивают гайку и вилку. После сборки испытывают камеру на герметичность под давлением 8—9 ат, причем места соединения покрывают мыльной водой. Неплотность сказывается в появлении мыльных пузырей.
  7. Устанавливают камеру на место и соединяют ее вилку с тормозным рычагом при помощи пальца и шплинта. У передних тормозов вилки штоков соединяют с нижними отверстиями рычагов, а у задних с верхними.
  8. Укрепляют на раме кран управления в сборе и соединяют его рычаг с тягой педали тормоза.
  9. Присоединяют шланги к тормозным камерам, к крану управления и к баллону.

Описание тормозной пневмосистемы полуприцепа

Пневматический привод представляет собой детали, которые находятся между тормозом и системой управления, регулирующей работу.

Тормозная пневмосистема на полуприцеп

Состоит из таких частей:

  • энергетические элементы, подающие питание на тормоз;
  • блок управления;
  • тормоз.

Чтобы тормоза прицепного средства согласовывались с тормозами тягача, устанавливается воздушная система полуприцепов. Она обеспечивает распределение сжатого воздуха между элементами для торможения, растормаживания и аварийного затормаживания.

Огромное множество воздухораспределителей имеют одинаковое устройство: несколько поршней и клапанов.

Составляющие

Функционирование происходит по принципу: компоненты энергопривода (пневмоцилиндры, энергоаккумуляторы, камеры) подпитываются воздушным давлением следующим образом:

  1. Компрессор накачивает необходимое количество воздуха.
  2. Четырехконтурный кран распределяет очередность наполнения (сначала – контур рабочей системы, потом – стояночной).
  3. Торможение при срабатывании модулятора ABS.

Схема пневмосистемы полуприцепа от отечественных и зарубежных производителей грузовых средств подробно описывает и показывает все составляющие, в которых при желании возможно разобраться.

Контуры

Пневмопривод для обеспечения безопасности разделяется на несколько контуров:

  • Питающий. Он подготавливает воздух для системы.
  • Компрессор. Это насос, который накачивает воздух в питающий контур и регулирует давление вначале.
  • Регулятор давления. Он иногда устанавливается на компрессоре. Регулятор поддерживает показатели плотности воздуха в допустимых рамках, чтобы от высокого давления не лопнули шланги и ресивер. По ГОСТу норма 6,5 – 8 атмосфер. Когда давление достигает 8 атмосфер, срабатывает разгрузочное устройство и выпускает воздух в цилиндры.
  • Осушитель. Подготавливает воздух, удаляя воду и примеси. Современные осушители обычно выполняют роль фильтра и регулировки одновременно, поэтому отдельного контура регулятора давления нет.
  • Предохранители. Смешивают воздух со спецсредством, которое защищает жидкость от замерзания.
  • Ресивер для хранения запасов воздуха.
  • Защитный клапан четырехконтурный, двойной или одинарный. В случае повреждения одного клапана поршень перекрывает подачу воздуха, и работает другой контур.

Компоненты ABS

Тормозная система полуприцепа без АБС не очень востребована. Чтобы обеспечить максимальную силу торможения, применяется антиблокировочная система авс.

Ее компоненты устанавливаются между тягачом и полуприцепом.

К компонентам АБС относятся:

  • измеритель;
  • блок управления;
  • электрические и магнитные клапаны abs;
  • соединительная вилка;
  • горящие лампы, сообщающие о наличии ошибок в системе.

Принцип действия.


Подключение проводов осуществляется следующими этапами:

  1. Провод управления «А» – желтый. По нему проходит управляющий сигнал в тормозной кран полуприцепа.
  2. Провод «В» – красный. Энергия сжатого воздуха передается в тормозной механизм.

Отсоединение выполняется в обратном порядке.

Важно! Подключение, отсоединение кабелей АБС желательно проводить в сервисном центре, где в случае необходимости специалисты смогут сделать диагностику, заменить или отремонтировать модулятор, кран, клапаны.

Возможные проблемы

Воздушный тормоз может не сработать, если в одном из вагонов закрыт кран воздушной магистрали. Это приведет к тому, что тормоза вагонов, находящихся за закрытым краном, не смогут отреагировать на изменение давления в магистрали. Были случаи, когда это приводило к тяжёлым авариям (катастрофа на станции Каменская, железнодорожная катастрофа на Лионском вокзале, Крушение в Челябинской области 11 августа 2011 года).

