Основные составляющие пневматической тормозной системы
Обсуждаемая тормозная система делится на несколько основных составляющих, благодаря которым весь узел может функционировать должным образом. Естественно, приведенный ниже список механизмов является неполным, но в нем, как уже говорилось, будет самое главное:
- Привод управления — данная тормозная система подразумевает под приводом управления наличие элементов пневмопривода. При помощи этих частей, осуществляется автоматическое или намеренное регулирование некоторых частей энергетического привода, о котором поговорим в следующем пункте.
- Энергетический привод — этот механизм пневматической тормозной системы представляет из себя набор элементов (деталей) благодаря которым происходит обогащение воздухом, находящимся под давлением, привода управления. Таким образом, механизмы представленные в первых двух пунктах (этом и предыдущем), так сказать дополняют один другого.
- Тормоз — самое «центровое» устройство! Именно здесь, в этом механизме сосредоточены все силы, сопротивляющиеся дальнейшему движению машины в какую-либо сторону. Тормоз бывает нескольких разных типов:
- Фрикционный — останавливающая величина появляется во время соприкосновения двух частей транспортного средства, которые движутся, друг другу навстречу.
- Электрический — те же самые силы трения возникают под воздействием электромагнитного поля, но при этом объекты не соприкасаются.
- Гидравлический — тут опять-таки присутствуют два объекта, идущие навстречу один другому, но взаимодействие происходит при возрастании давления в жидкости между ними.
- Моторный — тормозящая величина возрастает в результате того, что двигатель искусственным образом повышает тормозящее действия, при этом кинетика передается прямиком на колеса машины.
- Компрессор — с подобным устройством многие встречались в бытовых ситуациях, не относящихся к машинам. По сути, это воздушный насос, отвечающий за то, чтобы тормозная система получала необходимые количества воздуха, а также регулирующий давление внутри системы. В составе этого механизма присутствует регулятор давления, на который и возлагается миссия слежения и управления подачей сжатого кислорода компрессором, для того чтобы значения колебались в строго заданных разработчиками пределах. Если показания датчика нарушаются, система может не выдержать и дать сбой, вследствие чего, есть шанс появления неисправности в тормозной системе грузовика.
- В компрессоре также присутствует подсушиватель воздуха, основной задачей которого является подготавливать воздух непосредственно для пневмосистемы, убирая из него излишние молекулы влаги, испарения от воды, а также других вредоносных примесей, таких как масляные отложения и прочее.
Стоит также сказать, что подавляющее большинство современных осушителей объединяют в себе помимо основных функций, еще и регенерирующую, а это значит, что в их комплектующие также входит и ресивер.
Тормозная система может быть снабжена еще одним интересным агрегатом, однако он задействуется далеко не везде, и имеет место быть в основном в серьезных комплектациях, называется он предохранителем от замерзаний. Принцип его работы и назначение очень просты, в холодное время года, данный девайс помешивает в баллоны со сжатым воздухом специальный химический состав. Таким образом, конденсат, который в любом случае будет присутствовать на деталях системы, не будет замерзать и создавать дополнительные проблемы.
Смазка и охлаждение
Пневматический тормозной привод имеет комбинированную систему смазки. Масло подается из главной магистрали по трубе во внутреннюю часть коленчатого вала. Шатунные подшипники помещены в антифрикционный раствор и смазываются принудительно. Остальные элементы получают масло способом разбрызгивания. Отработка из картера отправляется в емкость двигателя через специальный отвод.
Система охлаждения компрессора пневматического привода – жидкостного типа. Она связана с аналогичным узлом силового агрегата. Когда один из поршней опускается в нижнее положение, создается разряжение и воздух поступает в него путем очистителя и впускного клапана. После подъема поршня происходит сжатие воздушной смеси, далее она поступает через клапан в баллоны и основную систему. Затем весь процесс повторяется.
Показатель давления воздуха ограничивается специальным регулятором, который снижает затраты мощности мотора на привод компрессора, что увеличивает рабочий ресурс узла. Конструкция с регулятором размещена под клапанами, содержит пару плунжеров и уплотнителей с толкателями. Плунжерное коромысло соединяется пружиной, полость под впускными клапанами агрегирует с трубопроводом очистителя, а плунжерный канал с контроллером давления.
