Пневматическая тормозная система грузового автомобиля

Тормозная система полуприцепа

Тормозная система полуприцепа – важная составляющая полуприцепа. Рассмотрим же, как работает и из чего состоит тормозная система полуприцепа.

Прежде всего, отметим, что в современных полуприцепах используется пневматическая тормозная система, в которой для торможения используется энергия сжатого воздуха, а сама работа системы связана с взаимодействием множества исполнительных и управляющих элементов. Поэтому если требуется проверить техническое состояние пневматической тормозной системы полуприцепа необходимо понимать, как устроена и как функционирует вся система. Остановимся на этом моменте подробно.

Тормозная система полуприцепа. Подробности строения

В пневматической тормозной системе привод происходит с помощью энергии сжатого воздуха. Под приводом понимаются все элементы и механизмы, расположенные между тормозом и управляющим органом, обеспечивающие работу тормозной системы полуприцепа.

Привод обычно делится на две части:

Частями привода не рассматриваются питающие и управляющие магистрали, которые соединяют полуприцеп и буксирующие транспортные средства.

Под приводом управления понимаются элементы привода, с помощью которых работают тормоза, а также осуществляется управление запасом необходимой энергии.

Привод энергетический представляет собой систему обеспечивающую подачу энергии на тормоза, необходимую для их работы и работы всех тормозных механизмов.

Тормоз – это механизм, в котором возникающие силы противодействуют движению транспорта.

Тормозная система полуприцепа. Виды

Тормоз может быть нескольких типов, в зависимости от чего возникают эти силы:

• Фрикционный тормоз. Возникновение силы в нем происходит за счет трения относительно друг друга двух движущихся частей. Элементы такого тормоза называют тормозными механизмами.
• Электрический тормоз. Сила возникает от воздействия электромагнитов друг на друга без прямого соприкосновения.
• Гидравлический тормоз. Возникновение противодействующей силы происходит под действием жидкости, которая находится между частями транспортного средства, движущихся относительно друг друга.
• Моторный тормоз. Происхождение силы идет за счет того, что тормозящее действие на двигатель происходит путем искусственного взаимодействия, которое передается колесам.
• И наконец, пневматическая тормозная система полуприцепа .

Пневматическая тормозная система полуприцепа

В пневматической тормозной системе полуприцепа привод управления – это составляющие самого пневмопривода, которые передают сигнал на регулируемое или автоматическое срабатывание частей энергетического привода. Цифрой четыре на элементах управления пневмоприводом (регуляторах, клапанах, тормозных кранах и пр.) обозначается вход управляющего пневмо сигнала. На функциональных и структурных схемах вы можете увидеть такое же значение этого сигнала.

В пневматической тормозной системе полуприцепа энергетический привод – это элементы пневмопривода, за счет которых происходит питание частей привода управления или энергетического привода (пневмоцилиндров, энерго аккумуляторов, тормозных камер и пр.) сжатым воздухом. Цифрой один на элементах управления пневмопривода обозначается вход питающей магистрали. В некоторых случаях функции питающего может выполнять управляющий сигнал. Но даже в этом случае вход этого сигнала на схемах и элементах пневмопривода будет отмечен цифрой один.

Цифрой два на схемах и элементах управления всегда обозначается любой выходной сигнал.

Если же на элементах управления присутствуют не один, а много выходов и входов, тогда их маркировка происходит в порядке возрастания от исходного обозначения ( н-р: 9,10 или 18,19).

На элементах тормозного привода цифра три означает связь с атмосферой.

Тормозная система полуприцепа. Функционирование

Функционирование тормозной системы полуприцепа рассмотрим на примере грузового транспортного средства используемого для буксирования полуприцепа.

Пневматический привод полуприцепа обычно разделен на несколько контуров, которые независимы друг от друга. Сделано это с целью обеспечения безопасности. Первый контур – это питающий, предназначен для того, чтобы подготовить сжатый воздух для пневмосистемы.

Компрессор – представляет собой насос для воздуха, нагнетающий его в питающий контур. Также осуществляет начальную регулировку давления.

Регулятор же давления выполняет функцию поддержания давления сжатого воздуха в компрессоре в нужных пределах.

Что же делает осушитель воздуха? Осушитель воздуха – подготавливает сжатый воздух для пневмосистемы. Основной его задачей является освобождение от паров воды воздуха и фильтрация от ненужных примесей, таких, как пары масла. Современные осушители осуществляют одновременно и функцию фильтрации примесей, и функцию регулировки давления, именно поэтому отдельный узел для регулятора давления отсутствует. Так как многие осушители функционируют по принципу регенерации, то у них есть отдельный ресивер для осуществления регенеративной функции.

Еще в пневмосистемах может использоваться предохранитель для защиты от замерзания жидкостей на частях тормозного привода при минусовых температурах, который смешивает с воздухом низкозамерзающую жидкость в пневмосистеме. Правда в современных системах осушения перестали применять такие предохранители, так как сейчас осушения происходит достаточно эффективно и без предохранителя.

