Устройство пневматической тормозной системы: Устройство и принцип работы пневмосистемы европейских грузовиков

Содержание

Устройство и принцип работы пневмосистемы европейских грузовиков

Запись на ремонт

Система подготовки воздуха для пневмосистемы


Компрессор 1 подает сжатый воздух через регулятор давления 2 в осушитель воздуха 3. Назначением автоматического регулятора является поддержание давления воздуха в пневмосистеме в заданных пределах, к примеру (7.2 – 8.1 бар). Осушитель удаляет из воздуха содержащаяся в нем влагу, которая выводится из системы через вентиляционный канал. Подготовленный воздух подводится к 4-х контурному защитному пневмоклапану 4, который препятствует снижению рабочего давления в тормозной системе при отказе в одном или нескольких контурах системы тормозов. Ресиверы (6 и 7) обеспечивают работу контуров первой и второй тормозной системы через тормозной кран 15. В контур 3 воздух поступает от ресивера 5 через автоматическую соединительную головку 11, кран управления тормозом прицепа 17, 2-х позиционный клапан (2-х ходовой), обратный клапан 13, кран включения стояночной тормозной системы 16 и ускорительный клапан 20 в камеру пружинного энергоаккумулятора пневмоцилиндра 19. Контур 4 предназначен для питания вспомогательных потребителей сжатого воздуха, например, моторного тормоза. В прицепную тормозную систему воздух подводится через соединительную головку 11 и шланг ресиверу. Затем, через магистральный воздушный фильтр 25 и тормозной кран прицепа 27 он поступает в ресивер 28 и далее к ускорительным клапанам ABS 38.

Рабочая тормозная пневмосистема

При открытии тормозного крана 15 через магнитный клапан АВ 5 39 воздух поступает в тормозную камеру 14 (передняя ось грузовика) и на автоматический регулятор тормозных усилий 18. Регулятор включается и направляет воздух в рабочую камеру пневмоцилиндров 19 через магнитный клапан 40. Давление в тормозных камерах, соответственно и усилие, необходимое для торможения, зависит от степени нажатия на педаль тормозного крана, а также от его загрузки автомобиля. При этом величина давления, регулируемая нагрузкой на грузовик, регулируется автоматическим регулятором тормозных усилий 18, который соединен с задней осью шарнирным соединением.

При загрузке и разгрузке автомобиля изменяется расстояние между рамой и осью грузовика. Таким же образом осуществляется управление давлением в системе тормозного привода.

Кроме автоматического регулятора тормозных усилий через магистраль управления приводится в действие клапан нулевой-полной нагрузки в тормозном кране грузовика. Так же и давление тормозной системе привода колес передней оси корректируется в зависимости от загрузки грузовика.

Управление краном управления тормозами прицепа 17 осуществляется обоими рабочими контурами системы тормозов. При этом, сам кран осуществляет подачу воздуха через соединительную головку 12 и шланг на тормозной кран прицепа 27. При этом, начинается поступление сжатого воздуха от ресивера 28 через тормозной кран прицепа, кран растормаживания прицепа 32, пневмоклапан соотношения давлений 33 к автоматическому регулятору тормозных сил 34, а также к ускорительному клапану АВ 5 37. Регулятор же тормозных сил 34 управляет Ускорительным клапаном.

Сжатый воздух поступает в тормозные пневматические камеры 29 передней оси автомобиля, а через регулятор тормозных сил 35 и при срабатывании ускорительных клапанов АВ 5 38 – к тормозным камерам 31. Давление в тормозной системе прицепа согласуется с давлением тормозной системы грузового автомобиля при помощи автоматических пневморегуляторов 34 и 35 тормозных сил и устанавливается таким, какое требуется для данной степени загрузки прицепа. Пневмоклапан 33 уменьшает величину давления на тормозных колодках для избегания блокировки колес передней оси в режиме притормаживания.

Ускорительные клапаны АВ 5 в прицепе и магнитные клапаны АВ 5 в грузовом автомобиле управляют (создание, поддержание и сброс) величиной давления в тормозных камерах и включаются с помощью электронных блоков АВ 5 (36 или 41). Это управление осуществляется независимо от давления, создаваемого тормозными кранами грузового автомобиля или прицепа.

В нерабочем состоянии (магниты обесточены) краны выполняют функцию ускорительных клапанов и служат только для быстрой подачи и сброса давления в тормозных камерах.

Стояночная тормозная пневмосистема

При изменении положения рычага тормозного крана с ручным управлением 16 полностью сбрасывается рабочее давление сжатого воздуха в пружинном энергоаккумуляторе пневмоцилиндра 19. В таком состоянии усилие на колесные тормозные механизмы, прилагается за счет сил упругости пружин пневмоцилиндров. Одновременно сбрасывается давление воздуха в магистрали на участке от тормозного крана 16 с ручным управлением до крана управления тормозом прицепа 17. При стоянке автопоезда удержание прицепа осуществляется путем подачи давления в управляющую магистраль. Так как, Директивы Совета Европейского Экономического Сообщества (ККЕС) включают требование, чтобы грузовой автопоезд (грузовой автомобиль и прицеп) мог удерживаться на месте только за счет тормозной системы автомобиля, то в тормозной системе прицепа можно сбросить давление переводом рычага тормозного крана с ручным управлением в «Положение контроля». Это позволяет проверить, отвечает ли стояночная тормозная система автопоезда требованиям ККЕО.

Вспомогательная тормозная система

При отказе рабочих тормозных контуров 1 и 2 автопоезда можно затормозить с помощью пружинных энергоаккумуляторов пневмоцилиндров 19. Усилие на торможение, необходимое для тормозных механизмов колес, создается, как уже указывалось в разделе «Стояночная тормозная система», за счет силы упругости предварительно сжатых пружин энергоаккумуляторов пневмоцилиндров 19. При этом, давление в пневмоцилиндрах сбрасывается не полностью, а только до уровня, необходимого для создания требуемого усилия торможения.

Торможение прицепа в автоматическом режиме (экстренное торможение)

В случае разрыва давление в магистрали мгновенно падает до атмосферного. В результате этого срабатывает тормозной кран 27 и начинается процесс экстренного торможения. При срабатывании рабочей тормозной системы встроенный в клапан управления тормозом прицепа 17, двухходовой двухпозиционный клапан перекрывает проходное сечение в направлении соединительной головки 11 магистрали снабжения сжатым воздухом. Таким образом, разрыв магистрали управления тормозной системы вызовет быстрое падение рабочего давления и в течение законодательно регламентированного времени (не более двух секунд) сработает тормозной кран прицепа 27. Начнется автоматическое торможение. При этом, обратный клапан 13 предотвращает случайное срабатывание стояночной тормозной системы при падении давления в магистрали подачи сжатого воздуха к тормозной системе прицепа.

Компоненты блока АВ 5

Как правило, в оборудование европейского грузовика входит: три контрольными лампы текущего контроля системы, реле, инфомодуль и розетка АВ5 (24В). После включения зажигания загорается контрольная лампа желтого цвета, если автомобиль с прицепом без системы АВ 5 или питающий кабель разорван. Контрольная лампа красного цвета гаснет, если автомобиль набрал скорость более семи км\ч и блок АВ5 не обнаружил неисправности в системе.

Запись на ремонт

Назначение и общее устройство пневматического привода тормозов

Категория:

   Автомобили Камаз Урал

Публикация:

   Назначение и общее устройство пневматического привода тормозов

Читать далее:



Назначение и общее устройство пневматического привода тормозов

Пневматический привод предназначен для управления впуском и выпуском сжатого воздуха, приводящего в действие тормозные механизмы. Он применяется на автомобилях и автопоездах средней, большой и особо большой грузоподъемности, так как использование энергии двигателя, аккумулированной в давлении сжатого воздуха, позволяет существенно облегчить труд водителя. Мускульная энергия последнего затрачивается лишь на процесс управления впуском и выпуском сжатого воздуха. Другими преимуществами пневматического привода являются: точность слежения, обеспечивающего пропорциональность интенсивности торможения (замедления) величине усилия, приложенного к тормозной педали; возможность управления тормозами прииепа на обеспечение желаемой разницы между режимами торможения прицепа и тягача. Однако по сравнению с гидравлическим пневматический привод конструктивно сложнее и дороже, обладает меньшим (в 10—15 раз) быстродействием, имеет большую массу и габариты.

Использование энергии сжатого воздуха возможно только при включении в привод приборов со следящим действием, которые позволяют воспроизводить (отслеживать) закономерность изменения давления в исполнительных механизмах в зависимости от усилия, приложенного к органу управления. От величины давления в исполнительных механизмах зависят усилия, приводящие в действие тормозные механизмы.

Источником энергии сжатого воздуха является компрессор. Приборами следящего действия — диафрагменные или поршневые тормозные краны. Исполнительными механизмами — поршневые цилиндры или диафрагменные камеры.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Тормозные краны регулируют передачу энергии от источника к тормозным камерам или цилиндрам. По принципу работы они подразделяются на краны прямого и обратного действия. Тормозные краны прямого действия пропускают сжатый воздух из воздушных баллонов в тормозные камеры, увеличивая давление в них. Тормозные краны обратного действия выпускают сжатый воздух из тормозных камер, снижая давление в них.

В зависимости от принципа взаимосвязи с прицепами пневматический привод может быть одно- и двухпроводным. Применительно к отечественному автотранспорту стандартизован однопроводный привод.

При однопроводном приводе соединение тормозной системы тягача с тормозной системой прицепа (полуприцепа) осуществляется одним гибким трубопроводом, который используется как в качестве питающего (зарядка баллонов прицепа сжатым воздухом), так и в качестве магистрали управления интенсивностью торможения прицепа.

Двухпроводный привод имеет два гибких шланга, соединяющих тормозные системы тягача и прицепа. По одному из шлангов непрерывно подзаряжаются сжатым воздухом воздушные баллоны, по прицепа осуществляется управление интенсивностью торможения

В работе магистралей управления однонроводного и двухпроводного приводов имеются принципиальные отличия. При одно-и шлангов, соединяющих эти аппараты, и трубопровода от нижней секции тормозного крана к нижней секции клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом.

Контур привода тормозов колес задней тележки рабочей тормозной системы и прицепа состоит из части тройного защитного клапана, воздушного баллона емкостью 40 л, верхней секции двухсекционного тормозного крана, автоматического регулятора торможения, четырех тормозных камер, клапана контрольного вывода, трубопроводов и шлангов, соединяющих эти аппараты, и трубопровода от верхней секции тормозного крана к верхней секции клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом.

Контур привода тормозов стояночной и запасной систем и прицепа, а также питания комбинированного привода тормозов прицепа (полуприцепа) состоит из части двойного защитного клапана, двух воздушных баллонов общей емкостью 40 л, клапана контрольного вывода, ручного тормозного крана, ускорительного клапана, части двухмагистрального перепускного клапана, четырех пружинных энергоаккумуляторов, трубопроводов и шлангов между аппаратами, трубопровода от ручного тормозного крана к средней секции клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом и трубопровода от воздушного баллона к одинарному защитному клапану для питания привода тормозов прицепа.

Контур привода заслонок моторного тормоза-замедлителя вспомогательной тормозной системы и питания потребителей состоит из части двойного защитного клапана, воздушного баллона емкостью 40 л, клапана контрольного вывода, пневматического крана, двух цилиндров привода заслонок моторного тормоза-замедлителя, цилиндра привода выключения подачи топлива, трубопроводов и шлангов между аппаратами.

От контура привода вспомогательной тормозной системы сжатый воздух поступает к дополнительным (нетормозным) потребителям: стеклоочистителям, пневмосигналу, пневмогидравлическому усилителю сцепления, управлению агрегатами трансмиссии и пр.

Контур привода системы аварийного растормаживания тормозов стояночной тормозной системы состоит из части тройного защитного клапана, пневматического крана, части двухмагистрального перепускного клапана, трубопроводов и шлангов, соединяющих аппараты.

Питание привода системы аварийного растормаживания тормозов стояночной тормозной системы осуществляется из воздушных баллонов контуров рабочей тормозной системы.

Питание привода тормозов прицепа осуществляется из воздушного баллона контура привода стояночной и запасной тормозных систем.

Рекламные предложения:


Читать далее: Устройство и работа приборов системы питания пневматического привода тормозов сжатым воздухом

Категория: — Автомобили Камаз Урал

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Пневматическая тормозная система

Пневматическая тормозная система — вид тормозной системы, где в качестве энергоносителя используется сжатый воздух. Это популярное решение на грузовом транспорте. В LCMS ELECTUDE модуль, посвящённый пневматической тормозной системе, теперь доступен и на русском языке.

Грузовые автомобили оснащены пневматическими тормозами.

Преимущества пневматических тормозов:

  1. Пневматические тормоза работают при более низком давлении по сравнению с гидравлическими тормозами.
  2. При использовании пневматических тормозов Вам не нужно заменять тормозную жидкость, т.к. они в ней не нуждаются.


Функции

Пневматическая тормозная система выполняет несколько функций:

  • Замедление грузовика. Осуществляется при повороте.
  • Остановка грузовика. Осуществляется, например, на светофоре.
  • Удержание припаркованного грузовика на месте. Осуществляется для предотвращения скатывания грузовика со склона.

Устройство

Пневматическая тормозная система грузовика состоит из следующих компонентов:

  • Основной (ножной) тормоз. Вы задействуете этот тормоз с помощью ножной педали в кабине.
  • Стояночный тормоз. Вы управляете этим тормозом с помощью рычага на приборной панели.
  • Аварийный тормоз. Этот тормоз приводится в действие тем же рычагом, что и стояночный тормоз.
Рабочий (ножной) тормоз. Ножной тормоз (англ. service brake) используется для торможения перед поворотом или для остановки перед светофором. Он также используется для снижения скорости при движении вниз по склону. Ножной тормоз приводится в действие с помощью педали внутри кабины.


Аварийный тормоз. Аварийный тормоз (англ. emergency brake) используется для быстрого торможения.

Чтобы задействовать аварийный тормоз, используется рычаг стояночного тормоза, который расположен на приборной панели. Рычаг стояночного тормоза используется как для стояночного тормоза, так и аварийного тормоза:

Для активации каждого из тормозов Вам следует поднять рычаг на определённую высоту:

  • Промежуток от начального положения рычага до упора (положение, в котором рычаг останавливается) является аварийным тормозом. Таким образом, Вы можете контролировать процесс торможения.
  • Если Вы продолжите воздействовать на рычаг, опустив его максимально вниз, то рычаг будет выполнять функцию стояночного тормоза.


Стояночный тормоз. Стояночный тормоз (англ. parking brake) используется для удержания припаркованного грузовика на стоянке. Поэтому этот тормоз получил такое название. Эта тормозная система приводится в действие рычагом стояночного тормоза, который находится на приборной панели. Для активации стояночного тормоза следует потянуть вверх рычаг стояночного тормоза и опустить рычаг до упора.

Для того, чтобы не только получить знания, но и на практике поработать с пневматической системой, в модуле есть интерактивные анимированные компоненты. А для проверки знаний в LCMS ELECTUDE предусмотрены специальные тесты. 

СОВРЕМЕННЫЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ — Журнал «АВТОТРАК»

Чем больше коэффициент сцепления, тем больше может быть тормозная сила. Так, на асфальтовой сухой дороге (к = 0,8) торможение более эффективно, чем на той же дороге после дождя (к = 0,5). Лучшее сцепление колеса с дорогой происходит при его качении. Когда колесо блокируется и скользит по дороге, коэффициент сцепления уменьшается на 20–30%. Этим объясняется то, что при торможении колесо надо удерживать на грани блокировки, не допуская юза. Здесь располагается зона ответственности антиблокировочной системы, штатно прижившейся практически на всех коммерческих автомобилях.