Для предотвращения таких инцидентов принимаются специальные защитные меры. На всех железных дорогах установлены жёсткие правила, регулируемые специальным законодательством, по проверке поездов перед рейсом. Эти меры применяются на всех этапах — от соединения воздушных магистралей вагонов и зарядки резервуаров до проверки срабатывания, а затем и отпускания каждого тормоза вдоль всего состава

Особое внимание уделяется последнему вагону, проходимость магистрали от локомотива проверяется с помощью специального устройства или вручную — открытием концевого крана последнего вагона, при этом машинист должен подтвердить, что видит по манометру падение давления, а по составу слышен резкий звук срабатывания ускорителей и бывает даже видно, как выходящий из ускорителя воздух раздувает пыль под вагоном.

Если воздух проходит по всей длине состава, но тормоза отдельного вагона не работают — его тройной клапан неисправен. В зависимости от доступности ремонтных мастерских, а также от законодательства, регулирующего допустимое количество неработающих тормозов в составе, такой вагон может быть снят с рейса немедленно, либо отправлен в ремонт в ближайшем доступном пункте. Также целостность магистрали проверяют перед отправлением кратковременной постановкой ручки крана в положение сверхзарядки (первое), при этом по скорости нарастания давления в магистрали можно судить по её объёму — чем быстрее нарастает давление, тем короче магистраль. В длинносоставных грузовых поездах давление почти не нарастает, если же нарастание слишком быстрое (давление за несколько секунд возрастает до предельного), то тормозная магистраль короткая — короткосоставный поезд или перекрытие концевого крана в первой части состава.

Другая возможная неисправность — неправильный подбор тормозных колодок, которые могут перегреться и перестать работать на длинном уклоне. Такой случай произошёл на 30-километровом спуске между городом Катумба и пригородом Сиднея Эму-Плайнс в Австралии. Поезд потерял управление, и крушение не произошло только по счастливой случайности.

Принцип действия тормозной пневмосистемы

В основу заложен принцип использования энергии сжатого воздуха, нагнетаемый процессором и сохраняемый в емкостях. Если описывать просто, то воздух из емкостей передается в компрессор.

Зажимая педаль тормоза, сила передается на кран, создающий давление в тормозных камерах, задействующиеся рычагом тормозного устройства. Когда водитель отпускает педаль, рычаг слабеет, и процесс останавливается.

Современные тягачи оборудованы системой Wabco, Knorr-Bremse, Haldex. Wabco зарекомендовала себя надежной и эффективной системой благодаря АБС. Двухосные полуприцепы снабжены антиблокировкой 2S/2M, трехосные – 4S/3M. Компания Wabco выпускает диагностические приборы и программное обеспечение, которые позволяют обнаружить дефекты и произвести тестирование.

Тормозная система, ее типы.

В автомобилях различают несколько типов приводов, которые приводят в действие тормозной механизм: это

  • гидравлические;
  • пневматические;
  • механические приводы.

Грузовой и легковой автотранспорт оборудован гидравлическими приводами. Система гидравлики автомобиля состоит из цилиндра с поршнями, шлангами, который может быть главного и колесного типа, трубопровода и резервуара. Чтобы добиться нужного давления на тормозную жидкость, происходит нажим на колодочные тормоза, а действие штока будет направлено на поршни цилиндра, расположенного в центральной тормозной системе. Тормозная жидкость начнет перемещаться в трубопроводе и создавать давление на колодки и барабан тормоза. Если ослабить давление на педаль тормоза, то поршень вернется в обычное положение, пружина стянет колодки и давление тормозной жидкости ослабнет.

Все современные автомобили оборудованы механической системой, в которой применяется ручной тормоз. Тормозная система всех автомобилей функционирует, основываясь на стандартных принципах. Машины с большой грузоподъемностью имеют тормоза пневматического типа крановые колодочные. В систему пневматического типа входят компрессор, монометр, воздушный баллон, разделительный кран, соединительная головка, колодочные тормоза, регулятор давления, кран тормоза, путь, через который проходит воздух.