Тормозная система полуприцепа. Схема

Схема тормозной системы полуприцепа

Тормозная система полуприцепа. Процессы

После того, как сжатый воздух пройдет через осушитель, он поступает к 4-х контурному защитному клапану. Каковы же функции этого устройства? Вот что делает защитный клапан:

— разделяет на разные контуры поток сжатого воздуха;

— обеспечивает наполнение контуров сжатым воздухом в последовательном порядке после достижения нужного давления в первом контуре;

— при уменьшении давления или разгерметизации одного из контуров обеспечивает герметизацию всех оставшихся контуров.

После прохождения воздуха через 4-х контурный клапан он распределяется по остальным контурам:

— по двум контурам независимых друг от друга рабочей тормозной системы (1 и 2);

— по контуру аварийной стояночной тормозной системы, и по управляющим и питающим контурам полуприцепа;

— по контуру питания самой пневмоподвески и других потребителей воздуха (на рис. Под №9), таких как пневмогидроусилителя сцепления, сиденья водителя, пневмоподвески кабины.

Так тормозная система полуприцепа работает на полуприцепе. Для выполнения функции воздействия на тормозную систему на каждом контуре присутствуют исполнительные элементы, а для соединения с питающей и управляющей магистралями тягача на контуре тормозной системы полуприцепа расположены соединительные головки.

В первом и втором контурах тормозной системы полуприцепа воздух, проходя ресиверы, идет к тормозному крану в нижнюю и верхнюю секции. Внутри этого элемента формируется либо комбинированный (питающий и одновременно управляющий), либо только управляющий сигнал, который передается сразу (смотрим на изображении тормоза передних колес), или проходит сначала по управляющим элементам (смотрим на изображении тормоза задних колес) на элементы исполнительные тормозной системы (20 и 14). Регуляторы тормозных сил, релейные ускорительные клапаны также могут выступать как дополнительные элементы управления, которые обеспечивают работу кранов оттормаживания, ускорительных кранов и т.п. Комбинированные с энергоаккумулятором тормозные камеры, либо диафрагменные простые тормозные камеры могут служить как исполнительные элементы.

В третьем контуре воздух подходит к руч тормозному крану стояночной и аварийной тормозных механизмов, где обычно происходит формирование именно управляющего сигнала, поступающего на 17 ускорительный клапан тормозной аварийной системы, где происходит сброс или подача давления из тормозной комбинированной камеры, из секции энергоаккумулятора. Питание крана, управляющего тормозным механизмом полуприцепа идет также с данного контура. Этот кран запитывает воздухом тормозной механизм полуприцепа через соединительные головки, и он же формирует сигнал управления, который идет от тормозных кранов стояночной, рабочей и аварийной тормозных систем.

Для контроля всей тормозной системы полуприцепа к ней присоединяются измерительные приборы. Это либо один для всех общий монометр, либо несколько монометров измеряющих давление в первом и втором контурах. Есть также и контрольные лампочки для сигнализирования об изменениях давления в пневмоприводе.

У тягача к пневмосистеме подключены компоненты АБС (антиблокировочная система), которые и реализуют эту функцию для всего транспортного средства. В системе присутствуют датчики, анализирующие угловую скорость колес, модуляторы (клапаны электромагнитные), выполняющие функцию исполнительных механизмов, блок управления – для анализа сигналов датчика, диагностические и контрольные лампы, передающие сигнал о тех состоянии, соединительная вилка полуприцепа.

Через соединительную головку красного цвета полуприцеп подпитывается сжатым воздухом. Воздух нагнетается в ресивер, проходя через фильтр и через тормозной кран.

Регулятор тормозных сил

Через соединительную головку желтого цвета проходит управляющий сигнал, который доходит до тормозного крана полуприцепа, проходя через фильтр. Этот сигнал формирует в данном кране управляющий выходной сигнал, который далее регуляторами тормозных сил корректируется в зависимости от того, насколько нагружено транспортное средство.

На полуприцепах с центральным расположением осей ставится только один такой регулятор. В полуприцепах, где разнесенное положение осей может присутствовать специальный клапан, чтобы обеспечивать равномерное распределение воздуха и поддерживать одинаковое давление между этими осями.

Такой скорректированный сигнал управления подходит к модуляторам АБС. Эти модуляторы на полуприцепах могут выступать в роли еще и ускорительных клапанов. Один модулятор на полуприцепе, для соблюдения норм и в зависимости от того, как исполнена система, может подпитывать исполнительные механизмы оси одного или нескольких колес по какому-то из бортов полуприцепа.

Далее, в модуляторах, управляющий сигнал становится сигналом, который исполнительные элементы приводит в действие. Иногда на полуприцепах в качестве исполнительных элементов применяют тормозные камеры с энергоаккумуляторами. Подача воздуха же в его секции осуществляется с помощью еще одной пневматической магистрали.

В полуприцепе элементы АБС состоят из:

— модуляторов давления, у которых есть функция ускорительного клапана.

Чтобы проверить правильность работы всей системы, имеется диагностический разъем, а чтобы система снабжалась электричеством и принимала от тягача управляющие сигналы, имеется соединительная вилка.