Компрессор
Данный элемент пневматического привода подает в систему сжатый воздух. Он обрабатывается в очистителе, после чего транспортируется в резервуары. Выход воздушной смеси из баллонов предотвращает обратный клапан. Показатель давления определяется по манометру. После активации педали тормоза воздух через открывшийся кран попадает в тормозные отсеки, вследствие чего срабатывает сжатие колодок. Обратный процесс происходит при помощи стяжных пружин.
В состав конструкции компрессора входит блок цилиндров, его головка, картер, стопорные крышки. Коленчатый вал механизма вращается в подшипниках шарикового типа, взаимодействует с поршнями при помощи пальцев и шатунов. Передняя часть коленвала оснащена клиновидным ремнем, сальником и шпонкой. В качестве охладителя предусмотрен вентилятор. В головке блока цилиндров над каждым рабочим элементом имеется пробка с пружиной и нагнетательным клапаном. Нижние шатунные головки оснащены регулировочными прокладками.
ДАТЧИКИ
MAPы-шмапы, лямбды-шлямбды
Всё, как мы выяснили начинается с открытия дроссельной заслонки. ECU узнает с помощью датчика положения дроссельной заслонки (TPS — Throttle position sensor) на сколько открыта дроссельная заслонка и определяет сколько воздуха способно пройти во впускной коллектор при данном положении заслонки. В соответствии с оптимальным соотношением топливно-воздушной смеси ECU должен послать команду форсункам впрыснуть необходимое количество топлива. Однако, не все так просто.
В одиночку датчик положения дроссельной заслонки (TPS) не способен определить какой объем воздуха в действительности попал во впускной коллектор. Ведь объем и, соответственно, количество поступаемого воздуха имеет прямую зависимость от ее температуры и давления. Температуру ECU узнает благодаря показаниям датчика температуры поступаемого воздуха (IAT). Расположен этот датчик непосредственно перед дроссельной заслонкой, на гофре.
Давление же измеряет датчик абсолютного давления — MAP сенсор (Manifold Absolute Pressure). Абсолютное давление рассчитывается по формуле: абсолютное давление = атмосферное давление — давление во впускном коллекторе.
Чем прохладнее воздух тем больше его помещается во впускной коллектор и тем больше он проходит через дроссельную заслонку за еденицу времени при прочих равных условиях.
Основываясь на показаниях датчиков TPS, MAP и IAT компьютер вычисляет массу поступаемого воздуха и на основе этих данных дает команду форсункам впрыскнуть нужное количество топлива. Ну как именно ECU определяет сколько топлива нужно?
Оптимальный состав топливо-воздушной смеси, при котором топливо максимально полно и эффективно сгорает, когда на 14.7 части воздуха приходится 1 часть топлива. ECU узнает с помощью трех вышеупомянутых датчиков сколько поступило воздуха и в соответствии с пропорцией 14.7:1 добавляет топливо.
Последним звеном этой системы является кислородный датчик – лямда-зонд, который расположен на выпускном коллекторе и проверяет качество приготовленной смеси. При излишне-обогащенной (много топлива) или обедненной (много воздуха) топливно-воздушной смеси, ECU корректирует ее приготовление. Именно лямбда-зонд передает информацию «мозгу» (ECU) о наличии бедной или обогащенной смеси, на основе вычисления количества кислорода в выхлопных газах. Если количество кислорода в выхлопных газах превышает норму или наоборот , лямбда-зонд говорит об этом «мозгу». Понятно, что если лямбда-зонд неисправен, то ECU начнет корректировать смесь по неверным данным. Тоже касается всех остальных датчиков. Они все важны для правильного смесеобразования. Не менее значимое влияние на смесеобразование оказывают топливные карты, но что это такое и как работает рассмотрим отдельной статьей.
Торможение
За остановку отвечает нижняя секция. Суть процесса сводится к следующему: воздух, проникший в камеры, давит на диафрагму, сжимающую внутреннюю пружину. Затем давление идет на толкатель и на разжимной кулачок.
Валик кулачка поворачивается и разводит тормозные колодки в стороны, что заставляет автомобиль останавливаться. Приведя педаль в первоначальное положение, пружины возвращаются на свои места, а остаток давления сбрасывается.
Стояночная система
Стояночный тормоз, он же ручник, – неотъемлемая часть управления. Эта система удерживает автомобиль на месте даже под уклоном. Чтобы сбросить давление в пружинном энергоаккумуляторе (ЭА) цилиндра, водитель обязан зафиксировать ручной тормоз в определенном положении. ЭА дает напряжение на систему, чтобы колодки плотно прижались к барабану.