Существуют принципы, на основе которых функционирует тормозная система с пневматическим приводом:

1. Двигатель работает, компрессор гонит воздух в воздушный баллон.

2. При торможении воздух идет через кран в тормозную камеру фронтального и тыльного расположения.

3. Диафрагма, расположенная в камере, под давлением прогибается, рычаги начинают вращать вал и прижимать колодки к барабану.


Чтобы разблокировать колодочные крановые тормоза, нужно осуществить разжим педали тормоза. Тормозной кран перекроет приток сжатого воздуха и соединит атмосферу им тормозные камеры. При снижении давления сжимаются пружины и колодки тормозной системы пневматического типа, при этом колесо сможет вращаться свободно.

Контуры тормозной системы

У гидравлического и пневматического типа тормозов существует такое понятие, как контуры.

Контур – это привод определенного количества тормозных механизмов без взаимодействия с остальными механизмами.

То есть, контур обеспечивает срабатывание тормозных механизмов только тех колес, к которым идет привод в рамках этого же контура.

Сейчас каждое авто оснащается как минимум двухконтурной системой тормозов.

Делаются контуры для того, чтобы обеспечить срабатывание тормозов даже при отказе одного из них, поскольку между собой они не взаимодействуют.

Как не трудно догадаться, это как минимум в два раза повышает безопасность движения.

Для примера рассмотрим две ситуации.

Машина не имеет контуров и весь привод объединен в один.

При пробое магистрали, рабочий элемент (жидкость, воздух) травит, не обеспечивая создание нужного давления для срабатывания тормозных механизмов, авто практически лишается тормозов.

У машины имеется двухконтурная система.

В этом случае, каждый контур обеспечивает привод двух механизмов, при пробое одного из них, второй продолжает работать в обычном режиме, поскольку он независим от другого контура – тормозная система сохраняет работоспособность, но только двух колес, общая эффективность тормозов падает, но они все же работают.

Как правило в один контур зацикливаются переднее левое колесо с задним правым и переднее правое колесо с задним левым, так называемое диагональное подключение.


Но существуют тормозные системы и с параллельным подключением.

Как на практике ведет себя система автоматического экстренного торможения

Наличие системы автоматического торможения, разумеется, не является гарантией того, что вы сможете избежать дорожно-транспортных происшествий

Более того, она не обладает скоростью человеческой реакции и не может принять во внимание все факторы, которые может учесть водитель. Так насколько же надежны автоматические системы торможения?

Начнем с того, что первые автоматические системы были установлены на автомобили компании Volvo. Еще 10 лет назад их машины могли автоматически тормозить перед препятствиями, а также могли отличить транспорт от пешехода.

Практически в то же время функция круиз-контроля трансформировалась в настоящий автопилот, наличие которого позволяет не держать руки на руле и просто наслаждаться поездкой. Однако стоит отметить, что полноценная работа данной функции возможна только при соблюдении ряда условий.

Так, дорожная разметка должна быть четко прорисованной, знаки должны быть хорошо видны, а все дорожное пространство должно быть обустроено по международным нормам и правилам. В противном случае машина просто не поймет, в каком направлении ей нужно двигаться. С учетом того, что большинство дорог в нашей стране не отвечает вышеперечисленным критериям, владельцы дорогих автомобилей практически не пользуются автопилотными функциями по назначению.

Однако в контексте данной статьи мы разбираем не автопилот в целом, а только говорим о функции автоматического торможения. Основной целью создания подобных систем было повышение безопасности. Всем известно, что самыми частыми причинами возникновения аварийных ситуаций являются невнимательность участников дорожного движения и отсутствие своевременной реакции водителя.

В теории, наличие системы автоматического торможения должно позволить хотя бы частично ослабить контроль над происходящим на дороге. Но это не совсем так.

Практика показывает, что технологии, осуществляющие автоматическое торможение, не отличаются высокой надежностью. Не в любой ситуации система может затормозить так, чтобы сохранить целостность автомобиля. Предлагаем подробнее остановиться на специфике работы, достоинствах и недостатках современных устройств автоматического торможения.

Видео о том, как работает AEB на автомобиле Volvo XC90:

Общая схема работы тормозной пневмосистемы.