Тормозная система полуприцепа хоть и сложна на первый взгляд, но разобравшись с принципами ее функционирования, вы научитесь понимать, где именно дала сбой тормозная система полуприцепа.

Воздушные тормоза: как это работает?

Тормоза многотонного грузового транспорта и тем более автобусов должны быть безотказными. Рабочие жидкости считаются в данном случае ненадежными, поэтому там их заменили на воздух. Казалось бы, чем воздух лучше? Ну, во-первых, в пневмосистеме невозможны воздушные пробки, которые собственно и несут опасность отказа гидравлики; во-вторых, нет необходимости возить с собой канистру тормозной жидкости, чтобы в случае чего доливать ее в бачок. Увы, маленькой бутылочкой, которую многие возят в багажнике легковушки здесь не обойтись – масштабы не те.

В воздушной системе запасы воздуха восполняются постоянно прямо из атмосферы. Рабочее давление в системе поддерживает компрессор, приводимый в движение двигателем. Незначительную разгерметизацию системы водитель не замечает, поскольку давление всегда поддерживается на одном уровне. Есть и еще одно немаловажное удобство, касающееся грузового автотранспорта, – нет необходимости прокачивать тормозной привод после подсоединения прицепа.

Однако,где есть преимущества, там вероятно присутствуют и недостатки. У воздушной тормозной системы это, прежде всего, влага, поступающая вместе с засасываемым из атмосферы воздухом. Причем влага грозит не только коррозией металлических деталей системы, но и образованием ледяных пробок при минусовых забортных температурах.

В современных машинах, прежде чем попасть в ресиверы, воздух проходит через влагоотделители. Эти устройства бывают двух типов: термодинамические и адсорбционные. Первые охлаждают воздух в радиаторе, собирая образующийся там конденсат в накопители, освобождаемые по мере их заполнения. Адсорбционные влагоотделители работают на специальных гранулах, которые поглощают влагу из воздуха и связывают ее. Адсорбирующий патрон требует регулярной замены, т.к. со временем теряет свои свойства. В воздушных системах для надежности используют оба устройства одновременно.

На пути воздуха, подаваемого компрессором, встречается предохранительный клапан, разделяющий поток на четыре контура. Один из этих контуров обходит механизмы передней оси, второй – задней оси, третий подается к стояночному тормозу, а четвертый – к вспомогательной системе. Все эти контуры являются независимыми. Три главных контура питаются от сухого воздуха, закаченного в ресиверы. При этом разгерметизация одного из контуров никаким образом не отражается на работоспособности другого.

При выжимании педали тормоза в действие приводится двухсекционный тормозной кран. Одна секция этого крана открывает воздушную магистраль передней оси, а другая соответственно к задней. Если имеется трехосная компоновка, то обе задних оси обслуживаются одним контуром. На машинах с большим количеством осей, распределение происходит по схеме «четные-нечетные» или «перед-зад».

Проходя тормозной кран, воздух попадает в тормозные камеры, которые приводят в действие тормозные механизмы. Усилие точно определяют электронные регуляторы, учитывающие массу и распределение груза. После того, как водитель отпускает тормоз, воздух стравливается в атмосферу, и колодки отпускаются. В это время компрессор уже наполнил ресиверы новой порцией воздуха.

Пневматическая система тягача может обслуживать и тормозную систему прицепа, которая включает в себя собственные ресиверы, тормозные камеры и регулятор сил. От возможных неполадок в системе прицепа пневмосистему тягача защищает отдельный предохранительный клапан.

Ручник на грузовиках имеет дополнительную энергоаккумулирующую установку. Принцип его работы обратный обычному тормозу, т.е. стояночный тормоз приводится в действие при отсутствии воздушного подпора. Чтобы его включить, из магистрали стравливается все давление, после чего пружина энергоаккумулятора сжимает колодки. Данная особенность позволяет реализовать аварийное торможение в случае отрыва прицепа на ходу.

Сушите воздух: профилактика тормозов

Сжатый воздух является основным источником энергии для большинства систем современных грузовиков и автобусов. Тормоза, подвеска, подъем осей, привод сцепления и коробки передач, механизмы дверей — вот далеко не полный перечень оборудования, надежность, долговечность и быстродействие которого требует все более критичного отношения к качеству воздуха: уменьшению содержания влаги, масляных паров и загрязнений.

Как бы ни была совершенна система подготовки воздуха в автомобиле, входящие в нее компоненты нуждаются в своевременной профилактике. Чем сложней система, тем более бережного ухода она требует, так говорят специалисты. И к пневматической системе это имеет прямое отношение. Действительно, атмосферный воздух всегда содержит в себе водяной пар. Причем его количество (влажность воздуха) сильно зависит от региона, времени года, окружающей температуры и даже времени суток: только за день в пневмосистеме с компрессором средней производительности из воздуха может образоваться до 6–12 л конденсата.