Для получения максимального торможения следует делать все колеса тормозящими, т. е. использовать прижимную силу каждого колеса автомобиля. Эти прижимающие силы на передних и задних колесах автомобиля меняются вследствие загрузки машины, особенно у грузовых автомобилей, автопоездов и автобусов. Кроме того, по мере увеличения замедления вертикальная нагрузка на передних колесах возрастает, а на задних уменьшается. Для повышения эффективности торможения и тормозные силы должны меняться в соответствии с изменением этих нагрузок. Такие функции в обычной системе выполняются специальными устройствами, называемыми «регуляторами тормозных сил».


Важнейший параметр — время срабатывания тормозной системы. Оно определяется быстродействием собственно механизма и быстродействием привода. Время срабатывания механизма практически полностью определяется зазором между колодками и барабаном либо диском. В пневматическом приводе тормозов для сокращения времени его срабатывания (воздух в отличие от жидкости сжимается) конструкторы уменьшают длину пневматических магистралей, применяют ускорительные клапаны и усложняют приборы, вводя в них функции регулируемого опережения.


Растущая конкуренция в транспортной промышленности приводит к постоянному ужесточению требований, предъявляемых к тормозным системам. Почему бы не передать часть функций пневматики активно развивающейся автомобильной электронике? Ответом на этот вопрос стало появление электронно-пневматических тормозных систем (EBS). Они позволяют получать оптимальное соотношение между тормозными силами отдельных колес, а также их разделение между тягачом и прицепом. Дополнительно повышается активная безопасность транспортных средств и безопасность движения за счет сокращения тормозного пути и лучшей устойчивости грузовика или автопоезда. Впервые EBS появилась в серийном оснащении Mercedes Actros, далее присоединились Iveco, Renault VI… Теперь ее используют практически все Европейские производители большегрузной техники.


Чем же отличается новое поколение пневматических тормозных систем? В первую очередь — наличием постоянных атрибутов автомобильной электроники: измерительных устройств, электронного блока управления, а также исполнительных механизмов. Измерительными устройствами служат датчики перемещения педали тормоза, расположенные в тормозном кране; датчики действительного давления, размещенные непосредственно в приборах тормозного привода; и датчики скорости вращения колес, расположенные в ступичном узле аналогично датчикам ABS. Электронный блок служит для управления системой. Исполнительными механизмами на тягаче являются: одноканальный модулятор с функцией ускорения срабатывания для передней оси, осевой двухканальный модулятор для задней оси, а также кран управления тормозами прицепа специальной конструкции.


Работа системы в штатном режиме происходит по специальному алгоритму. Сигналом для приведения в действие тормозной системы служит срабатывание датчика, расположенного в главном тормозном кране. Перемещение штока регистрируется в виде электрического сигнала. Этот сигнал, читающийся как необходимое замедление, вместе со скоростями вращения колес замеренными датчиками, являются входными сигналами для блока управления EBS. По полученным сигналам блок вычисляет необходимое давление для передней и задней осей, а также крана управления тормозами прицепа. Необходимое давление на передней оси сравнивается с полученным, и возникающая разница компенсируется передним модулятором. Аналогично происходит подача управляющего давления для прицепа. Дополнительно определяются скорости вращения колес, чтобы в случае их блокирования привести в действие ABS. Электронный блок EBS связан через шину обмена данных автомобиля с другими системами: управления двигателем, замедлителем и т.п.


Давление в тормозных механизмах передней оси управляется при помощи двух одноканальных модуляторов. Поданный от электронного блока управления ток преобразуется в управляющее давление модуляторов и соответствующее давление на выходе.

Заднюю ось, или несколько осей, в системе EBS затормаживает двухканальный осевой модулятор. Управление давлением происходит через два независимых пневматических канала. Каждый канал имеет клапан подачи и сброса давления с отдельным датчиком. Такое разделение на два контура обеспечивает возможность независимого управления тормозными усилиями левого и правого борта. Эти механизмы могут использоваться в работе системы курсовой стабилизации и противобуксовочной системы. Дополнительно от двух датчиков регистрируются скорости вращения колес. При блокировании или проскальзывании поданное давление соответствующим образом изменяется.


Подачей воздуха на соединительные трубопроводы прицепа или полуприцепа руководит кран управления тормозами прицепа. В системе EBS он состоит из пропорционального магнитного клапана, ускорительного клапана, клапана безопасности при обрыве магистрали и датчика давления. Поданный от электронного блока управления ток управления преобразуется посредством пропорционального магнитного клапана в давление управления ускорительным клапаном Выходное давление крана управления тормозами прицепа пропорционально этому давлению. Все вроде бы хорошо но тут невольно возникает вопрос. Что произойдет если сгорит предохранитель или пропадет электрический контакт?


Как элемент гарантированной надежности тормозная система не может себе позволить работать только с помощью электрических сигналов. Поэтому реальная EBS состоит из одной двухконтурной чисто пневматической и наложенной на нее одноконтурной электропневматической систем. Двухконтурная пневматическая система почти не отличается от обычной. Она является резервной и принимает на себя основные функции лишь при неисправности электропневматического контура. В таком варианте главный тормозной кран осуществляет подачу тормозных давлений в контур задней оси (вывод «21») и передней оси (вывод «22»). При этом давление в тормозном контуре передней оси появляется c запаздыванием, но имеется возможность автоматической регулировки пневматической характеристики этого контура через дополнительный вывод «4». При наличии такой связи, тормозная сила на передней оси будет зависеть от величины давления, поступающего в контур задней оси, прямо пропорционального нагрузке.


Одноканальные модуляторы, отвечающие за переднюю ось, осевой двухканальный модулятор, отвечающий за заднюю, а также кран управления тормозами прицепа имеют возможность пневматического управления посредством резервного контура. При этом в модуляторы передней оси давление от тормозного крана EBS поступает на вывод «4», осевой двухканальный модулятор связан с тормозным краном через вывод «13», а кран управления тормозами прицепа приводится в действие через выводы «42» и «43» (в последний вывод давление поступает от ручного тормозного крана). Время срабатывания резервной тормозной системы такое же, как у обычной пневматической.


В стандартной схеме EBS, устанавливаемой на автомобили Mercedes Actros, присутствует еще один прибор, называемый разобщающим клапаном резервного контура. Клапан устанавливается перед осевым двухканальным модулятором и применяется для подачи или сброса давления в тормозных цилиндрах задней оси в случае выхода из строя электрического контура. При штатной работе электронной системы он запирает резервное давление, поступающее в осевой двухканальный модулятор, а при наличии неисправности в электронной системе берет на себя функции ускорительного клапана, уменьшая время срабатывания пневматической части первого контура.

Естественно, современные электронные тормозные системы со временем переместились от тягачей к прицепам. Сокращение времени срабатывания системы, а значит и тормозного пути, в сочетании с повышением устойчивости всего автопоезда за счет «электрической магистрали» управления тормозами прицепа стали основой для разработки электронно-пневматической тормозной системы для прицепов и полуприцепов.


Стандартная система EBS для трехосного прицепа состоит из двухконтурного модулятора прицепа с цифровым интерфейсом, комбинированного тормозного крана EBS прицепа с функцией воздухораспределителя, датчика загрузки и датчиков ABS. Для получения всех преимуществ системы сцепку необходимо произвести с тягачом, имеющим EBS и расширенную систему питания по стандарту ISO 7638 c CAN-интерфейсом. Автопоезд будет использовать все функции EBS, а сигнал о величине необходимого замедления будет передаваться через интерфейс, обеспечивая одновременную подачу давления на тормозные механизмы тягача и прицепа.

Электронная тормозная система на прицепе будет работать и в случае оснащения тягача обычной тормозной системой и системой питания ABS прицепа. В такой схеме питание электрической части схемы осуществляется от кабеля ABS, а задание величины необходимого замедления происходит с помощью встроенного в тормозной кран прицепа или полуприцепа датчика управляющего давления, что в любом случае уменьшает время срабатывания по сравнению с обычным пневматическим управлением. При выходе из строя электрической части системы, всегда имеется возможность затормозить автопоезд с использованием резервной пневмосистемы, но без регулирования в зависимости от загрузки и без функций ABS.

В заключение можно добавить, что внимательность и аккуратность на дороге не заменяется даже сложнейшими электронными системами. Да и стертые колодки и слишком большой зазор в тормозном механизме электроника компенсировать не сможет. Так что и машина без внимательности и аккуратности людей обойтись не может. Счастливого пути!

Пневматическая тормозная система: устройство и работа


Многие водители, да и люди не имеющие машины знают, что легковой автомобиль во многом отличается от грузового. Речь идет не только о габаритах, весе машины или величине колес, конечно, имеется в виду именно технический аспект. В современных грузовиках очень многое устроено иначе, даже тормозная система тут стоит пневматическая, что в корне отличается от типичных для легковых машин дисковых тормозов. Именно о характеристиках, особенностях и отличиях данного типа систем мы и поговорим, ведь от понимания и исправности тормозов, а также их внутренних составляющих зависит ваша безопасность на дороге, особенно это касается водителей тяжелых грузовиков.

Принцип работы пневматической тормозной системы

Начнем, пожалуй, с того, что в основу работы пневматической тормозной системы заложен принцип использования силы сжатого воздуха, который сосредоточен в специальных баллонах и нагнетается при помощи компрессора. Этим она отличается от всех остальных типов узлов торможения и это ее основная особенность.

Если описывать работу данной тормозной системы совсем просто, то все выглядит следующим образом. Из специальных баллонов в компрессор системы под давлением подается определенное количество воздуха. Далее, после того, как водитель нажмет на педаль тормоза, усилие передастся к тормозному крану, который создаст давление в тормозных камерах.

Сами же камеры задействуются благодаря рычагу тормозного механизма, который в принципе и позволяет осуществить процесс торможения. Как только водитель отпустит педаль тормоза, рычаг ослабиться, перестанет действовать и весть остановочный процесс прекратится.

Пневматические тормоза: только воздух нам поможет

Почему лишь пневматический привод подходит для подобных транспортных средств? На самом деле вся проблема в человеке, а вернее в его ограниченных силах.

Эффективность привычных для нынешних легковушек гидравлических тормозов и уже тем более механических в любом варианте исполнения зависит от силы нажатия на педаль, и даже вакуумный усилитель, призванный помочь водителю, не всесилен.

А теперь представьте, с какой силой надо давить на педаль, чтобы остановить многотонный грузовик с прицепом.

Даже если создать гидравлическую систему, нагнетаемую, например, мощным насосом, то для того чтобы погасить энергию движения столь крупной техники, давление пришлось бы повысить до огромных величин, что влияло бы на надёжность всей схемы.

Справиться с этой задачей сможет только пневмопривод. О его принципе действия и конструкции далее.

Детальное рассмотрение вопроса

Если немного углубится в принцип действия данного узла, все будет несколько интереснее. Тормозная система во время работы двигателя (движения автомобиля) накачивает воздух в баллоны, педаль тормоза при этом должна быть отпущена. Далее воздух под давлением устремляется к тормозному крану, а если к грузовику прикреплен прицеп, то от крана кислород по верхней секции переводится еще и в баллоны прицепа, образуя таким образом непрерывный контакт.

Как только водитель выжимает педаль тормоза, верхняя секция должны резко перекрыться, соответственно контактирование двух составляющих прерывается, и открывается тормозной кран. Далее, после открытия крана, воздух должен поступить пневматические камеры, и машина вместе с прицепом начинает торможение. Важный момент тут в том, что верхняя секция отвечает именно за приведение в работы тормозной системы прицепа.

За остановку тягача, в роли которого выступает сам грузовой автомобиль, отвечает нижняя секция тормозной системы. Действие тут происходит абсолютно аналогичное тому, что было описано в предыдущем абзаце, однако рассмотрим механизм действия еще более пристально.

После попадания воздуха в пневмокамеры, он начинает продавливать диафрагму. Она в свою очередь сжимает встроенную внутри пружину. Далее давление от воздушных толчков продавливает толкатель, и все усилие передается на рычаг разжимной кулачок. Затем, кулачок, а вернее установленный на нем валик, начинает поворачиваться и разводит тормозные колодки в стороны, таким образом, тормозная система заставляет машину останавливаться. Отпуская педаль тормоза, процесс оборачивается вспять, встроенные пружины возвращаются на свои места, а излишки воздуха уходят наружу.

Когда ещё не было автомобилей…

Надо сказать, что пневматические тормоза (использующие воздух в качестве рабочего тела) – изобретение не новое. Их история начинается ещё в конце ХIХ века, и разрабатывались они не для автомобилей, коих в те времена ещё толком то и не было, а для железнодорожного транспорта, развивающегося тогда семимильными шагами.

Своим появлением они решили сразу несколько проблем – позволили поездам стать более мощными, а также перевозить больше грузов, так как только пневматика смогла обеспечить адекватное тормозное усилие для тяжёлых составов.

До автомобилей это чудо инженерной техники добралось лишь в 40-е годы ХХ столетия, когда стали появляться поистине большегрузные тягачи и другая, нелёгкая техника на колёсах.

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:
  1. Фрикционный — останавливающая величина появляется во время соприкосновения двух частей транспортного средства, которые движутся, друг другу навстречу.
  2. Электрический — те же самые силы трения возникают под воздействием электромагнитного поля, но при этом объекты не соприкасаются.
  3. Гидравлический — тут опять-таки присутствуют два объекта, идущие навстречу один другому, но взаимодействие происходит при возрастании давления в жидкости между ними.
  4. 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.

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. Это указано и в схеме тормозов полуприцепа Шмитц.

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.

Обратите внимание! Нередкой причиной сбоев становятся повреждение колодок и барабанов, подвергающихся наибольшей нагрузке.

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.

Неисправности данной системы и их причины

После того, как был рассмотрен принцип работы пневматической тормозной системы, а также ее основные комплектующие, самое время сказать о возможных неисправностях, а их к сожалению может быть далеко не мало. Также стоит сказать, что большинство поломок не будут отличаться от неисправностей других типов систем, так что некоторые из них обойдем стороной.

  1. Нет реакции тормозов при нажатии тормозной педали. Такое неприятное явление возникает, если тормозная система не снабжается воздухом из баллонов или он там отсутствует совсем. В этом случае необходимо срочно провести диагностику компрессора и устранить проблему в кратчайшие сроки.
  2. Слишком большой тормозной путь. Тут все несколько проще, необходимо просто обратиться за помощью на СТО, где вам должны отрегулировать педаль тормоза, так как причина, скорее всего, в ее разболтанности.
  3. Тормоза действуют рассинхронизировано. В этом случае проблема кроется в разбеге зазоров на тормозных накладках. Лечение тоже довольно простое, приехать на СТО и проверить, чтобы тормозная система в этом месте была тщательно отрегулирована.

Естественно, это самый малый список всех возможных неисправностей, но они встречаются чаще всего. В любом случае, если вы заметили, что с вашей тормозной системой что-то не в порядке, следует незамедлительно обратиться за помощью.

Механический тормоз

Механические тормоза стали применяться с появлением барабанных тормозных механизмов, устанавливаемых между колесом и его осью.

Состоял такой тип тормозов из механизмов, включавших в себя:

  1. Тормозной барабан;
  2. Колодки;
  3. Кулачковый вал и пружины, устанавливаемых на каждую ось колеса;
  4. Механизма управления, состоящего из системы тросиков и тяг.

Водитель при надобности воздействовал на механизм управления. Его усилие посредством тяг и тросиков передавалось на кулачковый вал.

Этот вал проворачивался и начинал разжимать колодки, заставляя их прижиматься к барабану. Возникающее трение замедляло вращение колеса.

Как рабочий тормоз такой тип привода уже не применяется, разве что в качестве стояночного тормоза он еще используется, но только на авто, оснащенных барабанными механизмами хотя бы на одной оси.

Принцип работы стояночного тормоза

Как и в рабочей системе, стояночный тормоз состоит из двух составляющих – привода и исполнительного механизма.