При запуске двигателя одновременно включается в работу компрессор. Он забирает атмосферный воздухи подает его в систему до момента достижения рабочего давления. Давление в системе определяет и ограничивает регулятор давления. Избыток воздуха направляется через выпускной клапан обратно в атмосферу. После регулятора давления воздух прогоняется через осушитель воздуха. Это устройство необходимо для фильтрации различных примесей и удержания паров атмосферной влаги. Сухой воздух обеспечивает безаварийную работу системы, особенно в морозное время. В большинстве систем регулятор давления и осушитель воздуха объединены в общий узел, оснащенный небольшим отдельным ресивером. Ресивер помогает осушителю выполнять функцию регенерации.

После осушителя воздух распределяется четырехконтурным защитным клапаном:

  • в два независимых контура рабочей тормозной системы, оборудованных раздельными ресиверами;
  • в контур стояночной и аварийной систем, оснащенный самостоятельным ресивером (через этот контур также происходит питание системы торможения прицепа);
  • в контур питания дополнительных потребителей воздуха (пневмоподвески и других).
  • Кроме разделения потока воздуха клапан обеспечивает:
  • последовательное заполнение контуров сжатым воздухом.
  • при падении в каком-либо давления ниже допустимого – герметичность в остальных.

Водитель осуществляет управление главным тормозным краном через педаль тормоза. Через полости тормозного крана воздух под давлением нагнетается в тормозные камеры передних колес, через управляющие элементы – тормозные камеры задних колес. Камеры штоками воздействуют на механизмы разведения (сжатия) тормозных колодок. Автомобиль тормозит.

В контуре стояночной и аварийной тормозных систем воздух из ресивера подается на ручной тормозной кран, который управляет подачей воздуха в энергоаккумуляторы, которые устанавливаются как правило на задние колеса. Посредствам ручного тормозного крана сбрасывается давление из такого аккумулятора. В результате, пружина воздействует на испонительные механизмы. Она принудительно давит на шток тормозной камеры, обеспечивая безопасную постановку грузового автомобиля на стоянку. Энергоаккумуляторы помогают избежать аварии во время движения. Когда давление системы упадет ниже допустимого, они тормозят машину.

Еще из ресивера контура стояночной и аварийной тормозных систем подается питание на кран управления тормозами прицепа. Пневматические системы автомобиля и прицепа соеденяются с помощью питающих соединительных головок. Управляющие сигналы в систему торможения прицепа параллельно поступают от тормозных систем автомобиля: рабочей, стояночной, аварийной.

При соединении тормозной системы прицепа с основной тормозной системой грузовика подключаются отдельно:

  • питающая магистраль исполнительных механизмов,
  • управляющая магистраль.

Если на прицепе стоят тормозные камеры, оснащенные энергоаккумуляторами, дополнительно собирается цепь управления секциями энергоаккумуляторов. По питающей магистрали сжатый воздух, минуя тормозной кран прицепа, наполняет ресивер прицепа. По управляющей магистрали пневмосигнал подается в цепь управления тормозным краном прицепа. В зависимости от расположения осей, прицепы оснащаются одним или двумя регуляторами тормозных сил. Эти устройства позволяют корректировать выходной сигнал с тормозного крана, исходя из загрузки прицепа. Отрегулированный сигнал поступает в антиблокировочную систему прицепа.

Антиблокировочные системы грузовика и прицепа контролируют процесс равномерного торможения колесами. Их работу обеспечивают:

  • датчики угловой скорости колес,
  • электромагнитные клапаны – модуляторы,
  • электронный блок управления,
  • сигнальные лампы.

Система контроля и сигнализации – это манометр, показывающий водителю давление в пневмосистеме (иногда два, по числу контуров рабочей системы), и индикаторные лампы разного цвета, через датчики, контролирующие работу системы и сигнализирующие о ее состоянии.

Тормозная пневмосистема грузового автомобиля технически сложный механизм. Тяжелая габаритная машина должна надежно и предсказуемо вести себя на любой дороге. Знание устройства, принципа действия составных частей и элементов тормозной системы поможет в правильном уходе за ней. В благодарность – тормоза не подведут водителя в экстремальной ситуации.


С этим читают