Как бы ни была совершенна система подготовки воздуха, входящие в нее компоненты нуждаются в профилактике

Очень важно, чтобы перед поступлением в систему сжатый воздух был специально обработан. За эту обработку отвечает блок осушителя воздуха, который устанавливается сразу после компрессора. В настоящее время наибольшее распространение получили адсорбционные осушители (с впитывающем адсорбентом) — их можно встретить не только в иномарках, но и в автомобильной технике российского производства. Адсорбционные осушители бывают трех видов: фильтры-влагоотделители без дополнительного функционала; осушители, объединенные с регулятором давления и предохранительными клапанами; модули подготовки воздуха, включающие в себя несколько сопряженных устройств.

Регулятор давления задает периодичность регенерации осушителя

В области последних разработок — целые компьютерные блоки управления подготовки воздуха. У компании Knorr-Bremse они называются EAC (Electronic Air Control), у WABCO — APU (Air Processing Unit). Эти модули объединяют в себе следующие функции: регулирование рабочего давления, осушение сжатого воздуха и распределение его потребителям, постоянный контроль давления и возможность диагностирования. Такие блоки встречаются на последних поколениях иностранных грузовиков и позволяют программировать все необходимые параметры работы не только осушителя, но и всей пневмосистемы грузовика. Это способствует снижению энергозатрат, а значит, позволяет экономить топливо.

Впрочем, независимо от вида и исполнения оборудования, все адсорбционные осушители имеют схожий принцип обработки воздуха. Конструктивно осушитель состоит из двух основных частей: литого корпуса, в котором размещен воздухораспределительный блок, и картриджа. Картридж играет ключевую роль в удалении влаги из воздуха. В его составе имеется цилиндрическая воздухонепроницаемая емкость с гранулированным адсорбентом, которая в нижней части опирается на фильтрующий элемент (обычно из волокнистого материала), а сверху прижата мощной пружиной. В днище сменного патрона имеется одно центральное отверстие с резьбой (для соединения с корпусом) и ряд периферийных отверстий малого диаметра. В целом устройство осушительного патрона очень напоминает конструкцию масляного фильтра, только габариты крупнее.

Электронный модуль подготовки воздуха APU позволяет программировать все необходимые параметры работы не только осушителя, но и всей пневмосистемы

Работает осушитель следующим образом. Сжатый воздух от компрессора поступает в распределительный блок и через канал направляется в картридж (на ряд периферийных отверстий). Здесь воздух проходит через адсорбент, на котором осаждается основная масса содержащейся в нем влаги. Одновременно фильтрами задерживаются механические примеси. После осушения воздух выходит через центральное отверстие патрона, каналами осушителя направляется на регулятор давления и предохранительные клапаны и далее по нескольким магистралям поступает в систему — обычно через четырехконтурный защитный клапан.

Современный модуль EAC производства Knorr-Bremse

С течением времени концентрация жидкости в адсорбенте повышается, и он теряет способность впитывать новую влагу. Поэтому периодически проводится регенерация осушителя. Эта операция заключается в обратной продувке осушителя воздухом из так называемого «мокрого» ресивера. Воздух, проходя через впитывающий материал, забирает накопленную влагу и вместе с ней выходит из осушителя через специальный клапан. Поскольку выпуск воздуха сопровождается интенсивным шумом, в нижней части осушителя устанавливается глушитель.

В холодное время года при температурах ниже +5…+7 °C в осушителе автоматически включается электронагревательное устройство. Это необходимо для поддержания положительной температуры оборудования независимо от температуры окружающей среды: при отрицательных температурах влага в адсорбенте может замерзнуть, что не только снизит эффективность осушителя, но и может привести к его разрушению.

Интеграция осушителя в блок с регулятором давления и 4-контурным защитным клапаном улучшает быстродействие системы

В зависимости от производительности компрессора и потребности пневматических потребителей конкретного автомобиля, производитель может устанавливать одно- или двухкамерные осушители. В двухкамерных осушителях, которые обычно используются в системах высокой производительности (от 600 л/мин), воздух, управляемый электромагнитным клапаном, попеременно, через определенные промежутки времени, направляется в разные колонны. При этом необходимость в дополнительном ресивере регенерации отпадает.

Несмотря на возможность регенерации, картридж имеет определенный срок службы. Менять его нужно точно в указанный производителем автомобиля период. Чаще всего интервал замены ограничен годом эксплуатации. Необходимость внеплановой замены обычно определяется по избытку конденсата в ресиверах.

КАК ВЫБРАТЬ КАРТРИДЖ

Приобретая новый картридж или осушитель целиком (в случае выхода его из строя) обратите внимание на код запчасти и ее производителя. Почти все современные европейские (а сегодня можно сказать, и российские) тяжелые грузовики оснащаются приборами производства WABCO и Knorr-Bremse. По словам сервисных специалистов, именно этим маркам и стоит отдать предпочтение, чтобы не получить более серьезных проблем в дальнейшем. При этом следует учитывать, что при внешнем сходстве разные модели картриджей (даже в рамках одного производителя) могут отличаться не только креплением и формой, но и внутренней конструкцией, расчетным давлением, производительностью, количеством гранулята и т. д. Отличия бывают и в кондициях наполнителя: качественный, тот, что используется в оригинальных осушителях, имеет гранулы особого состава, обеспечивающие более глубокое проникновение влаги в структуру поверхности.