Зачастую в стояночном тормозе используется механический тип привода, который обладает простотой конструкции и надежность.

В качестве исполнительных механизмов обычно используются барабанные тормоза, для чего в их конструкцию добавлены специальные рычаги.

Весь привод состоит из храпового механизма, установленного в салоне связанного с тросом, тянущимся под автомобилем к тормозным механизмам, где он соединяется с рычагами.

Принцип работы очень прост: поднимая рычаг в салоне, водитель задействует храповой механизм, исключающий самовольное опускание ручника.

В результате этого действия, водитель тянет трос, а тот в свою очередь обеспечивает перемещение рычага, который разводит колодки, прижимая их к барабану.

Для растормаживания водитель нажимает клавишу на рычаге, тем самым выводя из зацепления собачку из храпового механизма. Это позволяет опустить рычаг и привести весь механизм в исходное положение.

Недостатком такого привода ручного тормоза является надобность в периодическом регулирования натяжения троса. Также трос со временем может перепреть, и его придется менять.

В современных системах ручного тормоза применяются электрические приводы. Причем некоторые из них даже используются в качестве исполнительного механизма дисковые тормоза.

Также такой тип стояночного тормоза может блокировать не колеса, а трансмиссию.

Суть такого типа привода сводится к тому, что в рабочие механизмы устанавливаются электродвигатели, которые и воздействуют на колодки.

Но такие приводы считаются конструктивно сложными, что значительно повышает вероятность их поломки. Поэтому они пока не получили широкого распространения.

Многие автопроизводители продолжают отдавать предпочтение простому и дешевому тросовому ручному тормозу.

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.

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.

Итоги

Тормозная пневматическая система — сложный механизм, состоящий из множества узлов. Каждый из элементов очень важен, ведь обеспечивает адекватность и прогнозированность эксплуатации грузового автомобиля в разных условиях.

При этом шофер должен знать устройство, особенности работы и назначение главных элементов, а также уметь делать простой ремонт тормозной системы. При правильной эксплуатации и своевременном обслуживании тормоза грузовика никогда не подведут и выручат даже в экстремальной ситуации.

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.

Главная / Технологии вождения поездов

Пневматические тормоза

Принцип работы и особенности пневматических тормозов

Локомотивная бригада при движении поезда осуществляет постоянное регулирование силы тяги и скорости движения. Необходимость в этом вызывается непрерывным изменением профиля и плана пути, а значит, сопротивления движению, а также различным уровнем допускаемых скоростей и необходимостью остановок на раздельных пунктах. Реализовать такой режим, используя лишь силу тяги и силу сопротивления движению, невозможно, для этого необходима, создаваемая по мере надобности, и изменяемая машинистом тормозная сила поезда. Именно с ее помощью осуществляют остановку поезда и снижение его скорости путем поглощения кинетической энергии движущегося поезда.

Пневматические тормоза являются основными на железной дороге. При правильной их эксплуатации они являются надежными и безопасными. Принцип действия пневматических тормозов основан на эффекте трения скольжения между двумя материалами, при котором возникает сила трения, которая направлена в противоположную направлению движения сторону. В качестве трущихся поверхностей, как правило, выступают тормозная колодка и поверхность катания колесной пары. В связи с внедрением дисковых тормозов, объектами трения стали тормозные накладки и тормозные диски. При торможении кинетическая энергия поезда, за счет возникающего трения, преобразуется в тепловую энергию, а также частично затрачивается на разрушение (истирание) тормозных элементов. В связи с тем, что коэффициент трения значительно зависит от скорости движения и имеет обратную зависимость, то и тормозная сила при пневматическом торможении уменьшается с увеличением скорости. Таким образом, режим пневматического торможения является неустойчивой системой — т.е. существует определенное значение скорости, если не превышать которую, то применение тормозов приведет к остановке поезда. И это, как правило, всех устраивает – ведь когда-нибудь нам потребуется остановиться?

Но эта же особенность может сыграть и злую шутку – при большой скорости или на спусках большой крутизны тормозного эффекта может немного не хватить и скорость начнет увеличиваться, что повлечет за собой еще большее снижение тормозного эффекта. В подобных случаях необходимо незамедлительно усиливать тормозную силу путем увеличения разрядки тормозной магистрали, вплоть до экстренного торможения. Задержка с принятием решения может привести к тому, что скорость возрастет настолько, что даже реализации 100% тормозной силы будет недостаточно. Успокаивает лишь то, что это возможно лишь в исключительных случаях – недостаточной эффективности тормозов поезда для данного уклона.

Другой особенностью пневматических тормозов является возможность их истощения. Дело в том, что и питание, и управление пневматическими тормозами поезда происходит по одному каналу – тормозной магистрали. В связи с этим возникают совершенно противоположные требования. С точки зрения питания, зарядки тормозных приборов, тормозная магистраль должна быть достаточно большого диаметра, чтобы не препятствовать потоку воздуха для быстрой доставки сжатого воздуха до потребителей (ТЦ, ЗР). А с точки зрения управления наоборот, необходимо уменьшение объема тормозной магистрали, ведь именно в этом случае уменьшается ее инерционность, процессы изменения давления происходят быстрее и четче. С точки зрения управления необходимо также минимизировать количество ответвлений от тормозной магистрали с целью повышения скорости прохождения сигналов. При наличии данных противоречий данной тормозной системой сложно управлять составами большой длины, поддерживать высокую скорость движения в грузовых поездах и поэтому она является одним из сдерживающих факторов в развитии железных дорог.

Регулирование тормозной силы и ограничения при использовании пневматических тормозов

Регулировать тормозную силу пневматических тормозов можно лишь в ограниченном диапазоне. Различают следующие виды торможения — ступень торможения, полное служебное и экстренное торможение. Последние два применяются только при особой необходимости. Ступени торможения в свою очередь определяются величиной разрядки тормозной магистрали. Для первой ступени величина разрядки 0,5-0,6 Атм, для второй 0,8-0,9 Атм, а для третьей 1,0-1,2Атм. В процессе торможения можно увеличивать тормозную силу путем увеличения разрядки тормозной магистрали, но на величину не менее 0,3 Атм, что обусловлено чувствительностью, как уравнительного поршня крана машиниста, так и чувствительностью воздухораспределителей. Если глубина разрядки составила 1,5-1,7 Атм от начального зарядного давления, то отпуск тормозов можно производить только лишь после остановки. Это требование связано с несколькими причинами – во-первых, после такого торможения происходит существенно истощение тормозной системы и возникает опасность длительного следования без возможности применить качественное торможение. Во-вторых, при такой величине разрядки возникает довольно большая тормозная сила и при отпуске возникает опасность возрастания продольных реакций, которые могут привести к обрыву поезда. В некоторых случаях допускается отпуск тормозов после снижения давления в тормозной магистрали ниже 3,5 Атм. Для этого необходимо, чтобы впередилежащий профиль имел подъем или площадку достаточной протяженности, при которой не будет происходить повышения скорости. Также не рекомендуется производить отпуск тормозов в зимний период после применений ступеней торможений с большой разрядкой магистрали и при низких скоростях движения. Это связано с тем, что при этом происходит довольно интенсивное замедление поезда, а с учетом низких температур может произойти замедленный отпуск тормозов в хвостовой части поезда. Все это приведет к большим продольным реакциям и опасности разрыва поезда.

При работе тормозов на равнинном режиме когда происходит повышение давления в тормозной магистрали на 0,3 Атм. происходит полный отпуск тормозов. В связи с этим и связано требование к крану машиниста о недопустимости повышения давления в уравнительном резервуаре при нахождении его в положении перекрыши.

Ступенчатый отпуск пневматических тормозов возможен лишь при управлении поездом, в котором воздухораспределители включены на горный режим. В данном случае, можно осуществить некоторое уменьшение тормозной силы за счет повышения давления в тормозной магистрали. Полный отпуск тормозов поезда происходит при повышении давления в тормозной магистрали до уровня на 0,2 Атм. ниже предтормозного либо еще выше.

Особенности работы пневматических тормозов в зимних условиях

Зимний период неблагоприятен как для тормозной системы в целом, так и для управления тормозами. Основными факторами в данный период становятся низкие температуры и снегопады. В редких случаях проявляется такое природное явление как «ледяной дождь». С последним все достаточно просто — при прохождении подобных осадков происходит обледенение поверхности рельс, что приводит к резкому снижению сцепления колесной пары с рельсом и опасности возникновения такого явления как юз. Кроме того, может проиходить обледенение тормозной системы вагонов, что также приводит к ухудшению работы тормозов.

В отличии от «ледяного дождя», снегопад ещё «более эффективно» ухудшает работу тормозного оборудования. Во-первых он более лёгкий и может подниматься в результате завихрений от движения поезда. Во-вторых на открытых местах происходят перемёты пути которые в результате приводят к снижению сцепления. При применении тормозов тормозные колодки нагреваются, а в условиях снегопада на теплую поверхность хорошо оседает снег, котрый в свою очередь подтаивая превращается в лед, образуя ледяную корку на поверхности трения тормозной колодки. При последующем торможении необходимо время для того чтобы расплавить данную корку льда и появления контакта тормозной колодки и поверхности катания колеса. Кроме этого мокрый снег также эффективно налипает на тормозную рычажную передачу, ухудшая ее работу.

Низкие температуры существенно ухудшают работу тормозов. При низких температурах атмосферная влага конденсируется в тормозной аппаратуре в виде изморози и ледяных пробок. Только одно это обстоятельство может привести к ухудшению работы или полному отказу тормозов. Для борьбы с данным явлением необходима качественная осушка сжатого воздуха на локомотиве, регулярная и главное правильная продувка магистралей и тормозных узлов локомотива. При выявлении признаков перемерзания необходимо незамедлительно принимать меры к остановке поезда и устранения неисправности. При низких температурах происходит загустевание смазок, что ведет в свою очередь к ухудшению работы различных узлов в которых используются поршни или золотники. К ним относятся некоторые виды воздухораспределителей, тормозные цилиндры, переключательные клапаны и проч. По этой причине увеличивается время срабатывания тормозной системы при начале торможения и при отпуске тормозов. Кроме того из-за примерзания золотника к зеркалу в воздухораспределителе 292, он может при разрядке на тормозной магистрали на величину служебного торможения «срываться» в положение экстренного торможения. Еще одна особенность пониженных температур в том, что металл становится более хрупким и выдерживает меньшие усилия на разрыв, особенно это актуально для автосцепок. С учетом того, что тормозные процессы в моорозную погоду происходят существенно медленнее, то в поезде возникают большие продольно-динамические реакции, а с учетом пониженной прочности металла автосцепок управление пневматическими тормозами становится более сложным процессом не допускающим риска.

Расчеты тормозных режимов

В тормозных расчетах полный тормозной путь вычисляют как сумму двух составляющих: подготовительного тормозного пути Sп зависящего от скорости поезда в момент начала торможения и времени подготовки тормозов к действию, и действительного Sд. Время подготовки тормозов к действию определяется временем распространения тормозной волны по магистрали, наполнения тормозных цилиндров и прижатия тормозных колодок. При определении времени подготовки автотормозов к действию условно заменяют медленный реальный процесс нарастания давления воздуха в тормозном цилиндре мгновенным скачком до максимального расчетного значения. Предполагается, что в течение подготовительного времени тормоза не работают и поезд проходит предтормозной подготовительный путь. По истечении этого времени тормоза мгновенно срабатывают и поезд проходит остальную часть тормозного пути при полной силе нажатия тормозных колодок. Такая замена фактического тормозного процесса условным правомерна при равенстве тормозных путей, проходимых поездом при реальном и условном наполнении тормозных цилиндров. С учетом этого Правила тяговых расчетов рекомендуют расчетные формулы для определения времени подготовки тормозов к действию в зависимости от рода поезда (грузовой, пассажирский, одиночно следующий локомотив), числа осей, уклона, расчетного тормозного коэффициента и расчетного коэффициента трения тормозных колодок.

Личная страница Д.В.Фокина_Устройство_Учебники

Тормозные системы автопоездов

В тормозных системах автопоездов в основном получили распространение пневматические тормозные приводы. Соединение тормозных магистралей тягача и прицепа при составлении поезда осуществляется наиболее просто таким приводом. Из-за сложности соединения тормозных магистралей звеньев гидравлические тормозные приводы на автопоездах практически не применяют. На автомобильных поездах малой массы иногда применяют инерционные тормозные приводы прицепов. Принцип работы таких приводов заключается в том, что при накате прицепа на тягач специальным устройством включаются тормоза прицепа. При этом интенсивность торможения прицепа зависит от интенсивности его набегания на тягач. Основным достоинством такого привода является простота конструкции. Однако он обладает рядом недостатков. В процессе торможения толкающая сила от прицепа передается на тягач, что ухудшает устойчивость автопоезда. Так как прицеп тормозится только после уменьшения скорости тягача, неизбежно запаздывание начала торможения прицепа относительно начала торможения тягача, что приводит к увеличению тормозного пути. Недостатком инерционного привода является также то, что тормоза прицепа могут включаться при движении автопоезда по дороге с неровностями. Поэтому инерционная тормозная система используется только на прицепах и полуприцепах, имеющих полную массу не более 3,5 т, при условии, что она составляет не более 75 % полной массы автомобиля-тягача. В этом случае под массой полуприцепа понимается масса, нагрузка от которой передается на мосты полуприцепа. Масса, нагрузка от которой передается на седельное устройство, относится к массе автомобиля-тягача.

В последнее время проводятся интенсивные опытно-конструкторские работы, направленные на создание электропневматических тормозных приводов. Такие приводы включают две системы: управляющую электронную и исполнительную пневматическую. Благодаря этому представляется возможным значительно повысить быстродействие тормозных систем, а также обеспечить оптимальные законы и последовательность нарастания тормозных моментов на мостах автопоезда.

Первые пневматические тормозные приводы состояли из компрессора, регулятора давления, ресивера, тормозного крана и исполнительных механизмов — тормозных камер или тормозных цилиндров, а привод автопоезда дополнительно включал кран управления тормозами прицепа на тягаче и воздухораспределитель на прицепе. Объединение тормозных систем тягача и прицепа производилось соединительной магистралью. В последнее время тормозные системы автомобилей и автопоездов значительно усложнились, что связано с повышением требований к эффективности и надежности тормозных систем, а также с необходимостью использования сжатого воздуха для обеспечения работы других устройств.

В тормозной системе прицепа или полуприцепа имеется ресивер с запасом сжатого воздуха, используемого для торможения прицепа. Сжатый воздух поступает в ресивер прицепа из тормозной магистрали тягача. Управление подачей воздуха из ресивера в исполнительные механизмы тормозной системы прицепа производится воздухораспределителем. В зависимости от способа подачи воздуха в ресивер прицепа и управления процессом торможения тормозные приводы автопоездов делятся на однопроводные и двухпроводные.

При однопроводном приводе тягач и прицеп соединяются одной пневматической магистралью. Если торможение автопоезда не производится, по этой магистрали сжатый воздух из тормозной системы тягача поступает в ресивер прицепа. При торможении сжатый воздух выпускается из соединительной магистрали, срабатывает установленный на прицепе воздухораспределитель. Вследствие этого воздух из ресивера прицепа поступает к тормозным механизмам. При отрыве прицепа соединительная магистраль обрывается, давление воздуха в ней становится равным атмосферному, и прицеп затормаживается.

Если тормозной привод двухпроводный, тягач и прицеп соединяются двумя магистралями: по одной сжатый воздух подается в ресиверы прицепа, а вторая является управляющей. Если торможение не производится, давление в управляющей магистрали отсутствует. При торможении же давление в управляющей магистрали устанавливается равным давлению в тормозной магистрали тягача. Воздухораспределитель обеспечивает также подачу воздуха из ресивера прицепа к тормозным механизмам при обрыве питающей магистрали.