Благодаря такому процессу возможна остановка грузовика, даже если воздушное давление в пневмосистеме отсутствует, что гарантирует безопасное управление тягачом. Если произошло повреждение крана, следует его заменить как можно скорее. Учитывая конструкцию и число выходов, существует два типа кранов: по строению – с поворотной ручкой или отклоняемой.
В механизме крана для грузового транспортного средства предусмотрено четыре выхода. Ручка крана, выжатая до конца, позволяет воздушному давлению свободно передвигаться от части ресивера в энергоаккумулятор, вследствие чего происходит растормаживание автопоезда.
Перевод ручки в противоположное положение заставляет клапан направить воздушный поток в другую часть так, чтобы закрыть ему доступ от ресивера. Как результат, энергия воздуха сокращается, пружины растягиваются, и происходит затормаживание.
Вспомогательная система
Вспомогательная система.
В случае отказа рабочих тормозных контуров автопоезд может затормозить с помощью пружинных энергетических аккумуляторов цилиндров. Сила упругости сжимает их для приостановки.
Давление частично сбрасывается до нужной отметки. Например, КамАЗ устанавливают сразу четыре механизма, имеющих общую конструкцию, но работающих изолировано друг от друга: основная или рабочая, запасная, стояночная и вспомогательная.
Если из строя вышла одна или две системы, водитель способен остановить многотонный грузовик в любых условиях.
Экстренная (автоматическая) остановка
Обрыв силы воздуха ведет к его паданию. В итоге тормозной кран сбрасывается для экстренной остановки. В это время двухпозиционный клапан закрывает проходное сечение, заставляя резко падать давление, и через две секунды срабатывает кран тормоза на прицепе.
Аварийная система (сигнализация световая и звуковая) контролирует и сообщает о работе тормозных механизмов. В случае резкого падения давления на панели сообщается о проблеме, что позволит вовремя среагировать.
Как видно, схема тормозной системы полуприцепов – достаточно сложный механизм
Важно проверять, нет ли утечки воздуха и каких-либо повреждений трубок либо проводки
Поэтому знать особенности работы и составляющие узлы крайне важно для безопасной эксплуатации. Это поможет мгновенно и правильно среагировать в экстренных ситуациях, чтобы спасти жизнь свою и других людей
Хотелось бы также упомянуть полуприцеп Schwarzmuller, покупателей привлекают технические характеристики этого агрегата, а также, легкость обслуживания.
Детальная информация видна на видео:
Как работает тормозная система с пневматическим приводом?
Итак, как же заставить воздух работать на нас? Чтобы разобраться в этом, давайте рассмотрим общее устройство пневмотормозов. Простейшая схема состоит из таких элементов:
- компрессор;
- ресивер (воздушный баллон);
- кран;
- тормозной цилиндр (камера);
- колодки;
- педаль.
Схема простейшего пневмотормоза автомобиля Работают вышеперечисленные механизмы вместе следующим образом. Одним из ключевых игроков команды выступает компрессор, который постоянно во время движения закачивает под давлением воздух в ресиверы.
В остальной части системы в это время держится низкое давление, но как только Вы нажимаете педаль – всё меняется.
В момент нажатия поворотная пробка крана изменяет положение и соединяет ресиверы с тормозным цилиндром. Попавший в него под большим давлением воздух, давит на диафрагму, которая в свою очередь перемещает шток, соединённый одним концом с разжимным кулаком.
Этот кулак последнее препятствие между энергией сжатого воздуха и тормозными колодками, которые сдаются под его напором и зажимают тормоза.
Когда педаль отпущена, кран возвращается в исходное положение, тем самым соединяя тормозную камеру с атмосферой. Давление в ней падает, тормоза отпускаются.
Общая схема пневматической тормозной системы
При запуске двигателя одновременно включается и компрессор. Забирает атмосферный воздух и подает его в систему до достижения рабочего давления. Давление в системе определяется и ограничивается регулятором давления. Избыточный воздух возвращается в атмосферу через выпускной клапан.
После регулятора давления воздух проходит через осушитель воздуха. Это устройство необходимо для фильтрации различных примесей и удержания паров атмосферной влаги. Сухой воздух обеспечивает бесперебойную работу системы, особенно в условиях морозного климата.
В большинстве систем регулятор давления и осушитель воздуха объединены в общий блок с отдельным небольшим ресивером. Ресивер помогает осушителю выполнять функцию регенерации.