Производители пневмосистем постоянно работают над улучшением своей продукции. Так, WABCO предлагает новейшие осушители сжатого воздуха Air System Protector (ASP) и Air System Protector Plus (ASP Plus), оснащенные дополнительными фильтрами для улавливания мельчайших частиц масла. Картридж повышенной эффективности ASP Plus предназначен для всех транспортных средств с повышенным расходом воздуха. Рекомендованный срок замены — один раз в 3 года. Сменный элемент предусматривает три стадии очистки воздуха: масляный, водяной и аэрозольный фильтры.

Доступ к сменному картриджу в агрегатном отсеке не должен быть затруднен

Особое внимание инженеры WABCO уделили улучшению коалисцирующего эффекта — удалению из воздуха масляных аэрозолей. Инновационная технология очистки предусматривает прохождение воздушного потока через многослойный сепаратор масла: при насыщении одного слоя фильтра масло задерживается следующим, при этом капли аэрозоля становятся больше и тяжелее, что значительно затрудняет их перенос сжатым воздухом. Далее следует охлаждение, двухстадийное осушение посредством специального гранулята с увеличенной адсорбирующей способностью и, наконец, отделение оставшихся аэрозолей. На выходе мы получаем полностью очищенный сжатый воздух, готовый в любой момент вступить в работу как источник энергии.

КАК ЗАМЕНИТЬ КАРТРИДЖ

Замена фильтрующего элемента осуществляется достаточно просто: необходимо вывернуть патрон (обычно достаточно усилия рук) и удалить старую прокладку. Далее стоит внимательно осмотреть старый картридж на предмет наличия в нем масла и твердых частиц — все это укажет на необходимость ремонта компрессора или блока подготовки (чаще всего это связано с нарушением работы клапанов). Если ремонт не произвести, новый картридж прослужит совсем недолго. Также при обслуживании стоит сразу проверить работоспособность нагревательного элемента осушителя. В российских условиях он частенько выходит из строя из-за окисления контактов термодатчика и самого нагревателя.

«Золотой» картридж повышенной эффективности WABCO ASP Plus оснащен дополнительными фильтрами для улавливания мельчайших частиц масла

Перед монтажом нового картриджа следует тщательно протереть фланец корпуса осушителя, уложить новую прокладку (желательно смазать ее небольшим количеством масла) и лишь после прикрутить новый патрон. При этом работы следует проводить при отключенной подаче воздуха в осушитель. Например, можно дождаться полного заполнения ресиверов и отключения компрессора или просто отсоединить магистраль со стороны компрессора.

Степень отбора влаги зависит от кондиции наполнителя

При регулярной замене патрона и своевременном ремонте осушитель будет надежно защищать пневматическую систему автомобиля от воды и вызываемых ею негативных последствий.

Между прочим, все приборы пневматической системы в местах подключения воздушных магистралей имеют стандартную нумерацию. Расшифровывается она достаточно просто: цифра 1 обозначает вход, 2 — выход, 3 — соединение с атмосферой, 4 — магистраль управления. Если номер двузначный, то вторая цифра обозначает номер приоритета (номер контура).

Принцип действия картриджа ASP Plus: A — коалисцирующий фильтр; B — корпус; C — зона предварительного осушения; D — осушение с тонкой очисткой; E — отделение оставшихся аэрозолей

Пневматическая тормозная система грузового автомобиля

Привод тормозных механизмов (принципиальные схемы) приведен на рис. 287-292.

Источником сжатого воздуха в приводе является компрессор 9. Компрессор, регулятор давления 11, предохранитель 12 от замерзания конденсата, конденсационный ресивер 20 составляют питающую часть привода, из которой очищенный сжатый воздух под заданным давлением подается в необходимом количестве в остальные части пневматического тормозного привода и к другим потребителям сжатого воздуха.

Пневматический тормозной привод разбит на автономные контуры, отделенные друг от друга защитными клапанами. Каждый контур действует независимо от других контуров, в том числе и при возникновении неисправностей. Пневматический тормозной привод состоит из пяти контуров, разделенных одним двойным и одним тройным защитными клапанами.

Контур I привода рабочих тормозных механизмов передней оси состоит из части тройного защитного клапана 17; ресивера 24 вместимостью 20 л с краном слива конденсата и датчиком 18 падения давления в ресивере, части двухстрелочного манометра 5; нижней секции двухсекционного тормозного крана 16; клапана 7 контрольного вывода (С); клапана 8 ограничения давления; двух тормозных камер 1; тормозных механизмов передней оси тягача; трубопроводов и шлангов между этими аппаратами.

Кроме того, в контур входит трубопровод от нижней секции тормозного крана 16 до клапана 81 управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом.

Контур II привода рабочих тормозных механизмов задней тележки состоит из части тройного защитного клапана 17; ресиверов 22 общей вместимостью 40 л с кранами 19 слива конденсата и датчиком 18 падения давления в ресивере; части двухстрелочного манометра 5; верхней секции двухсекционного тормозного крана 16; клапана контрольного вывода (D) автоматического регулятора тормозных сил 30 с упругим элементом; четырех тормозных камер 26; тормозных механизмов задней тележки (промежуточного и заднего мостов); трубопроводов и шланга между этими аппаратами. В контур входит также трубопровод от верхней секции тормозного крана 16 к клапану 31 управления тормозными механизмами с двухпроводным приводом.