Однопроводный привод имеет меньшее количество приборов и меньшую длину трубопроводов, т. е. является более простым и дешевым по сравнению с двухпроводным. Он долгое время применялся в нашей стране и в некоторых странах Западной Европы. Однако ему присущи определенные недостатки. Во время торможения автопоезда прекращается подача воздуха в ресиверы прицепа. Поэтому при многократных торможениях, например длительных спусках, давление в ресиверах прицепа может значительно уменьшиться, что приведет к снижению эффективности торможения. Однопроводный привод по сравнению с двухпроводным имеет также большее время срабатывания.

При однопроводном приводе управление тормозной системой прицепа может производиться специальной секцией тормозного крана или клапаном, связанным с тормозной системой тягача. Если управление производится секцией тормозного крана, последний выполняется двухсекционным: одна секция служит для управления тормозами прицепа, а вторая — тормозами тягача. Секция тормозного крана или клапан управления тормозами прицепа обеспечивает поступление сжатого воздуха из тормозной магистрали тягача в тормозную магистраль прицепа при отпущенной тормозной педали и снижение давления в соединительной магистрали — при нажатой.

Принципиальная схема, иллюстрирующая работу однопроводного тормозного привода, показана на рис. 1.

Рисунок 1 – Принципиальная схема однопроводного тормозного привода:

а – клапан управления тормозами прицепа; б – воздухораспределитель

1 – корпус; 2 – шток; 3 – пружина; 4 – диафрагма; 5 – ступенчатый поршень; 6 – крышка; 7 – упор; 8 – выпускной клапан; 9 – впускной клапан; 10 – нижний поршень; 11 – пружина; 12 – шариковый клапан; 13 – поршень; 14 – пружина; 15 – поршень; 16 – шток; 17 — пластинчатый клапан; 18 – пружина; А, Б, В, Г, Д и Е — полости

 

К клапану управления тормозами прицепа к выводу I подводится управляющее давление от тормозной магистрали прицепа, к выводу II — от ресивера тягача, а вывод III соединен с выводом IV воздухораспределителя, установленного на прицепе. Если педаль тормоза отпущена, вывод I с помощью крана управления соединяется с атмосферой. Под действием пружины 3 шток 2 совместно с диафрагмой 4 находится в нижнем положении. Вывод II через открытый впускной клапан 9 соединен с входом III: по соединительной магистрали сжатый воздух передается к входу IV воздухораспределителя прицепа. Одновременно сжатый воздух поступает в полости Б и В. Давление в них одинаковое, однако вследствие того, что площадь поршня, на которую воздействует давление сжатого воздуха в полости В, больше, чем в полости Б, поршень перемещается вверх до упора в крышку 6. При достижении давления в соединительной магистрали около 0,5 МПа нижний поршень 10 перемещается вниз, сжимая пружину 11, перекрывает впускной канал и прекращает подачу воздуха в соединительную магистраль. При снижении давления воздуха в соединительной магистрали клапан 10 под действием пружины 11 поднимается и вновь открывает впускное окно. Таким образом поддерживается постоянное давление в соединительной магистрали (около 0,5 МПа). В этом случае шток 2 находится в нижнем положении.

В процессе торможения автомобиля сжатый воздух от тормозного крана подается к тормозным камерам тягача и к выводу I клапана управления тормозами прицепа. Это приводит к тому, что давление в полости А возрастает и диафрагма 4, сжимая пружину 3, перемещает шток 2 вверх. При перемещении штока вверх клапан 9 прижимается к седлу клапана 10 и перекрывается сообщение между вводами II и III.

Дальнейшее перемещение штока вверх приводит к тому, что его седло отрывается от клапана 8, и ввод III через отверстие в штоке соединяется с атмосферой. Давление в соединительной магистрали при этом уменьшается. Пропорциональная зависимость между нарастанием давления в полости А и снижением давления в соединительной магистрали (следящее действие) обеспечивается ступенчатым поршнем 5. С уменьшением давления в полости вывода III снижается давление в полости В. При этом поршень под действием давления в полостях А и Б перемещается вниз до упора 7 на штоке 2. В результате этого шток 2 займет положение, в котором обеспечивается равновесие сил, действующих на него снизу и сверху. Переместить поршень вниз стремятся усилия пружины 3, а также усилия, обусловленные давлением в полостях А и Б; вверх — усилия диафрагмы и давление в полости В. Из этого следует, что при увеличении давления в полости А состояние равновесия будет в том случае, если давление в полости В будет уменьшаться. Во время оттормаживания вывод I соединяется с атмосферой. Давление в полости А уменьшается, шток 2 под действием силовой пружины 3 и давления в полости Б перемещается вниз, клапан 8 закрывается. При дальнейшем перемещении штока вниз клапан 9 открывается, сообщая выводы II и III.

Когда выводы II и III клапана управления соединены, сжатый воздух через ввод IV распределительного крана прицепа, обратный клапан 12 поступает в ресивер прицепа. При этом клапан 17 пружиной 18 прижат к своему гнезду, а полость Д через отверстие в штоке 16 оказывается соединенной с полостью Е и атмосферой. Поскольку давление на обе стороны поршня 13, закрепленного на штоке 15, одинаково, он под действием пружины 14 занимает верхнее положение. При уменьшении давления в соединительной магистрали клапан 12 закрывается и давление в полости Г становится больше давления под поршнем 13. Вследствие этого шток 16 перемещается вниз, соприкасаясь с клапаном 17, отсоединяет полость Д от атмосферы. При дальнейшем перемещении шток открывает клапан 17. В результате этого сжатый воздух из ресивера прицепа начинает поступать в тормозные камеры. При этом на шток 16 действуют силы, обусловленные различием давлений в полости Д и соединительной магистрали, с одной стороны, и превышением давления в полости Г, с другой. Шток будет находиться в равновесии, если эти силы будут одинаковы. Поэтому уменьшение давления в соединительной магистрали будет приводить к увеличению давления, подводимого к тормозным камерам прицепа. При отпускании педали тормоза, как это было показано ранее, давление в соединительной магистрали тягача и прицепа возрастает. Это приводит к подъему штока 16, закрытию клапана 17 и соединению тормозных камер с атмосферой. Тормозные механизмы прицепа выключаются, а сжатый воздух из тормозной системы тягача по соединительной магистрали через обратный клапан 12 будет поступать в ресивер прицепа.

Развитие международных перевозок привело к необходимости стандартизировать виды, характеристики и размеры присоединительных устройств пневматических тормозных приводов. Стандартами ЕЭК ООН предусматривается применение на автопоездах только двухпроводного тормозного привода, как наиболее обеспечивающего надежность и эффективность торможения. Поскольку во многих странах длительное время использовался однопроводный привод, для того чтобы можно было комплектовать автопоезда из звеньев, оборудованных тормозными системами с однопроводным и двухпроводным тормозными приводами, стали изготовлять тягачи и прицепы с комбинированным приводом, объединяющим элементы двухпроводного и однопроводного тормозных приводов.

Схема современной двухпроводной тормозной системы прицепа показана на рис.2.

 

Рисунок 2 – Принципиальная схема двухпроводного тормозного привода:

1 — соединительная головка «Палм»; 2 — магистральные фильтры; 3 — кран оттормаживания прицепа; 4воздухораспределитель; 5— рессивер; 6 — клапан слива конденсата; 7 — электромагнитный клапан; 8—автоматический регулятор тормозных сил; 9— клапан контрольного вывода; 10— тормозные камеры

 

Сжатый воздух через соединительные головки 1 типа «Палм» и через магистральные фильтры 2 поступает в питающую магистраль. Далее сжатый воздух поступает к крану 3 оттормаживания; а затем в воздухораспределитель 4.

Тормозная (управляющая) магистраль двухпроводного привода присоединяется к выводу воздухораспределителя. При соединении автопоезда по двухпроводной схеме сжатый воздух из ресивера автомобиля-тягача по питающей магистрали постоянно подводится через воздухораспределитель 4 к ресиверу 5 прицепа (полуприцепа).

При торможении автомобиля-тягача рабочей, стояночной или запасной тормозной системой сжатый воздух из клапана управления двухпроводным приводом тормозных механизмов прицепа (полуприцепа) по тормозной магистрали поступает в воздухораспределитель прицепа, который подает сжатый воздух из ресивера 5 через регулятор 8 тормозных сил в тормозные камеры 10. При этом происходит синхронное торможение автопоезда.

При оттормаживании автомобиля-тягача сжатый воздух выходит в атмосферу: из тормозной магистрали прицепа через тормозной кран тягача; из тормозных камер прицепа через воздухораспределитель прицепа.

В случае разрыва соединительной магистрали давление в питающей магистрали падает, воздухораспределитель срабатывает и происходит аварийное самозатормаживание прицепа (полуприцепа). При этом в тормозной системе тягача падение давления воздуха предотвращается одинарным защитным клапаном.

При торможении автомобиля-тягача вспомогательной тормозной системой электропневматический выключатель, установленный на автомобиле-тягаче, замыкает цепь электромагнитного клапана, который открывается, и подает в тормозные камеры прицепа (полуприцепа) соответствующее количество сжатого воздуха из ресивера. Вследствие этого происходит синхронное притормаживание прицепа, которое обеспечивает растяжку автопоезда при торможении.

Для управления исполнительными механизмами рабочей тормозной системы прицепа с двухпроводным приводом служит комбинированный воздухораспределитель (рис. 3). К нему присоединен кран оттормаживания, который обеспечивает оттормаживание отцепленного от автомобиля прицепа или полуприцепа. Воздухораспределитель крепится к раме прицепа.

Рисунок 3 – Воздухораспределитель:

1 – направляющий колпачок; 2 – корпус клапанов; 3 – колпачок; 4 – малый поршень; 5 – большой поршень; 6 – уплотнитель; 7 – перегородка; 8 – шток; 9 – верхний поршень; 10 – магнитный держатель; 11 – пружина; 12 – упор; 13 – пружина; 14 – шарик; 15 – шток; 16 – сетчатый фильтр; 17 – выпускной клапан; 18 – впускной клапан; 19 – пружина; 20 — атмосферный клапан

 

Соединительная питающая магистраль от клапана управления тормозами прицепа (установленного на тяговом автомобиле) присоединяется к выводу II, а управляющая тормозная магистраль двухпроводного привода — к выводу III. Вывод IV соединен с исполнительными механизмами, а вывод I — с ресивером прицепа.

Между верхней и нижней частями корпуса воздухораспределителя, соединенных болтами, зажата перегородка 7 с резиновым уплотнением 6. Полость А нижней части корпуса и полость В верхней части корпуса соединены между собой каналом Б.

В перегородке 7 размещен шток 8, уплотненный резиновым кольцом. К штоку 8 сверху припаяно стальное основание верхнего поршня 9, на которое снизу опирается пружина И, удерживающая шток 8 в верхнем положении. Пружина 11 другим концом опирается на перегородку 7. К основанию поршня 9 прижата магнитным держателем 10 уплотнительная манжета. На нижнюю часть штока 8 напрессован малый поршень 4, который входит в большой поршень 5. Малый поршень 4 уплотнен в большом поршне 5 двумя резиновыми кольцами, а большой поршень уплотнен в нижней части корпуса одним резиновым кольцом.

В нижней части корпуса размещены пластмассовый корпус 2 клапанов и направляющий колпачок 1, который уплотнен резиновым кольцом и удерживается в нем упорным кольцом. Колпачок 1 одновременно служит опорой пружины 19.

На верхнюю часть корпуса 2 клапанов надето резиновое кольцо выпускного клапана 17, а на выступ в средней части — кольцо впускного клапана 18, опирающееся на латунное седло клапана, запрессованное в нижнюю часть корпуса воздухораспределителя. Корпус 2 клапанов удерживается в верхнем положении пружиной 19, опирающейся на кольцо впускного клапана 18 через колпачок 3. Корпус 2 клапанов уплотнен в направляющем колпачке 1 кольцом. К направляющему колпачку прикреплен заклепкой атмосферный клапан 20.

К верхнему корпусу воздухораспределителя присоединен винтами кран оттормаживания прицепа. Он состоит из алюминиевого корпуса, в котором размещен шток 15, уплотненный резиновыми кольцами. В верхней части корпуса крана находится упор 12 штока, удерживаемый кольцом. В отверстии упора 12 находится стопорное устройство, состоящее из двух шариков 14 и пружины 13. Вывод II закрыт сетчатым фильтром 16, изготовленным из бронзовой сетки с пластмассовым каркасом.

При подаче сжатого воздуха через питающую соединительную магистраль к выводу II воздух, отгибая края манжет верхнего поршня 9, проходит через канал Б в корпусе и вывод I в ресивер прицепа. При этом исполнительные механизмы соединены с атмосферой через открытый выпускной клапан 17, вывод IV и атмосферный вывод V.

При торможении сжатый воздух подводится через тормозную магистраль к выводу III и, пройдя через канал Е в полость над поршнем 5, перемещает его вниз. При этом выпускной клапан 17 закрывается, а впускной 18 открывается, и сжатый воздух из ресивера прицепа поступает к исполнительным механизмам, соединенным с выводом IV. Воздух к выводу IV поступает до тех пор, пока не уравновесится давление, действующее на большой поршень 5 сверху и снизу. Таким образом осуществляется следящее действие.

При движении автопоезда шток 15 крана оттормаживания прицепа, присоединенного к воздухораспределителю, находится в верхнем положении. Сжатый воздух из соединительной питающей магистрали через вывод II крана оттормаживания свободно проходит в полость Д воздухораспределителя.

При расцеплении тягача с прицепом или полуприцепом, т. е. при размыкании соединительных головок, сжатый воздух из соединительной питающей магистрали уходит в атмосферу и давление в выводе II и в полости Д падает до нуля. Происходит аварийное затормаживание прицепа (исполнительные тормозные механизмы остаются наполненными сжатым воздухом до тех пор, пока он имеется в ресивере прицепа).

Для оттормаживания прицепа необходимо вытянуть за рукоятку шток 15 крана оттормаживания. При перемещении в нижнее положение шток разъединяет вывод II крана и полость Д воздухораспределителя. Затем полость Г, соединенная с воздушным баллоном прицепа, сообщается с полостью Д. При этом сжатый воздух из ресивера через вывод I поступает в полость Г и далее в полость Д воздухораспределителя. Давления на поршень 9 сверху и снизу уравновешиваются, поршень 9 под действием пружины 11 поднимается, закрывается впускной клапан 18, а выпускной 17 открывается и сжатый воздух из исполнительных механизмов выходит через вывод IV в атмосферу.

Для затормаживания прицепа необходимо нажать на рукоятку крана. При этом шток 15 возвращается в верхнее положение и стопорится. Полости Г и Д воздухораспределителя разъединяются, а полость Д затем соединяется с выводом II крана оттормаживания. Сжатый воздух из-под поршня 9 уходит в атмосферу, вследствие чего происходит аварийное затормаживание прицепа.

В процессе соединения тягового автомобиля с прицепом шток 15 крана оттормаживания из нижнего положения автоматически перемещается в верхнее под действием сжатого воздуха, подведенного к выводу II.

В связи с этим происходит свободное заполнение сжатым воздухом тормозной системы прицепа (полуприцепа).

Включение рабочей тормозной системы прицепа (полуприцепа) при включенной вспомогательной тормозной системе автомобиля-тягача производится с помощью электромагнитного клапана. При этом обеспечивается одинаковая эффективность торможения звеньев автопоезда, что, в свою очередь, способствует устойчивости движения с включенной вспомогательной тормозной системой на скользкой дороге. Один контакт электромагнитного клапана соединен е рамой автомобиля, другой через розетку — с электропневматическим выключателем, который замыкает контакты при включении вспомогательной тормозной системы автомобиля-тягача.

Принципиальная схема электромагнитного клапана показана на рис.4.