После осушителя воздух распределяется через четырехконтурный предохранительный клапан:
- в двух независимых контурах рабочей тормозной системы, оборудованных отдельными ресиверами;
- в цепи парковочной и аварийной систем, оборудована независимым ресивером (по этой цепи запитывается и тормозная система прицепа);
- в цепи питания дополнительных потребителей воздуха (пневмоподвеска и др).
Помимо разделения воздушного потока, клапан обеспечивает:
- последовательное заполнение контуров сжатым воздухом;
- в случае падения давления ниже допустимого — герметичность в остальном.
Водитель управляет главным тормозным клапаном с помощью педали тормоза. Через полости тормозного клапана сжатый воздух закачивается в тормозные камеры передних колес, через элементы управления — в тормозные камеры задних колес. Камеры штока действуют на механизмы разжижения (сжатия) тормозных колодок. Автомобиль тормозит.
В контуре стояночной и аварийной тормозных систем воздух из ресивера подается на клапан ручного тормоза, регулирующий подачу воздуха в тормозные гидроаккумуляторы, которые обычно устанавливаются на задние колеса.
С помощью клапана ручного тормоза давление сбрасывается из указанного гидроаккумулятора. В результате пружина действует на приводные механизмы. Сильно нажмите на шток тормозной камеры, обеспечивая безопасную парковку грузовика.
Системы хранения энергии помогают предотвратить аварии во время вождения. Когда давление в системе падает ниже допустимого уровня, они тормозят машину.
Приемник цепи аварийного стояночного тормоза также подает питание на клапан управления тормозами прицепа. Пневматические системы автомобиля и прицепа соединены головками подключения питания. Управляющие сигналы на тормозную систему прицепа поступают параллельно от тормозных систем автомобиля: работа, парковка, аварийная ситуация.
При подключении тормозной системы прицепа к основной тормозной системе грузового автомобиля отдельно подключаются:
- линия питания исполнительного механизма,
- линия управления.
Если прицеп имеет тормозные камеры, оборудованные тормозными аккумуляторами, дополнительно собирается цепь управления тормозными секциями. По подающей магистрали сжатый воздух, минуя тормозной кран прицепа, заполняет бачок прицепа.
Пневматический сигнал подается по управляющей магистрали в цепь управления тормозным краном прицепа. В зависимости от осевого расположения прицепы оснащаются одним или двумя регуляторами тормозного усилия.
Эти устройства позволяют регулировать выходной сигнал тормозного клапана в зависимости от нагрузки на прицеп. Настроенный сигнал отправляется в антиблокировочную тормозную систему прицепа.
Антиблокировочная тормозная система грузовика и прицепа контролирует плавное торможение колес.
Его работа обеспечивает:
- датчики скорости вращения колес,
- электромагнитные клапаны — модуляторы,
- электронный блок управления,
- сигнальные лампы.
Система управления и сигнализации представляет собой манометр, который показывает водителю давление в пневмосистеме (иногда два, в зависимости от количества контуров в рабочей системе), и индикаторные лампы разных цветов через датчики, контролирующие работу пневмосистемы системы и сигнализировать о ее состоянии.
Пневматическая тормозная система грузового автомобиля представляет собой технически сложный механизм. Тяжелый и негабаритный автомобиль должен надежно и предсказуемо вести себя на любой дороге.
Знание устройства, принципа работы узлов и элементов тормозной системы поможет правильно за ней ухаживать. В благодарность за то, что тормоза не разочаруют водителя в экстренной ситуации.
-
Пособия для старшей группы детского сада
-
Характеристика гринева и пугачева из капитанской дочки кратко
-
Фиксики правила поведения в школе
-
Угроза безопасности это кратко
- Понятие и сущность бюрократии тгп кратко
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. Независимо от модели и предназначения, энергоаккумулятор полуприцепа установлен в каждом. Компания Wabco выпускает диагностические приборы и программное обеспечение, которые позволяют обнаружить дефекты и произвести тестирование.
Контуры подключения
Отказ тормозов всегда был самым большим кошмаром любого водителя. Поэтому инженеры давно придумали, как сделать, чтобы можно было остановить машину даже с поврежденной тормозной системой (а повредить гидравлическую систему проще, чем любую другую. Потек уплотнитель – и привет горячий).
Одним из вариантов страховки на случай отказа стало разнесение системы на два контура. Оказалось, двухконтурные тормоза это не так сложно, как могло быть, зато надежно и безопасно. Даже если один из контуров откажет, система продолжит работать, позволив избежать аварии.