Контур III привода механизмов запасной и стояночной тормозных систем, а также, комбинированного привода тормозных механизмов прицепа (полуприцепа) состоит из части двойного защитного клапана 13; двух ресиверов 25 общей вместимостью 40 л с краном 19 слива конденсата и датчиком 18 падения давления в ресиверах; двух клапанов 7 контрольного вывода (В и Е) ручного тормозного крана 2; ускорительного клапана 29; части двух-магистрального перепускного клапана 32; четырех пружинных энергоаккумуляторов 28 тормозных камер; датчика 27 падения давления в магистрали пружинных энергоаккумуляторов; клапана 31 управления тормозными механизмами прицепа с двухпроводным приводом; одинарного защитного клапана 35; клапана 34 управления тормозными механизмами прицепа с однопроводным приводом; трех разобщительных кранов 37 трех соединительных головок; головки 38 типа А однопроводного привода тормозных механизмов прицепа и двух головок 39 типа "Палм" двухпроводного привода тормозных механизмов прицепа; пневмоэлектри-ческого датчика 33 "стоп-сигнала", трубопроводов и шлангов между этими аппаратами. Следует отметить, что пневмоэлектрический датчик 33 в контуре установлен таким образом, что он обеспечивает включение ламп "стоп-сигнала" при торможении автомобиля не только запасной (стояночной) тормозной системой, но и рабочей, а также в случае выхода из строя одного из контуров последней.

Контур IV привода вспомогательной тормозной системы и других потребителей не имеет своего ресивера и состоит из части двойного защитного клапана 13; пневматического крана 4; двух цилиндров 23 привода заслонок; цилиндра 10 привода рычага останова двигателя; пневмоэлектрического датчика 14; трубопроводов и шлангов между этими аппаратами.

От контура IV привода механизмов вспомогательной тормозной системы сжатый воздух поступает к дополнительным (не тормозным) потребителям; пневмосигналу, пневмогидравлическому усилителю сцепления, управлению агрегатами трансмиссии и пр.

Контур V привода аварийного растормаживания не имеет своего ресивера и исполнительных органов. Он состоит из части тройного защитного клапана 17; пневматического крана 4; части двухмагистрального перепускного клапана 32; соединяющих аппараты трубопроводов и шлангов.

Пневматические тормозные приводы тягача и прицепа соединяют три магистрали: магистраль одопроводного привода, питающая и управляющая (тормозная) магистрали двухпроводного привода. На седельных тягачах соединительные головки 38 и 39 находятся на концах трех гибких шлангов указанных магистралей, закрепленных на поддерживающей штанге. На бортовых автомобилях головки 38 и 39 установлены на задней поперечине рамы.

Для улучшения влагоотделения в питающей части тормозного привода автомобилей мод. 53212, 53213 на участке компрессор — регулятор давления дополнительно предусмотрен влагоотделитель, установленный на первой поперечине автомобиля в зоне интенсивного обдува.

С этой же целью на всех моделях автомобиля КамАЗ на участке предохранитель от замерзания — защитные клапаны предусмотрен конденсационный ресивер вместимостью 20 л. На самосвале 55111 отсутствует аппаратура управления тормозными механизмами прицепа, разобщительные краны, соединительные головки.

Для наблюдения за работой пневматического тормозного привода и своевременной сигнализации о его состоянии и возникающих неисправностях в кабине на щитке приборов имеются пять сигнальных лампочек, двухстрелочный манометр, показывающий давление сжатого воздуха в ресиверах двух контуров (I и II) пневматического привода рабочей тормозной системы, и зуммер, сигнализирующий об аварийном падении давления сжатого воздуха в ресиверах любого контура тормозного привода.

Рис, 287. Пневматический привод тормозных механизмов автомобиля мод. 5320: А- контрольный вывод контура IV; В, Е — клапаны контрольных выводов III контура; С — вывод контрольный контура I; D — вывод контрольный контура II; N — магистраль тормозная управляющая двухпроводного привода; Р — магистраль соединительная однопроводного привода; R -магистраль питающая двухпроводного привода; 1 — камеры тормозные типа 24; 2 — кран управления стояночной тормозной системой; 3 — кран аварийного растормаживания стояночной тормозной системы; 4 — кран управления вспомогательной тормозной системой; 5 — манометр двухстрелочный; 6 — лампы контрольные и звуковой сигнализатор; 7 — клапан контрольных выводов; 8 — клапан ограничения давления; 9 — компрессор; 10 — пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 11 — регулятор давления; 12 — предохранитель от замерзания; 13 — клапан двойной защитный; 14 -датчик включения электромагнитного клапана тормозного механизма прицепа; 15 — батареи аккумуляторные; 16 — фан двухсекционный тормозной; 17 — клапан тройной защитный; 18 — датчик падения давления в ресивере; 19 — краны слива конденсата; 20 — ресивер конденсационный; 21 — клапан отбора воздуха; 22 — ресиверы контура II; 23 — пневмоцилиндр привода заслонки вспомогательной тормозной системы; 24, 25 — ресиверы I и III контуров; 26 — камеры тормозные типа 20×20; 27 — датчик включения контрольной лампы стояночной тормозной системы; 28 — энергоаккумуляторы; 29 — клапан ускорительный; 30 — регулятор автоматический тормозных сил; 31 — клапан управления тормозными механизмами прицепа с двухпроводным приводом; 32 — клапан двухмагистральный; 33 — датчик включения сигнала торможения; 34 — клапан управления тормозными механизмами прицепа с однопроводным приводом; 35 — клапан одинарный защитный; 36 — фонари задние; 37 — краны разобщительные; 38, 39 — соединительные головки типа А и типа "Палм"