Рисунок 4 – Принципиальная схема электромагнитного клапан:

1 – корпус; 2 – малый поршень; 3, 4, 11, 20 – пружина; 5 – корпус клапанов; 6 – впускной клапан; 7 – седло впускного клапана; 8 – выпускной клапан; 9 – седло выпускного клапана; 10 – большой поршень; 12 – регулировочный винт; 13 – диафрагма; 14 – контакты; 15 — пневмоэлектрический выключатель; 16 – электромагнит; 17 – клапан; 18 – седло; 19 – якорь электромагнита

 

В верхней части корпуса 1 клапана находится малый поршень 2. Пружиной 3, расположенной между корпусом и поршнем, поршень отжимается вниз. В малый поршень 2 вставлен корпус клапанов 5, на котором размещены впускной 6 и выпускной 8 клапаны. Седло 7 впускного клапана 6 смонтировано внутри малого поршня, а седло 9 выпускного клапана 8 — на большом поршне 10. Когда торможение не производится, малый поршень 2 под действием сжатого воздуха, поступающего из ресивера, сжимает пружину 3 и занимает крайнее верхнее положение. Большой поршень 10 пружиной 11 поднимается вверх до упора в ограничители, расположенные на корпусе электромагнитного клапана. Корпус клапанов 5 под действием пружины 4 занимает нижнее положение. При этом впускной клапан 6 является закрытым, а выпускной 8 — открытым.

К корпусу 1 крепится электромагнит 16. Якорь 19 электромагнита связан с клапаном 17, перекрывающим отверстие между полостями А и В. Корпус электромагнита отверстием с соединяется с атмосферой.

При включении вспомогательной тормозной системы тягача в пневмоэлектрическом выключателе замыкаются контакты электрической цепи и якорь 19 электромагнита 16 вместе с клапаном 17 отходит от седла 18 и одновременно перекрывает отверстие с.

Сжатый воздух из ресивера через клапан 17 по каналу а в корпусе 1 поступает в полость А. Под давлением сжатого воздуха поршень 2 перемещается вниз, закрывает выпускной клапан 8 и открывает впускной клапан 6.

Сжатый воздух из ресиверов полуприцепа поступает к исполнительным механизмам тормозов. Одновременно сжатый воздух через отверстие b в корпусе поступает в полость над большим поршнем 10. При увеличении давления в полости С, а соответственно и в тормозных камерах, выше заданного поршень 10, преодолевая усилие пружины 11, перемещается вниз до закрытия впускного клапана 6. Максимальное давление в тормозных камерах регулируется винтом 12.

Таким образом, при торможении вспомогательной тормозной системой к тормозным механизмам полуприцепа подается сжатый воздух с заданным давлением. Заданное давление устанавливается с помощью винта 12.

При выключении вспомогательной тормозной системы размыкается цепь обмотки электромагнита. Якорь 19 вместе с клапаном 17 под действием возвратной пружины 20 прижимается к седлу 18 и закрывает его отверстие. Одновременно открывается свободный проход воздуха из полости А в атмосферу через отверстия а и с. Поршень 2 под давлением воздуха возвращается в верхнее положение, отрывая выпускной клапан 8 от седла на поршне 10. При этом сжатый воздух из исполнительных механизмов выходит в атмосферу через открытый выпускной клапан 8 и атмосферный вывод воздухораспределителя. Происходит оттормаживание полуприцепа.

При торможении рабочей тормозной системой сжатый воздух от воздухораспределителя поступает к исполнительным механизмам тормозов полуприцепа через открытый выпускной клапан 8.

Одновременно сжатый воздух поступает под диафрагму 13 пневмоэлектрического выключателя 15 с нормально замкнутыми контактами 14. Под давлением воздуха диафрагма 13 прогибается и размыкает контакты. Это предотвращает срабатывание электропневматического клапана при торможении тягача рабочей и вспомогательными тормозными системами одновременно.

 

Принцип действия пневматических тормозов

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТОРМОЗОВ

По принципу действия пневматические тормоза делятся на три основные группы:

  • неавтоматические прямодействующие;
  • автоматические непрямодействующне;
  • автоматические прямодействующие.

Неавтоматический прямодействующий тормоз применяется только для торможения локомотива и является вспомогательным.
Компрессор 1 нагнетает в главный резервуар 2 сжатый воздух, который по питательной магистрали 3 поступает к крану машиниста 4.Кран машиниста условно изображен в виде переключательной пробки, в которой высверлен прямоугольный канал. При постановке ручки крана машиниста в положение отпуска III тормозная магистраль 5 с соединительными рукавами, концевыми кранами и тормозные цилиндры 6 сообщаются с атмосферой Ат. Рычажная передача 9 при этом удерживает башмаки с колодками 10 на определенном расстоянии от поверхности катания колес.

Прямодействующий неавтоматический тормоз

При переводе ручки крана в положение торможения I сжатый воздух из главного резервуара 2 по питательной магистрали 3 через кран машиниста 4, тормозную магистраль 5 поступает в цилиндр 6, передвигая поршень 7 со штоком 8 и связанную с ним рычажную передачу 9 и прижимая колодки к колесам.
Перемещение ручки крана в положение перекрыши II приводит к отключению главного резервуара от магистрали 5 и цилиндра 6. Вся система остается в заторможенном состоянии, причем утечки воздуха из тормозного цилиндра не восполняются.
Этот тормоз называется неавтоматическим потому, что при разрыве поезда (разъединении рукавов) торможения не происходит, сжатый воздух уходит из системы в атмосферу. Тормоз является прямодействующим и неистощимым, так как торможение происходит за счет подачи сжатого воздуха непосредственно из главного резервуара и имеется возможность восполнить утечки воздуха из цилиндров.

Автоматический непрямодействующий тормоз применяется на российских железных дорогах для пассажирских локомотивов и вагонов.

Автоматический непрямодействующий тормоз

По сравнению с первой схемой на каждом вагоне размещены два дополнительных прибора — воздухораспределитель 6 и запасной резервуар 8. Кран машиниста в положении зарядки и отпуска (оно теперь обозначено I) соединяет главные резервуары 2 и питательную магистраль 3 с тормозной магистралью 5, а из неё воздух поступает в воздухораспределитель 6 и запасной резервуар 8. Тормозной цилиндр 7 через канал в воздухораспределителе соединен с атмосферой. При торможении (рисунок б) кран машиниста соединяет тормозную магистраль с атмосферой. Слева от поршня воздухораспределителя падает давление, а справа на него действует давления воздуха запасного резервуара. Поршень сдвигается влево и увлекает за собой золотник, который разобщает тормозной цилиндр с атмосферой, но соединяет его с запасным резервуаром. ТЦ наполняется, тормозные колодки прижимаются к колесам. Тормоз является автоматическим, так как при любом падении давления в тормозной магистрали (открытии стоп-крана 9, разрыве магистрали — разъединении рукавов) происходит торможение без участия машиниста. Но в такой схеме тормоза нет прямодействия, поскольку во время торможения и при перекрыше главный резервуар не сообщается с тормозным цилиндром. Таким образом, этот тормоз является истощимым.

Автоматический п р я м о д е й с т в у ю щ и й тормоз применяется на всех грузовых локомотивах и вагонах, а также на пассажирском подвижном составе западноевропейских железных дорог.

Автоматический прямодействующий тормоз

На локомотиве установлены компрессор 1, главный резервуар 2, напорная (питательная) магистраль 3 и кран машиниста 4, имеющий устройство 5 для питания тормозной магистрали в положении перекрыши. Сжатый воздух, вырабатываемый компрессором, заполняет главный резервуар и далее по питательной магистрали поступает к крану машиниста.
Если ручка крана машиниста установлена в положение I зарядки и отпуска, то воздух подается в тормозную магистраль 6, которая проходит вдоль локомотива и сцепленных с ним вагонов. Соединение магистралей отдельных единиц подвижного состава осуществляется гибкими рукавами 7 с концевыми кранами 8. Из тормозной магистрали сжатый воздух через воздухораспределитель 12 поступает в запасный резервуар 11. В то лес время тормозной цилиндр 13 через воздухораспределитель сообщается с атмосферой Ат. Таким образом происходит зарядка тормоза до определенного зарядного давления.
При постановке ручки крана машиниста в положение II торможения происходит выпуск воздуха из магистрали 6 в атмосферу. Падение давления в магистрали вызывает срабатывание воздухораспределителя, который сообщает запасный резервуар с тормозным цилиндром. По мере повышения давления в цилиндре его поршень со штоком перемещает рычажную передачу 14, в результате чего тормозные колодки прижимаются к колесам.
Когда ручка крана машиниста находится в положении III перекрыши, колеса остаются заторможенными. Возможные утечки воздуха из тормозного цилиндра не вызывают падения давления и ослабления силы нажатия колодок, так как цилиндр питается сжатым воздухом из запасного резервуара III, который пополняется из магистрали через обратный питательпый клапан 10, встроенный в воздухораспределитель. В свою очередь тормозная магистраль связана с главным резервуаром 2 через питательное устройство 5 крана машиниста.
Отпуск тормоза производится переводом ручки крана машиниста в I положение. При этом происходит наполнение сжатым воздухом тормозной магистрали и запасных резервуаров, а цилиндр 13 сообщается с атмосферой, как при зарядке.
Такой тормоз называется автоматическим потому, что при понижении давления сжатого воздуха в магистрали из-за открытия крана экстренного торможения (стоп-крана) 9 или разрыве поезда (разъединении рукавов 7) происходит торможение независимо от действий машиниста. Тормоз является прямодействующим, поскольку в заторможенном состоянии в положении перекрыши происходит питание всей системы сжатым воздухом прямо из главного резервуара, а также и неистощимым, так как утечки воздуха из тормозных цилиндров постоянно восполняются.

Электропневматическими называются тормоза, управляемые при помощи электрического тока, а для создания тормозной силы используется   энергия сжатого воздуха.
Электропневматический тормоз  прямодействующего типа с разрядкой и без разрядки тормозной магистрали применяется на пассажирских, электро- и дизель-поездах.В этом тормозе наполнение цилиндров при торможении и выпуск воздуха из них при отпуске осуществляется независимо от изменения давления в магистрали, т. е. аналогично прямодействующему пневматическому тормозу. Автоматичность тормоза обеспечивается наличием воздухораспределителя 9.

Электропневматический тормоз

Зарядка запасного резервуара 2 происходит через воздухораспределитель 9 из тормозной магистрали 10. При торможении контроллер крана машиниста 1 замыкает соответствующие контакты, и электрический ток воздействует на электромагнитные катушки вентилей 4 и 5. Якорь 6 закрывает атмосферное отверстие А, а якорь 3 сообщает запасной резервуар 2 через клапан 8 с тормозным цилиндром 7. Давление в тормозной магистрали 10 краном машиниста   1  не  понижается,   однако он имеет положение, при котором может происходить и разрядка магистрали в атмосферу.
При отпуске тормоза в контроллере крана машиниста 1 размыкаются контакты, катушки тормозного вентиля 4 и вентиля перекрыши 5 обесточиваются и воздух из тормозного цилиндра 7 выпускается в атмосферу А. При перекрыше после ступени торможения вентиль 4 обесточивается, а вентиль 5 находится под напряжением, при этом якорь 3 отсоединяет запасный резервуар 2 от тормозного цилиндра 7 и давление в нем не повышается.
В случае прекращения действия электрического управления тормозом воздухораспределитель 9 работает на пневматическом управлении, как показано на схеме непрямодействующего тормоза.
Электропневматические тормоза обеспечивают плавное торможение поездов и более короткие тормозные пути, что повышает безопасное движение и управляемость тормозами.
Электропневматический тормоз автоматического типа с двумя магистралями (питательной и тормозной) и с разрядкой тормозной магистрали при торможении применяется на некоторых дорогах   Западной   Европы   и   США. В этих тормозах торможение осуществляется разрядкой тормозной магистрали каждого вагона через электровентили в атмосферу, а отпуск — сообщением ее через другие электровентили с дополнительной питательной магистралью. Процессами изменения давления в тормозном цилиндре при торможении и отпуске управляет обычный воздухораспределитель, как и при автоматическом пневматическом тормозе.

По характеру действия различают пневматические тормоза нежесткие, полужесткие и жесткие.

  • Нежесткие тормоза — такие, которые работают нормально при любом зарядном давлении в магистрали. При медленном снижении давления в магистрали темпом 0,03— 0,04 МПа (0,3—0,4 кгс/см2) в 1 мин и менее такие тормоза в действие не приходят, а при темпе снижения 0,01 МПа (0,1 кгс/см2) в 1 с и более срабатывают на торможение. При повышении давления в магистрали после торможения на 0,02— 0,03 МПа (0,2—0,3 кгс/см2) происходит полный отпуск без ступеней.
  • Полужесткие тормоза отличаются от нежестких только тем, что для полного отпуска требуется восстановить первоначальное зарядное предтормозное давление в магистрали или на 0,01—0,02 МПа (0,1—0,2 кгс/см2) ниже зарядного. Этот тормоз обладает свойством не только ступенчатого торможения, но и ступенчатого отпуска (горный режим отпуска).
  • Жесткие тормоза — такие, которые работают только при определенном зарядном давлении в тормозной магистрали. Эти тормоза приходят в действие при любом темпе снижения давления в магистрали и на любую величину и остаются заторможенными до тех пор, пока в магистрали сохраняется давление ниже установленного зарядного.

На железных дорогах России и СНГ тормоза жесткого типа применяют в грузовом подвижном составе, эксплуатирующемся на небольших участках, имеющих особо крутые уклоны (0,045 и более). Такие тормоза применяются с переключающим устройством, которое на равнинном профиле пути придаст тормозу свойства нежесткого, на горном профиле — полужесткого.

Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, нпрямодействующего
тормоза и ЭПТ

Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242.
С анимацией и дикторским сопровождением

Как работает пневматическая тормозная система в автомобиле?

Введение

«Тормоза так же важны, как двигатель для автомобиля» очень правильно сказано, как будто нам нужен двигатель для движения транспортного средства, чем нам также нужны тормоза, чтобы остановить его. Это утверждение также напоминает первый закон Ньютона. , мы все знакомы с. Как мы теперь знаем, в легковых автомобилях мы используем гидравлическую тормозную систему для остановки или замедления транспортного средства. Но возникает вопрос: эффективна ли гидравлическая тормозная система, когда речь идет о тяжелых транспортных средствах? Если нет, то что нам нужно, чтобы остановить или замедлить движение тяжелых транспортных средств, таких как автобусы и грузовики? Давайте искать ответы.

Пневматическая тормозная система или тормозная система на сжатом воздухе представляет собой тип тормозной системы, в которой сжатая жидкость из гидравлической системы заменяется сжатым воздухом для приложения давления к поршню главного цилиндра, который, в свою очередь, давит на тормозные колодки, чтобы остановить или замедлить движение автомобиля.

Пневматическая тормозная система обычно используется в тяжелых транспортных средствах, таких как автобусы и грузовики.

Зачем нужна пневматическая тормозная система?