- 4+2, параллельная со страховкой передней оси. Один контур запитывает все четыре колеса, второй – только два передних.
Контуры параллельные, схема 4+2
- 2+2, параллельная. Один контур на переднюю ось, второй на заднюю. Так чаще всего конструируют заднеприводные автомобили.
Контуры параллельные, схема 2+2
- 2+2, диагональная. Один контур идет на левое переднее и правое заднее колесо, второй на правое переднее и левое заднее. Эту систему обычно ставят на переднеприводные автомобили.
Контуры диагональные, схема 2+2
- 3+3, комбинированная. Один контур идет на передние колеса и правое заднее, а другой тоже идет на передние колеса и на левое заднее.
Контур комбинированный, схема 3+3
- 4+4, параллельная. Два контура подводятся на все 4 колеса параллельно.
Контур параллельный, схема 4+4
В большинстве случаев владелец автомобиля даже не задумывается, какая там у него схема разнесения контуров. Тормоза работают – и отлично.
Недостатки
Теперь рассмотрим минусы устройства:
- Относительно медленное срабатывание по причине особенностей сжимаемого воздуха.
- Ремонт пневматического привода требует полной или частичной замены элементов.
- Сложность конструкции и высокая стоимость многоконтурной модификации.
- Большие вес и размеры, по сравнению с гидравлическим аналогом.
- Значительные затраты мощности на компрессорный привод.
- Возможность поломки узла при замерзании конденсата зимой.
Тормозной пневмопривод обеспечивает высокое усилие, при этом содержит массу элементов. Например, на КамАЗе эта часть включает в себя порядка 25 приборов, 6 ресиверов, около 70 метров трубопроводов.
Особенности
Пневматический привод тормозов при усилении нажатия на педаль получает дополнительное количество воздуха. Это обуславливает увеличение показателя давления в рабочих отсеках. При растормаживании процессы идут в пропорционально обратном порядке. Сжатая воздушная смесь выходит через клапан. Режим холостого хода регулируется посредством специального болта.
Для работы пневматического привода клапанов на прицепах монтируется кран комбинированного типа. Он представляет собой элемент с двумя секциями, верхняя из которых отвечает за работу прицепного приспособления, а нижняя часть – за тягач. Правые отделы отсеков идентичны, в седло выпускного клапана упирается шток, помещенный в механизм с втулкой и пружиной. На оси штока имеется рычаг, агрегирующий с малым аналогом.
Классификация тормозных систем
Современные автомобили оснащены следующими видами тормозных систем:
● рабочей системой;● стояночной;● вспомогательной системой ;● запасной.
Рабочая тормозная система
Рабочая тормозная система является основной и, соответственно, наиболее эффективной.
Служит для снижения скорости и остановки. Приводится в действие при нажатии водителем правой ногой на педаль тормоза.
Далее приводится механизм сжатия (тормоза дискового типа) или разжатия (тормоза барабнного типа) тормозных колодок тормозных механизмов всех колес одновременно.
Стояночный тормоз
Стояночная тормозная система служит для обеспечения неподвижного состояния автомобиля при длительной стоянке.
Многие водители фиксируют машину, включив первую или заднюю передачу. Правда на крутом склоне этой меры может не хватить.
Стояночный тормоз также используют для трогания с места на участке дороги с уклоном. В этом случае правая нога находится на педали газа, а левая на педали сцепления. Плавно отпуская ручник, включают сцепление и одновременно прибавляют газ, это исключает скатывание под уклон.
Запасная тормозная система
Запасную тормозную систему разработали для подстраховки основной рабочей, на случай отказа. Она может быть выполнена как автономное устройство, но чаще всего выполняется как один из контуров основной системы.
Вспомогательная система
Вспомогательной тормозной системой в основном оснащают большегрузные автомобили, такие как КамАЗ, МАЗ, и естественно все грузовики иностранного производства. Вспомогательные системы снижают нагрузку с основной при длительном торможении, например, в горной и холмистой местности.
К примеру так называемый, горный тормоз. Торможение происходит двигателем, при движении автомобиля на передаче.
Принцип его заключается в том, что кратковременно, специальными заслонками перекрываются впускные и выпускные патрубки. Так же торможение двигателем происходит при кратковременном прекращении подачи топлива для работы двигателя.
В цилиндрах создается вакуум и двигатель начинает затруднять движение автомобиля, тем самым его замедляя.