Рис. 288. Пневматический привод тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-53229,-65115,-54115,-43253:1 — водоотделитель; 2 -компрессор; 3 — охладитель; 4 — четырехконтурный защитный клапан 5 — автоматической регулятор тормозных сил; 6 — регулятор давления; 7 -выключатель сигнала торможения: 8 -тормозной кран; 9 — пневмоцилиндр привода заслонки механизма вспомогательной тормозной система 10 — кран управления стояночный тормозной системой; 11 пропорциональный клапан; 12 -пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 13 — кран управления вспомогательной тормозной системой; 14 — манометр; 15 — тормозные камеры типа 30/30; 16 -ресивер контура 1Y; 17 — ресиверы контура 11; 18 — кран слива конденсата; 19 — тормозные камеры типа 20/20; 20/24 — ускорительные клапаны; 21-двухмагистральный перепускной клапан; 26 выключатель контрольной лампы стояночной тормозной системы; 23 — ресивер контура III; 25 — ресивер контура I; 26 — выключатель контрольной лампы падения давления воздуха в контуре III; 27 — кран экстренного растормаживания

Рис. 289. Схема пневматического привода тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-4326:1 -тормозные камеры типа 24; 2 (А, В, С) — контрольные выводы; 3 — пневмоэлектрический выключатель элетромагнитного клапана прицепа; 4 — кран управления вспомогательной тормозной системой; 5 — двухстрелочный манометр; 6 — компрессор; 7 -пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 8 — водоотделитель; 9 — регулятор давления; 11 — двухмагистральный перепускной клапан; 12-4-х контурный защитный клапан; 13 — кран управления стояночной тормозной системой; 14 — теплообменник; 15 — двухсекционный тормозной кран; 17 — пневмоцилиндры привода заслонок механизма вспомогательной тормозной системы; 18 — ресивер контура I; 19 — ресивер потребителей; 20 — выключатель сигнализатора падения давления; 21 — ресивер контура III; 22 — ресиверы контура II; 23 — кран слива конденсата; 24 — тормозные камеры типа 20/20 с пружинными энергоаккумуляторами; 25, 28 — ускорительные клапаны; 26 — клапан управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом; 27 — выключатель сигнализатора стояночной тормозной системы; 29 — клапан управления тормозными системами прицепа с однопроводным приводом; 30 -автоматические соединительные головки; 31 — соединительная головка типа A; R — к питающей магистрали двухпроводного привода; Р — к соединительной магистрали однопроводного привода; N — к управляющей магистрали двухпроводного привода; 31- датчик падения давления в ресиверах I контура; 32- датчик падения давления в ресиверах II контура; 33-датчик стоп-сигнала; 34-кран экстренного растормаживания

Рис. 290. Схема пневматического привода тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-43118,-65111

Рис. 291. Схема пневматического привода тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-43101,43114:1 — тормозные камеры типа 24; 2 (А, В, С) — контрольные выводы; 3 — пневмоэлектрический выключатель элетромагнитного стопке прицепа; 4 — кран управления вспомогательной тормозной системой; 5 — двухстрелочный манометр; 6 — компрессах: 7 — пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 8 — водоотделитель; 9 — регулятор давления; 11 -двухмагистральный перепускной клапан; 12—4-х контурный защитный клапан; 13 — кран управления стояночной тормозной системой; 14 — теплообменник; 15 — двухсекционный тормозной кран; 17 — пневмоцилиндры привеса заслонок механизма вспомогательной тормозной системы; 18 — ресивер контура I; 19 — ресивер потребителей 21 -выключатель сигнализатора падения давления; 21 — ресивер контура III; 22 — ресиверы контура II; 23 — кран слива конденсата; 24 — тормозные камеры типа 20/20 с пружинными энергоаккумуляторами; 25, 28 — ускорительные клапаны; 26 — клапан управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом; 27 — выключатель сигнализатора стояночной тормозной системы; 29 — клапан управления тормозными системами прицепа с однопроводным приводом; 30 — автоматические соединительные головки; 31 — соединительная головка типа А. — -к питающей магистрали двухпроводного привода; Р — к соединительной магистрали однопроводного привода % -к управляющей магистрали двухпроводного привода; 31- датчик падения давления в ресиверах I контура; 32- датчик падения давления в ресиверах II контура; 33-датчик стоп-сигнала; 34-кран экстренного растормаживания

Рис. 292. Схема пневматического привода тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-53228

Пневматический привод тормозной системы

Пневматический привод представляет собой источник энергии, который используется для торможения и работает на сжатом воздухе. Рассматриваемое устройство дает возможность создавать существенную тормозную силу при минимальном участии водителя или оператора. Подобная система широко используется в обустройстве тягачей, автобусов и грузовых автомобилей. Конструкция состоит из компрессора, воздушных резервуаров, крана, колесных отсеков, разобщительного регулятора, сосуда для слива отработанных рабочих жидкостей.