Как мы уже говорили, тормозная система необходима для автомобильного транспортного средства, но, как мы все знаем, когда дело доходит до применения, каждое транспортное средство не то же самое, что некоторые транспортные средства используются для легких коммунальных целей, таких как автомобили и велосипеды, а некоторые используются для тяжелых целей, таких как автобусы и грузовики, поэтому необходимы разные тормозные системы по следующим причинам:

  • Поскольку нагрузка на легковой и тяжелый транспорт различается, тормозное усилие, необходимое для остановки тяжелого транспортного средства, намного больше, чем это легкового автомобиля, поэтому тяжелые автомобили должны быть оборудованы тормозной системой, способной обеспечить достаточную тормозную силу, которая может остановить или замедлить транспортное средство.
  • Когда мы говорим о легковых транспортных средствах, гидравлические тормоза обеспечивают более чем достаточную тормозную силу для остановки или замедления транспортного средства из-за его небольшого размера, но когда речь идет о тяжелых транспортных средствах большого размера, эффективность гидравлической тормозной системы является большое беспокойство.
  • Поскольку жидкость используется для нажатия на поршень в гидравлической тормозной системе, безопасность является серьезной проблемой, так как в случае утечки в компонентах гидравлической системы эффективность торможения быстро снижается или даже полностью теряется, так как воздух всегда доступны, поэтому отказ тормоза из-за утечки вызывает меньшую проблему в пневматической тормозной системе.
  • Размер компонентов (главный цилиндр, тормозные магистрали и т. д.) гидравлической тормозной системы увеличивается с увеличением размера транспортного средства, что, в свою очередь, делает ее очень сложной для установки, что не является проблемой для пневматической тормозной системы.
  • Из-за мер безопасности, таких как отказ тормозов и эффективность, правительство обязало тяжелые транспортные средства, такие как автобусы и грузовики, использовать пневматическую тормозную систему.

Таким образом, по указанным выше причинам в марте 1872 года Джордж Вестингауз представил пневматическую тормозную систему для тормозной системы на железных дорогах из-за ее отказоустойчивости.

Читайте также:

Основные компоненты

 

2. Регулятор воздушного компрессора

Это регулирующее устройство, используемое в пневматической тормозной системе, которое регулирует давление сжатия воздуха, который нагнетается в резервуар для хранения воздуха через воздушный компрессор.

3. Осушитель воздуха

Это устройство, используемое для удаления влаги из воздуха, поступающего из атмосферы, для предотвращения образования конденсата в линиях и хранилищах воздуха, который может привести к отказу тормозов, например, зимой из-за замерзания конденсата. воды.

4. Резервуар для воздуха (резервуар)

Это резервуар, который используется для хранения сжатого воздуха, подаваемого компрессором. отказ тормозов, когда воздушный компрессор показывает неисправность.

5. Педаль тормоза

Это механизм, которым управляет водитель и который используется для приведения в действие тормозов для остановки или замедления автомобиля. Тормоза при нажатии толкают сжатый воздух, который, в свою очередь, тормозит движущуюся шину.

6. Грязеуловитель

Это устройство, которое размещается внутри тормозного трубопровода в месте отделения ответвления и отводится к тройному клапану, который удаляет грязь из воздуха перед отправкой ее к тройному клапану

7.Тормозной цилиндр или тормозная камера

Это устройство, состоящее из цилиндра и поршня, на которое подается давление сжатого воздуха, чтобы толкать тормозные колодки, которые, в свою очередь, вступают в фрикционный контакт с диском или барабаном, чтобы остановить или замедлить средство передвижения.

8. Тормозной кран или Тройной кран

Приведение в действие и отпускание тормоза требует непрерывного отпускания и создания давления внутри тормозных магистралей и тормозного цилиндра в соответствии с движением педали тормоза. Это делается тройным клапаном, используемым в воздухе тормозная система.

9. Тормозные барабаны

Тормозной барабан – элемент, через который тормозная сила, возникающая вследствие фрикционного контакта между тормозными колодками и накладками барабана, передается на колесо для остановки или замедления транспортного средства. Наружная поверхность тормозного барабана, состоящая из барабанной накладки вращается вместе с колесом, а внутренняя часть, состоящая из тормозных колодок, остается в состоянии покоя, когда педаль тормоза не нажата.

Примечание –  Обычно в пневматической тормозной системе используются тормозные барабаны, но при соответствующем расположении дисковый тормоз также может использоваться в пневматической тормозной системе.

Читайте также: 

Работа пневматической тормозной системы

Когда водитель транспортного средства нажимает педаль тормоза для остановки или замедления транспортного средства, происходят следующие процессы:

19

водитель запускает двигатель тормозной компрессор запускается, поскольку он приводится в движение двигателем, который, в свою очередь, начинает сжимать атмосферный воздух, и через регулятор компрессора этот сжатый воздух с оптимальным давлением направляется в ресивер сжатого воздуха, в котором всегда хранится некоторое количество воздуха из предыдущего цикла.

  • Когда водитель нажимает на педаль тормоза, выпускной клапан тройного клапана закрывается, а впускной клапан открывается, что, в свою очередь, позволяет сжатому воздуху из ресивера пройти через тормозные магистрали системы.
  • Этот сжатый воздух, проходящий через тормозные магистрали, затем передается в тормозной цилиндр, внутри которого находится поршень.
  • Когда сжатый воздух оказывает давление на поршень внутри тормозной камеры, поршень перемещается из своего исходного положения, что преобразует эту пневматическую энергию в механическую энергию.
  • На колесном конце тормозного цилиндра размещены тормозные барабаны, внутри которых расположен корпус механического привода в виде пружин или лямок, имеющих на внешнем конце тормозные колодки.
  • Из-за движения поршня из-за давления сжатого воздуха механический привод внутри тормозного барабана расширяется, что, в свою очередь, выталкивает тормозные колодки наружу, чтобы установить фрикционный контакт с линиями вращающегося барабана.
  • Благодаря этому фрикционному контакту между тормозными колодками и вращающимися барабанными линиями тормоза воздействуют на колеса, чтобы остановить или замедлить транспортное средство.
  • Для лучшего понимания работы пневматической тормозной системы посмотрите видео ниже: различных транспортных средств, но в тяжелых транспортных средствах, таких как грузовики и автобусы, в соответствии с государственными правилами транспортных средств, пневматическая тормозная система является обязательной.

    • Используется на железных дорогах
    • Все грузовые автомобили и автобусы на дорогах сегодня используют пневматические тормозные системы, но лишь немногие из них.
    1. Автобусы Volvo 9400PX.
    2. Грузовик Bharat Benz 3123R.

    Основные компоненты системы — SGI

    Пять основных компонентов элементарной пневматической тормозной системы и их назначение:

    1. Компрессор: для создания и поддержания давления воздуха
    2. Резервуары: для хранения сжатого воздуха
    3. Донный клапан: для забора сжатого воздуха из резервуаров, когда он необходим для торможения
    4. Тормозные камеры: для передачи силы сжатого воздуха на механические соединения
    5. Тормозные колодки и барабаны или тормозные роторы и колодки: для создания трения, необходимого для остановки автомобиля

    Компрессор

    Функция воздушного компрессора (рис.8) предназначен для создания и поддержания давления воздуха, необходимого для работы пневматических тормозов и вспомогательного оборудования с пневматическим приводом.

    Воздушные компрессоры имеют шестеренчатый привод непосредственно от двигателя или ременный привод. Хотя в большинстве компрессоров используются системы смазки и охлаждения грузовика, некоторые из них являются самосмазывающимися, а некоторые имеют воздушное охлаждение. Самосмазывающиеся компрессоры должны регулярно проверяться и заменяться маслом.

    Впускная система компрессора забирает воздух либо из собственного воздушного фильтра, либо из впускной системы двигателя.

    Компрессоры с собственной системой фильтрации необходимо регулярно обслуживать.

    Все компрессоры работают непрерывно при работающем двигателе, но сжатие воздуха контролируется и ограничивается регулятором, который нагружает или разгружает компрессор. В нагруженной ступени воздух нагнетается в резервуары. На ненагруженной ступени (с двухцилиндровыми компрессорами) компрессор перекачивает воздух между двумя цилиндрами и обратно без подачи в резервуары.

    Рис. 8.Воздушный компрессор

     

    Регулятор должен вывести компрессор из стадии нагнетания (разгрузить/отключить), когда давление воздуха в системе достигает 120–145 фунтов на кв. дюйм (от 828 до 1000 кПа), а также вернуть его в не менее 100 фунтов на кв. дюйм (690 кПа).

    Резервуары

    Резервуары представляют собой рассчитанные на давление резервуары, в которых хранится запас сжатого воздуха до тех пор, пока он не потребуется для торможения или работы вспомогательных пневматических систем. В них должен храниться достаточный объем воздуха, чтобы можно было несколько раз затормозить в случае остановки двигателя или отказа компрессора.

    Максимальное давление воздуха, доступное для торможения, зависит от количества воздуха в ресивере. Водитель не может нажать на тормоз с более высоким давлением, чем давление воздуха в ресивере.

    Каждый резервуар оснащен сливным клапаном, называемым сливным краном (рис. 9). Полное открытие сливного крана позволяет опорожнить резервуары от влаги и других загрязняющих веществ, которые накапливаются в системе. Все резервуары должны полностью опорожняться один раз в день, когда они используются.

    Рис. 9. Типовые дренажные клапаны резервуара

    Донный клапан (прикладной или педаль)

    Этот ножной клапан (рис. 10) подает воздух для приведения в действие тормозов. Количество воздуха, подаваемого на тормоза, регулируется водителем в зависимости от того, на какое расстояние нажата педаль тормоза или педаль тормоза. Отпуская его, выбрасывает воздух в рабочие тормоза через его выпускное отверстие.

    Эти клапаны изготавливаются в накладном исполнении со свисающей ножной педалью или в напольной версии с ножной педалью.

    Рисунок 10. Двухконтурный донный клапан

    Рабочие тормозные камеры (тормозные колодки)

    Рабочие тормозные камеры (рис. 11) преобразуют энергию давления сжатого воздуха в механическую силу и движение, приводящее в действие тормоза автомобиля.

    Когда вы нажимаете на нижний клапан, давление воздуха поступает на сторону нагнетания тормозной камеры через впускное отверстие и воздействует на диафрагму, которая перемещает узел толкателя вперед. Когда давление воздуха в камере рабочего тормоза сбрасывается, возвратная пружина возвращает диафрагму и толкатель в их освобожденное положение.

    Рис. 11. Рабочая тормозная камера с зажимным кольцом

    Тормозные колодки и барабаны

    Рис. 12 иллюстрирует стандартный S-кулачковый тормоз в сборе, используемый на осях грузовиков и прицепов. В передних тормозных узлах тормозная камера и регулятор зазора установлены на опорной плите, поскольку в противном случае рулевое управление передней оси будет мешать.

    На схеме показаны тормоза во включенном положении. S-образный кулачок поворачивается таким образом, что его высокие точки воздействуют на кулачковые ролики и прижимают тормозные колодки к барабану.

    При отпускании тормоза вал тормозного кулачка возвращает тормозной кулачок в нормальное положение. Кулачковые ролики скатываются в изгиб S-образного кулачка, когда возвратная пружина тормозных колодок оттягивает колодки от барабана.

    Материал тормозных накладок крепится к лицевой стороне колодок. Материал футеровки выбирается в зависимости от типа эксплуатации, которой подвергаются тормоза. Накладки должны обеспечивать стабильную мощность торможения с минимальным затуханием при высоких температурах.

    Тормозные колодки нагреваются за счет трения о поверхность тормозного барабана.Толщина барабана определяет количество тепла, которое может быть поглощено и рассеяно в атмосферу. Тонкие или деформированные барабаны, слабые возвратные пружины, неподходящие накладки, плохая регулировка, смазка или грязь на накладках — все это приводит к нестабильной, непредсказуемой и потенциально опасной работе тормозов.

    Рис. 12. Тормоз с S-образным кулачком в сборе

    Детали пневматической тормозной системы | Руководство для водителей коммерческого транспорта в Джорджии | eDriverManuals

    Пневматическая тормозная система состоит из многих частей.Вы должны знать о частях, обсуждаемых здесь.

    5.1.1 – Воздушный компрессор

    Воздушный компрессор нагнетает воздух в воздухохранилища (резервуары). Воздушный компрессор соединен с двигателем через шестерни или клиновой ремень. Компрессор может охлаждаться воздухом или системой охлаждения двигателя. Он может иметь собственную подачу масла или смазываться моторным маслом. Если компрессор имеет собственную подачу масла, проверьте уровень масла перед поездкой.

    5.1.2 – Регулятор воздушного компрессора

    Регулятор определяет, когда воздушный компрессор будет закачивать воздух в резервуары для хранения воздуха.Когда давление в воздушном резервуаре поднимается до уровня «отключения» (около 125 фунтов на квадратный дюйм или «psi»), регулятор прекращает подачу воздуха компрессором. Когда давление в резервуаре падает до давления «включения» (около 100 фунтов на квадратный дюйм), регулятор позволяет компрессору снова начать работу.

    5.1.3 – Резервуары для хранения воздуха

    Резервуары для хранения воздуха используются для хранения сжатого воздуха. Количество и размер воздушных баллонов варьируется в зависимости от автомобиля. В резервуарах будет достаточно воздуха, чтобы можно было использовать тормоза несколько раз, даже если компрессор перестанет работать.

    5.1.4 – Дренажи воздушных резервуаров

    Сжатый воздух обычно содержит некоторое количество воды и компрессорного масла, что вредно для пневматической тормозной системы. Например, вода может замерзнуть в холодную погоду и вызвать отказ тормозов. Вода и масло имеют тенденцию скапливаться на дне ресивера. Убедитесь, что вы полностью опорожняете воздушные резервуары. Каждый воздушный резервуар оснащен сливным клапаном в нижней части. Есть два типа:

    • Ручное управление поворотом на четверть оборота или протягиванием троса.Вы должны самостоятельно опорожнять баки в конце каждого дня вождения. См. рисунок 5.1.
    • Автоматический – вода и масло удаляются автоматически. Эти резервуары также могут быть оборудованы для ручного слива.

    Автоматические воздушные резервуары доступны с электрическими нагревательными устройствами. Они помогают предотвратить замерзание автоматического слива в холодную погоду.

    5.1.5 – Испаритель спирта

    Некоторые пневматические тормозные системы имеют испаритель спирта для подачи спирта в воздушную систему.Это помогает снизить риск обледенения клапанов пневматического тормоза и других деталей в холодную погоду. Лед внутри системы может привести к тому, что тормоза перестанут работать.

    Ежедневно в холодную погоду проверяйте емкость для спирта и при необходимости заполняйте ее. Ежедневный дренаж воздушного резервуара по-прежнему необходим, чтобы избавиться от воды и масла. (Если в системе нет автоматических дренажных клапанов.)

    5.1.6 – Предохранительный клапан

    Предохранительный клапан установлен в первом резервуаре, в который воздушный компрессор нагнетает воздух.Предохранительный клапан защищает резервуар и остальную часть системы от чрезмерного давления. Клапан обычно устанавливается на открытие при 150 фунтов на квадратный дюйм. Если предохранительный клапан выпускает воздух, что-то не так. Обратитесь к механику для устранения неисправности.

    5.1.7 — Педаль тормоза

    Вы включаете тормоза, нажимая на педаль тормоза. (Его также называют ножным клапаном или педальным клапаном.) Чем сильнее нажимать на педаль, тем больше давление воздуха. Отпускание педали тормоза снижает давление воздуха и отпускает тормоза.При отпускании тормозов часть сжатого воздуха выходит из системы, поэтому давление воздуха в баках снижается. Он должен быть составлен воздушным компрессором. Нажатие и отпускание педали без необходимости может выпустить воздух быстрее, чем компрессор сможет его заменить. Если давление станет слишком низким, тормоза не сработают.

    5.1.8 – Фундаментные тормоза

    Тормоза

    Foundation используются на каждом колесе. Наиболее распространенным типом является барабанный тормоз S-Cam. Части тормоза обсуждаются ниже.

    Тормозные барабаны, колодки и накладки. Тормозные барабаны расположены на каждом конце осей автомобиля. Колеса прикручены к барабанам. Тормозной механизм находится внутри барабана. Для остановки тормозные колодки и накладки прижимаются к внутренней части барабана. Это вызывает трение, которое замедляет транспортное средство (и создает тепло). Тепло, которое барабан может выдержать без повреждений, зависит от того, насколько сильно и как долго используются тормоза. Слишком высокая температура может привести к тому, что тормоза перестанут работать.