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.

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.

Устройство пневматического привода тормозной системы

Воздушные баллоны предназначены для хранения охлажденного запаса сжиженного воздуха. В их конструкции предусмотрены краны для удаления конденсата, а также предохранительный клапан. От засорения устройство защищает гайка колпачкового типа.

Корпус регулятора давления закрыт кожухом, имеет штуцер со штоком клапанов. На шток воздействует пружинный механизм, который оснащен регулирующим колпаком. В центральной консоли корпуса расположен впускной и выпускной клапан. Канал соединяется через фильтр и впускное отверстие с баллонами, а также разгрузочным устройством. В нижней части корпуса предусмотрена пробка.

Если давление в магистрали достигает показателя ниже 560 кН/кв.м, воздушная масса выходит в атмосферу. Плунжеры при этом освобождают впускные клапаны, компрессор начинает нагнетать воздух в систему.

Управление системой

Гидравлический пневматический привод для управления оснащается краном. Он позволяет регулировать подачу сжатого воздуха к рабочим камерам. Также при его помощи обеспечивается стабильная тормозная сила и быстрое растормаживание.

Корпус данной детали зафиксирован на раме. Диафрагма изготовлена из прорезиненного тканевого материала, помещена между крышкой и остовом. В ее центре имеется седло выпускного клапана, опирающееся на стакан контрольной пружины. Рабочая полость сообщается с атмосферой через впускное окно и клапан. Пружина возвратного типа стабильно воздействует на диафрагму и впускной клапан. Седло последнего элемента зажато в крышке штуцером. Благодаря прижатию клапана воздух из баллонов не поступает к тормозным камерам.

Работа пневматического привода

Двуплечий рычаг агрегирует с педалью тормоза, при этом опираясь на стакан. После нажатия педали тяга, помещенная внутри гофрированного защитного чехла, поворачивает рычаг. Стакан с пружиной подается вправо, диафрагма прогибается, после чего закрывается выпускной клапан, а его впускной аналог открывается. Диафрагма с пружинным механизмом и клапанами образует следящий узел. Он имеет три позиции.

В первом положении педаль тормоза отпущена, оба клапана становятся в крайнюю левую позицию. Впускной клапан активен, тормозные отсеки через него, а также рабочие камеры соединены с атмосферой.

Вторая позиция соответствует нажатию на педаль, усилие трансформируется на рычаге, стакане и диафрагме. Седло перекрывает клапан, разобщая соединение с атмосферой. Открытию клапана дополнительно препятствует давление воздуха и усилие пружины.

В третьем положении после дополнительного нажатия на педаль открывается впускной клапан, сжатая воздушная смесь поступает к тормозным камерам, осуществляется процесс торможения. Диафрагма под воздухом прогибается, а пружина сжимается. После уравновешивания воздействующих сил диафрагма становится во вторую позицию, оба клапана закрываются, обеспечивая постоянное тормозное усилие.

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.

Плюсы

Использование рассматриваемого устройства обусловлено рядом преимуществ, а именно:

• Пневматический привод дает возможность создавать значительное прижимное усилие на колодках при малом воздействии на педали управления.
• Доступность, безопасность и простота работы на обычном воздухе.
• Возможность накопления значительного объема потенциальной энергии воздуха в специальных резервуарах, что позволяет обеспечивать длительное и эффективное торможение даже при выходе из строя компрессора.
• Допускаются незначительные утечки воздушной смеси, которые частично компенсируются запасом сжатого воздуха.
• Простота и удобство соединительных и проводящих деталей.
• Высокий коэффициент полезного действия.
• Возможность применения конструкции для работы различного дополнительного автомобильного оборудования.

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.

В заключение

Конструкция одноконтурного пневматического привода проста. Однако современные стандарты безопасности движения не приемлют его эксплуатации по причине низкой надежности. На автомобили устанавливают многоконтурные аналоги, которые оснащаются несколькими автономными приводами. В современной системе предусмотрено два обязательных минимальных контура, а также до шести схем других систем.

Кроме того, в конструкцию узла входит масса приборов, предназначенных для обеспечения нормальной работы тормозных элементов. Также они выполняют контроль состояния привода на тягаче и прицепе. Рассматриваемой системой оснащаются популярные отечественные грузовики. Особенно актуален данный механизм на автопоездах. На машинах с удлиненной базой часто применяют комплексный гидропневматический привод тормозов. В нем для придания необходимого усилия используется сжатый воздух, а передача к механизму осуществляется посредством рабочей жидкости. Подобная система увеличивает скорость срабатывания конструкции, однако существенно ее усложняет.