    S-кулачковые тормоза. При нажатии на педаль тормоза воздух поступает в каждую тормозную камеру.Давление воздуха выталкивает стержень, перемещая регулятор зазора, тем самым скручивая тормозной вал. Это поворачивает S-образный кулачок (так называемый, потому что он имеет форму буквы «S»). S-образный кулачок отталкивает тормозные колодки друг от друга и прижимает их к внутренней части тормозного барабана. Когда вы отпускаете педаль тормоза, S-образный кулачок поворачивается назад, и пружина оттягивает тормозные колодки от барабана, позволяя колесам снова свободно катиться. См. рисунок 5.2.

    Клиновые тормоза. В этом типе тормоза толкатель тормозной камеры толкает клин непосредственно между концами двух тормозных колодок.Это раздвигает их и прижимает к внутренней части тормозного барабана. Клиновые тормоза могут иметь одну или две тормозные камеры, толкающие клинья с обоих концов тормозных колодок. Тормоза клинового типа могут быть саморегулирующимися или требовать ручной регулировки.

    Дисковые тормоза. В дисковых тормозах с пневматическим приводом давление воздуха воздействует на тормозную камеру и регулятор люфта, как в тормозах с S-образным кулачком. Но вместо s-cam используется «силовой винт». Давление тормозной камеры на регулятор зазора поворачивает силовой винт.Силовой винт зажимает диск или ротор между колодками тормозных накладок суппорта, подобно большому зажиму.

    Клиновые тормоза и дисковые тормоза менее распространены, чем тормоза S-Cam.

    5.1.9 – Манометры подачи

    Все автомобили с пневматическими тормозами имеют манометр, подключенный к воздушному ресиверу. Если у автомобиля двойная пневматическая тормозная система, для каждой половины системы будет свой датчик. (Или один датчик с двумя иглами.) Двойные системы будут обсуждаться позже. Эти манометры сообщают вам, какое давление находится в воздушных баллонах.

    5.1.10 – Прикладной манометр

    Этот датчик показывает, какое давление воздуха вы прилагаете к тормозам. (Этот манометр есть не на всех автомобилях.) Повышение давления для поддержания той же скорости означает, что тормоза притупляются. Вы должны замедлиться и использовать более низкую передачу. Необходимость в повышенном давлении также может быть вызвана неисправностью тормозов, утечкой воздуха или механическими проблемами.

    5.1.11 — Предупреждение о низком давлении воздуха

    На автомобилях с пневматическими тормозами требуется сигнал предупреждения о низком давлении воздуха.Предупреждающий сигнал, который вы видите, должен появиться до того, как давление воздуха в баках упадет ниже 55 фунтов на квадратный дюйм. (Или половина давления отключения регулятора компрессора на старых автомобилях.) Предупреждение обычно загорается красным светом. Также может включиться звуковой сигнал.

    Другим типом предупреждения является «покачивание париком». Это устройство бросает вам в поле зрения механическую руку, когда давление в системе падает ниже 55 фунтов на квадратный дюйм. Автоматический парик исчезнет из поля зрения, когда давление в системе поднимется выше 55 фунтов на квадратный дюйм. Тип ручного сброса должен быть переведен в положение «вне поля зрения» вручную.Он не останется на месте, пока давление в системе не превысит 55 фунтов на квадратный дюйм.

    В больших автобусах устройства предупреждения о низком давлении обычно сигнализируют о давлении 80–85 фунтов на квадратный дюйм.

    5.1.12 – Выключатель стоп-сигнала

    Водители позади вас должны быть предупреждены, когда вы нажимаете на тормоз. Пневматическая тормозная система делает это с помощью электрического переключателя, работающего от давления воздуха. Выключатель включает стоп-сигналы, когда вы включаете пневматические тормоза.

    5.1.13 — Ограничительный клапан переднего тормоза

    Некоторые старые автомобили (выпущенные до 1975 г.) имеют ограничительный клапан переднего тормоза и блок управления в кабине.Контроль обычно помечен как «нормальный» и «скользкий». Когда вы переводите регулятор в положение «скользко», ограничительный клапан наполовину снижает «нормальное» давление воздуха на передние тормоза. Ограничительные клапаны использовались для уменьшения вероятности проскальзывания передних колес на скользких поверхностях. Однако на самом деле они снижают тормозную способность автомобиля. Торможение передними колесами хорошее в любых условиях. Испытания показали, что пробуксовка передних колес при торможении маловероятна даже на льду. Убедитесь, что регулятор находится в «нормальном» положении, чтобы иметь нормальную тормозную способность.

    Многие автомобили оснащены автоматическими ограничительными клапанами передних колес. Они уменьшают подачу воздуха к передним тормозам, за исключением случаев, когда тормоза нажимаются очень сильно (60 фунтов на квадратный дюйм или более). Эти клапаны не могут управляться водителем.

    5.1.14 – Пружинные тормоза

    Все грузовики, седельные тягачи и автобусы должны быть оборудованы аварийным тормозом и стояночным тормозом. Они должны удерживаться механическим усилием (поскольку давление воздуха может в конечном итоге утечь). Пружинные тормоза обычно используются для удовлетворения этих потребностей.При движении мощные пружины сдерживаются давлением воздуха. Если давление воздуха снимается, пружины включают тормоза. Управление стояночным тормозом в кабине позволяет водителю выпускать воздух из пружинных тормозов. Это позволяет пружинам включать тормоза. Утечка в пневматической тормозной системе, из-за которой теряется весь воздух, также приводит к срабатыванию пружин.

    Пружинные тормоза трактора и прямолинейного грузовика полностью включаются, когда давление воздуха падает до диапазона от 20 до 45 фунтов на квадратный дюйм (обычно от 20 до 30 фунтов на квадратный дюйм).Не ждите, пока тормоза сработают автоматически. Когда сигнальная лампа низкого давления воздуха и зуммер загораются впервые, немедленно остановите автомобиль, пока вы еще можете управлять тормозами.

    Тормозная способность пружинных тормозов зависит от регулировки тормозов. Если тормоза не отрегулированы должным образом, ни обычные тормоза, ни аварийный/стояночный тормоз не будут работать должным образом.

    5.1.15 – Органы управления стояночным тормозом

    В новых автомобилях с пневматическими тормозами вы включаете стояночный тормоз с помощью ромбовидной желтой двухтактной ручки управления.Вы вытягиваете ручку, чтобы включить стояночный тормоз (пружинные тормоза), и нажимаете ее, чтобы отпустить. На старых автомобилях стояночные тормоза могут управляться рычагом. Используйте стояночные тормоза всякий раз, когда вы паркуетесь.

    Осторожно. Никогда не нажимайте на педаль тормоза, когда пружинные тормоза включены. Если вы это сделаете, тормоза могут быть повреждены объединенными усилиями пружин и давления воздуха. Многие тормозные системы сконструированы таким образом, что этого не произойдет. Но не все системы настроены таким образом, а те, что есть, могут не всегда работать.Гораздо лучше выработать привычку не нажимать на педаль тормоза при включенных пружинных тормозах.

    Модулирующие регулирующие клапаны. В некоторых автомобилях ручка управления на приборной панели может использоваться для постепенного включения пружинных тормозов. Это называется модулирующий клапан. Он подпружинен, поэтому вы чувствуете торможение. Чем больше вы двигаете рычаг управления, тем сильнее срабатывают пружинные тормоза. Они работают таким образом, чтобы вы могли управлять пружинными тормозами в случае отказа рабочих тормозов.При парковке автомобиля с регулирующим клапаном переместите рычаг до упора и удерживайте его на месте с помощью запирающего устройства.

    Двойные клапаны управления парковкой. При потере основного давления воздуха включаются пружинные тормоза. Некоторые транспортные средства, например автобусы, имеют отдельный воздушный резервуар, который можно использовать для растормаживания пружинных тормозов. Это нужно для того, чтобы вы могли передвигать автомобиль в экстренной ситуации. Один из клапанов двухтактного типа используется для включения пружинных тормозов при парковке.Другой клапан подпружинен в положении «наружу». Когда вы нажимаете кнопку управления, воздух из отдельного воздушного резервуара освобождает пружинные тормоза, и вы можете двигаться. Когда вы отпускаете кнопку, пружинные тормоза снова включаются. В отдельном резервуаре достаточно воздуха только для того, чтобы сделать это несколько раз. Поэтому тщательно планируйте переезд. В противном случае вас могут остановить в опасном месте, когда закончится отдельная подача воздуха. См. Рисунок 5.3.

    5.1.16 – Антиблокировочная система тормозов (ABS)

    Седельные тягачи с пневматическими тормозами, выпущенные 1 марта 1997 года или позже, и другие транспортные средства с пневматическими тормозами (грузовики, автобусы, прицепы и тележки-трансформеры), построенные 1 марта 1998 года или позже, должны быть оборудованы антиблокировочной системой тормозов.Многие коммерческие автомобили, выпущенные до этих дат, были добровольно оборудованы системой ABS. Проверьте на сертификационной табличке дату изготовления, чтобы определить, оснащен ли ваш автомобиль системой ABS. ABS — это компьютеризированная система, которая предотвращает блокировку колес при резком торможении.

    Автомобили с ABS имеют желтые индикаторы неисправности, которые сообщают вам, если что-то не работает.

    Тракторы, грузовики и автобусы будут иметь желтые лампы неисправности ABS на приборной панели.

    Прицепы будут иметь желтые лампы неисправности ABS с левой стороны, либо в переднем, либо в заднем углу. Тележки, изготовленные 1 марта 1998 г. или позднее, должны иметь лампу с левой стороны.

    На более новых автомобилях лампа неисправности загорается при запуске для проверки лампы, а затем быстро гаснет. В старых системах лампа могла гореть до тех пор, пока вы не превысите пять миль в час.

    Если лампа продолжает гореть после проверки ламп или продолжает гореть во время движения, возможно, вы потеряли управление системой ABS на одном или нескольких колесах.

    В случае буксируемых устройств, изготовленных до того, как это потребовало Департамента транспорта, может быть трудно определить, оснащено ли устройство системой ABS. Найдите под автомобилем электронный блок управления (ECU) и провода датчика скорости вращения колес, идущие от задней части тормозов.

    ABS является дополнением к вашим обычным тормозам. Это не уменьшает и не увеличивает вашу обычную тормозную способность. ABS срабатывает только тогда, когда колеса вот-вот заблокируются.

    ABS не обязательно сокращает тормозной путь, но помогает удерживать автомобиль под контролем при резком торможении.

    Проверьте свои знания

    • Почему необходимо опорожнять воздушные баллоны?
    • Для чего используется манометр подачи?
    • Все автомобили с пневматическими тормозами должны иметь сигнал предупреждения о низком давлении воздуха. Правда или ложь?
    • Что такое пружинные тормоза?
    • Тормоза передних колес хороши в любых условиях. Правда или ложь?
    • Как узнать, оборудован ли ваш автомобиль антиблокировочной системой тормозов?

    Эти вопросы могут быть в вашем тесте.Если вы не можете ответить на все из них, перечитайте подраздел 5.1.

    FRA публикует поправки, в которых принимаются исключения, касающиеся испытаний пневматических тормозов, устройств EOT и вспомогательной службы. – ООО «ФЛЕТЧЕР ЭНД СИППЕЛ»

    Майкл В. Шумейт

    11 декабря 2020 г. FRA опубликовало поправки к 49 CFR, части 218, 221 и 232, включающие в правила различные давние исключения, предусматривающие условные исключения из существующих правил, касающихся испытаний пневматических тормозов, устройств в конце поезда (EOT) и служба помощи.

    FRA также продлил до 24 часов время, в течение которого грузовое железнодорожное оборудование может находиться «вне эфира», прежде чем потребуется новая проверка тормозов, и внес различные изменения в существующие правила, касающиеся тормозов, для ясности и удалил устаревшие или ненужные положения.

    Полный текст поправок можно найти по адресу: https://railroads.dot.gov/elibrary/49-cfr-parts-218-221-and-232-miscellaneous-amendments-brake-system-safety-standards- и

    Какие отказы от FRA кодифицируются/затрагиваются?

    Эти поправки могут затронуть множество существующих отказов от FRA.Общие категории (и соответствующие правила) следующие. Существующие индивидуальные отказы, имеющиеся у перевозчиков, должны быть проверены на предмет применимости:

    • Расширение пределов воздушного потока (49 CFR 232.205(c))
    • Концевое устройство поезда («устройство EOT»)
      • Источник питания (49 CFR 232.403(F)(2))
      • Калибровка (49 CFR 232.409 (d))
      • Вспомогательная служба (49 CFR 232.219 (c))
      • Высота габаритного фонаря (49 CFR 221.13(d))
      • Обязанности работников коммунальных служб (49 CFR 218.22(с)(5))
    • Испытание одной машины
      • Стандарт AAR S-486-18 (49 CFR 232.305(a))
      • Стандарт AAR S-4027-18 (49 CFR 232.305(a))
    • Периодичность автоматизированного тестирования одного автомобиля (49 CFR 232.305(b)(2))
    • Тормозные системы для крытых негрузовых операций
      • Добавить стандарт AAR S–4045–13 (49 CFR 232.717(b)(2), ранее приложение B, I, § 232.17(b)(2))

    Краткое описание изменений:

    49 CFR часть 218

    • Раздел 281.22 – Работники коммунальных служб
      • Замена батареек (не требующая использования инструментов) на устройствах EOT сотрудниками теперь добавлена ​​в список функций, не требующих защиты синим флагом

    49 CFR часть 221

    • Раздел 221.13 — Требования к дисплею устройства маркировки EOT
      • Требование к высоте центра тяжести любого маркировочного устройства теперь требует только, чтобы оно располагалось над соединителем, где его обзор не загораживает и не мешает предохранительным устройствам или доступу к ним

    49 CFR часть 232

    • Раздел 232.1 Область применения
      • Удаляет исторический график соответствия, поскольку содержащиеся в нем даты прошли и теперь неактуальны
    • Раздел 232.5 – Определения
      • Индикатор определения потока воздуха теперь включает цифровые индикаторы АСМ
        • Цифровые индикаторы должны иметь эквивалентную или более точную маркировку разрешения по сравнению с аналоговыми
      • Определение воздушного ретранслятора, ARU и APTA изменено следующим образом:
        • Специализированный вагон, другое подвижное оборудование или контейнеры в вагонетках-колодцах можно использовать в качестве ARU, предоставив дополнительный источник тормозной магистрали, отвечающий на команды управления воздухом от управляющего локомотива с использованием системы связи, такой как система распределенного питания.
        • Чтобы элемент считался ARU в соответствии с этим определением, связь должна быть похожа на систему распределенного питания, чтобы гарантировать точные и достаточные ответы.
        • Цель и использование технологии, а не ее физическое описание, определяют, является ли элемент ARU
      • Добавляет определение для градиента тормозной трубы
        • Легко измеряемое изменение давления воздуха в фунтах на квадратный дюйм между передней и задней частями поезда
      • Раздел 232.11 – Пенальти
        • Конкретные суммы штрафов были заменены ссылками на минимальные, обычные максимальные и максимальные гражданские денежные штрафы с отягчающими обстоятельствами, как указано в 49 CFR, часть 209, приложение A, и на fra.gov.
      • Раздел 232.17 – Специальная процедура утверждения
        • Позволяет подавать заявки на утверждение новых технологий для усовершенствования или замены устройств EOT в соответствии с §232.407
      • Раздел 232.103 — Общие требования ко всем тормозным системам поездов
        • Стандарт AAR S-469-01 теперь включен по ссылке
        • 232.103 (m) изменен, чтобы уточнить, что поезд должен быть остановлен в следующем доступном месте и проверен на наличие утечек, если он испытывает уклон тормозной магистрали более 15 фунтов на квадратный дюйм, чтобы соответствовать § 232.205 (c).
      • Раздел 232.203 – Требования к обучению
        • 232.203(c) изменен, чтобы потребовать, чтобы сотрудники, работающие с оборудованием EOT, были обучены ограничениям и правильному использованию сигнала аварийного приложения оборудования и индикатора потери связи.
      • Раздел 232.205 — Испытание тормозов класса I — Первоначальная проверка клемм
        • Испытание тормозов класса I 4-часовое ограничение без воздуха увеличено до 24 часов
        • Предел утечки при проверке потока воздуха увеличивается до 90 кубических футов в минуту при использовании DPU или ARU. См. пункт (c)(1)(ii)(B)
          • Каждая железная дорога обязана внедрить правила эксплуатации, направленные на обеспечение надлежащей эксплуатации поезда, если поток воздуха превышает требуемые параметры после завершения испытания тормозов класса I.
        • Калибровка индикатора АСМ
          • Индикатор АСМ и измерительные отверстия должны быть откалиброваны при температуре не менее 20 градусов по Фаренгейту, а точность индикаторов должна быть в пределах плюс-минус 3 кубических футов в минуту при воздушном потоке 60 кубических футов в минуту
          • Дата последней поверки должна быть записана на синей карточке локомотива.См. параграф (c)(1)(iv)
          • .
          • Использование индикаторов AMF, не соответствующих части 232, теперь запрещено и требует маркировки в соответствии с §232.15(b).
        • Раздел 232.207 — Испытания тормозов класса IA ​​— проверка пробегом 1000 миль
          • Никаких существенных изменений, только удаление лишней ссылки на регионального администратора FRA
        • Раздел 232.209 — Испытания тормозов класса II — промежуточная проверка
          • В соответствии с поправками к Разделу 232.205
        • Раздел 232.211 — Испытания тормозов класса III — Проверка целостности поезда
          • В соответствии с поправками к Разделу 232.205
        • Раздел 232.213 — Поезда дальнего следования
          • Параграф 232.213(a)(1)(iii) удален. и информация об используемом оборудовании больше не требуется в отчетах FRA о поездах дальнего следования
          • .
          • Пункт 232.213(a)(1)(iv) переименован в пункт 232.213(a)(1)(iii)
          • Пункт 232.213(a)(8) добавляется, чтобы предоставить железным дорогам возможность назначать различные места для осмотра и испытаний поездов с увеличенной тягой в чрезвычайных обстоятельствах. Эти новые процедуры уведомления отражают существующие процедуры, изложенные в §232.207(c)(2)
          • .
          • Ссылки на устаревшие входные инспекции удалены из параграфов 232.213(a)(5) и (6)
        • Раздел 232.217 — Испытания тормозов поезда, проводимые с использованием дворового воздуха
          • требования к внеэфирному вещанию для этого раздела отражают измененные требования в разделе 232.205 обсуждалось выше
        • Раздел 232.219 – Двойной заголовок и вспомогательная служба
          • Поправка добавляет новый параграф, который разрешает использование должным образом установленного и испытанного устройства EOT на вспомогательном локомотиве, подключенном к линии подачи воздуха поезда.
            • Железные дороги, пользующиеся поправкой, должны разработать сопутствующие правила эксплуатации, соответствующие частям 221 (отображение габаритных огней) и 232 (установка и проверка устройств EOT).
          • Раздел 232.305 — Испытания пневматических тормозов одного автомобиля
            • Обновляет предыдущие требования к испытаниям в соответствии со стандартом AAR S-486-04 до S-486-18
            • Добавляет стандарт AAR S-4027, позволяющий проводить SCT с помощью автоматизированных устройств для тестирования отдельных автомобилей
            • В параграф (b) 2 внесены поправки для увеличения интервала испытаний с 12 месяцев до 24 месяцев, когда SCT проводится с ASCTD в конце вагона, или до 48 месяцев, когда испытание проводится с ASCTD с четырьмя давлениями.
          • Раздел 232.307 — Модификация процедур испытаний пневматических тормозов одного автомобиля
            • Отраслевые стандарты технического обслуживания и испытаний пневматических тормозов могут быть включены с использованием новых процедур, изложенных в поправке.
              • Требует от петиционеров указать часть, раздел и параграф, для которых запрашивается изменение
            • Название изменено на просто «Процедуры проверки тормозов»
          • Раздел 232.403 — Стандарты проектирования односторонних концевых устройств поезда
            • Заменяет 0,1-секундный интервал для интервалов разрядов, описанных в параграфах (d)(6) и (f)(4), на пиковый порог разряда в стандартах AAR S-9162 и S-9401
            • Новый параграф (g)(3) предусматривает использование пневматического генератора в качестве источника энергии, если он имеет резервную батарею на 12 часов
          • Раздел 232.407 – Операции, требующие использования двусторонних концевых устройств поезда; Запрет на покупку несоответствующих устройств
            • Разъясняется, что ARU может использоваться в соответствии с исключением (e)(1) для требования об использовании двустороннего устройства EOT.
            • Новый параграф (f)(2) требует, чтобы аккумуляторы были достаточно заряжены на начальном терминале, чтобы заряда хватило до прибытия поезда в пункт назначения.
              • Генераторные устройства с пневматическим приводом должны быть проверены на минимальный уровень заряда перед началом работы генератора
            • Раздел 232.409 – Осмотр и испытания концевых устройств поезда
              • Телеметрическое оборудование должно быть проверено на точность и откалибровано в соответствии со спецификациями производителя.
                • 368-дневный интервал тестирования удален
              • Датчик давления воздуха устройства
              • EOT должен быть проверен, как подробно описано в §229.27или по спецификациям производителя в соответствии с §232.307
              • Производители телеметрического оборудования должны:
                • Установить и сообщить клиентам разумный период калибровки или
                • Подать ежегодный отчет в FRA, включая общее количество приемопередатчиков, количество заявленных неработоспособных или иных неисправностей, а также количество приемопередатчиков, заявленных или возвращенных для обслуживания с частотной модуляцией/мощностью передачи, не соответствующими спецификации
              • Раздел 232.603 — Требования к дизайну, совместимости и управлению конфигурацией
                • Включает, посредством ссылки, стандарты AAR и рекомендуемую практику для тормозных систем ECP, как указано в параграфе (g)
                • Позволяет подавать запросы на изменение отраслевых стандартов
                • Добавлено исключение для грузовых вагонов/поездов, оборудованных автономным тормозом ECP
              • Раздел 232, подраздел H — Тормозные системы для туристических, живописных, исторических и экскурсионных операций
                • Приложение B перемещено в новый подраздел H, разделы 232.700-719.

    За дополнительной информацией обращайтесь к Майклу Шумате по адресу [email protected]

    Общая схема пневматической тормозной системы грузового автомобиля.

    Контекст 1

    … схема пневматической тормозной системы типичного трактора представлена ​​на рис. 1. Воздушный компрессор с приводом от двигателя используется для сжатия воздуха, и сжатый воздух собирается в резервуарах для хранения.Давление сжатого воздуха в резервуарах регулируется регулятором. Из этих резервуаров сжатый воздух подается на педальный и ускорительный клапаны. Водитель тормозит, нажимая на педаль тормоза…

    Контекст 2

    … клапаны. Водитель включает тормоз, нажимая педаль тормоза на педальном клапане. Это действие измеряет сжатый воздух от порта подачи педального клапана до порта его подачи. Затем сжатый воздух проходит от нагнетательного отверстия педального клапана через воздушные шланги к ускорительному клапану (обозначенному как рабочий ускорительный клапан на рис.1) и быстродействующий клапан и, наконец, тормозные камеры, установленные на осях. Фундаментный тормоз с S-образным кулачком, используемый более чем в 85% транспортных средств с пневматическим тормозом в США [1], показан на рис. 2. Сжатый воздух, отмеряемый из накопительных резервуаров, поступает в тормозную камеру и воздействует на диафрагму. , создавая …

    Контекст 3

    … Переходные процессы давления в тормозной камере во время фаз включения и удержания получаются путем решения уравнений.(2) и (12) при начальном условии, что в начале данного торможения давление в тормозной камере равно атмосферному давлению. Рис. 9. Переходные процессы давления при давлении подачи 722 кПа (90 фунтов/кв. дюйм изб.) — фаза подачи. Рис. 10. Переходные процессы давления при давлении подачи 584 кПа (70 фунтов на кв. дюйм, ман.) — нажатие и выпуск…

    Контекст 4

    … фазы включения и удержания заданного торможения. В качестве входных данных для численной схемы задается давление, измеренное на напорном патрубке первичного контура педального клапана.Прогноз модели для тестового прогона сравнивается с данными, собранными во время этого тестового прогона, и результаты различных тестовых прогонов представлены на рис. 8-12. На этих рисунках время (в секундах) и давление в тормозной камере (в Па) отложены по оси абсцисс и оси ординат соответственно. Значение t = 0 с соответствует тому моменту времени, в который компьютерная программа для сбора данных …

    Контекст 5

    … цифры, которые модель способна предсказать начало и конец каждой тормозное приложение достаточно хорошо.Стационарное давление в тормозной камере также хорошо предсказывается моделью во всех случаях. Модель также хорошо зафиксировала переходные процессы давления в фазе выхлопа во время полного цикла включения и выключения тормоза, как показано на рис. 10 и 11. Модель также хорошо предсказала переходные процессы давления в случае повторяющихся торможений, как видно из рис. …

    Контекст 6

    … давление также хорошо предсказывается моделью во всех дела. Модель также хорошо зафиксировала переходные процессы давления в фазе выхлопа во время полного цикла включения и выключения тормоза, как показано на рис.10 и 11. Он также хорошо спрогнозировал скачки давления в случае повторяющихся торможений, как видно из рис. …

    Как пневматическая тормозная система работает в автомобиле?

    Здесь вы можете получить работающую пневматическую тормозную систему. Пневматическая тормозная система широко используется в различных транспортных средствах, но в тяжелых транспортных средствах, таких как грузовики и автобусы, в соответствии с государственными правилами транспортных средств, пневматическая тормозная система является обязательной.

    Пневматический тормоз или, более формально, пневматическая тормозная система — это тип фрикционного тормоза для автомобилей, в котором сжатый воздух давит на поршень, чтобы передать давление на тормозную колодку, необходимое для остановки автомобиля.Пневматические тормоза используются в массивных тяжелых автомобилях, в основном в автомобилях с несколькими прицепами, которые необходимо подключить к тормозной системе, таких как грузовики, автобусы, прицепы и полуприцепы, аналогично их использованию в железнодорожных поездах.

    Что такое пневматическая или пневматическая тормозная система

    Типы тормозных систем, в которых атмосферный воздух через компрессоры и клапаны используется для передачи давления педали тормоза от педали тормоза к самому последнему барабанному или дисковому ротору.

    • Пневматические тормоза специально используются в тяжелых транспортных средствах, таких как автобусы и грузовики, потому что гидравлические тормоза не могут передавать чрезмерное тормозное давление на большее расстояние, а также пневматические тормоза создают лучшее тормозное давление, чем гидравлический тормоз, который необходим большегрузному транспортному средству.
    • Вероятность выхода из строя тормозов меньше в случае пневматических тормозов, так как они, как правило, оснащены резервным воздушным баком, который доступен во время движения, в то время как тормоз может выйти из строя из-за утечки в тормозных магистралях.
    • В настоящее время в высокоскоростных транспортных средствах используется пневматическая тормозная система из-за ее эффективности и способности обнаруживать отказы.

    Принцип работы

    Как показано на рисунке, в пневматических тормозах для приведения в действие тормозного механизма используется сжатый воздух (около 700 кПа).На рисунке показан полный формат пневматической тормозной системы. Он состоит из воздушного фильтра, разгрузочного клапана, воздушного компрессора, воздушного резервуара, тормозного клапана и тормозной камеры с 4 номерами. Компрессор забирает атмосферный воздух через воздушный фильтр и сжимает воздух.

    Этот воздух хранится под давлением в воздушном резервуаре. Из этого резервуара воздух поступает к различным агрегатам автомобиля, который работает на сжатом воздухе. Часть воздуха идет к тормозному крану. Управление тормозным краном осуществляется водителем, который регулирует интенсивность торможения в зависимости от аварийной ситуации.

    Педаль нажата: При нажатии на педаль тормоза сжатый воздух из ресивера подается по трубам аналогично во всех инструкциях в тормозные камеры через тормозной кран, который аналогично приводит в действие тормоз.

    Педаль отпущена: Когда движущая сила отпускает педаль тормоза, поршень главного цилиндра возвращается в исходное положение благодаря возвратной пружине, и давление падает. Он освобождает тормозные колодки от тормозного барабана в исходное положение, и тормоза отпускаются.

    При нажатии на педаль тормоза тормозной кран открывается и сжатый воздух поступает в тормозную камеру.

    Тормозной кран состоит из трех проходов.

    • Воздухозаборник
    • Выпуск
    • Тормозная камера

    При нажатии на педаль тормоза выпускной канал закрывается, а воздухозаборник открывается, и сжатый воздух возвращается в камеру. При обратном ходе выпускной канал открывается, а впуск закрывается, и отработанный воздух выходит в атмосферу.Эта система оснащена аварийным механическим тормозом, который можно использовать, когда подача воздуха выходит из строя в пневматической тормозной системе, которая называется пневматической гидравлической тормозной системой.

    Основные компоненты пневматической тормозной системы

    1. Воздушный компрессор

    • Используется для создания и поддержания давления воздуха.
    • Функция воздушного компрессора заключается в создании и поддержании давления воздуха, необходимого для работы пневматических тормозов и вспомогательного оборудования с пневматическим приводом.
    • Компрессор предназначен для нагнетания воздуха в резервуар, в результате чего воздух сжимается.
    • Компрессор приводится в действие двигателем транспортного средства как с помощью ремней и шкивов, так и с помощью валов и шестерен.
    • Компрессор работает от двигателя в штатном режиме. Когда работает двигатель, работает и компрессор.

    2. Регулятор воздушного компрессора

    Это регулирующее устройство, используемое в пневматической тормозной системе, которое регулирует давление сжатия воздуха, который нагнетается в резервуар для хранения воздуха через воздушный компрессор.

    3. Осушитель воздуха

    Это d e тиски , используемые для удаления влажного материала из воздуха, поступающего из окружающей среды, чтобы предотвратить конденсацию воды в трубопроводах и резервуарах для воздуха, которая может привести к отказу тормозов i включительно в какой-то момент зимы, потому что замерзания этой конденсированной воды.

    4. Воздухохранилище (резервуар)

    Это резервуар, который используется для хранения сжатого воздуха, подаваемого компрессором, в этом хранилище всегда имеется достаточное количество сжатого воздуха для многократного включения тормозов и, кроме того, предотвращается отказ тормозов, когда воздушный компрессор показывает неисправность.

    5. Педаль тормоза

    Это механизм, который приводится в действие посредством движущей силы и используется для приведения в действие тормозов на пути для предотвращения или замедления транспортного средства. Тормоза, пока они нажаты, приводили в движение сжатый воздух, который, в свою очередь, тормозил переключающуюся шину.

    6. Грязеуловитель

    Это устройство, которое размещается внутри тормозного трубопровода в месте отделения отвода к тройному клапану, который удаляет грязь из воздуха перед подачей ее к тройному клапану

    7.Тормозной цилиндр или тормозная камера

    Это устройство, состоящее из цилиндра и поршня, на которое воздействует давление сжатого воздуха, чтобы прижать тормозные колодки, которые, в свою очередь, вступают в фрикционный контакт с диском или барабаном, чтобы остановить или замедлить транспортное средство.

    8. Тормозной клапан или Тройной клапан

    Приведение в действие и отпускание тормоза требует непрерывного отпускания и создания давления внутри тормозных магистралей и тормозного цилиндра в соответствии с движением педали тормоза. Это осуществляется с помощью тройного клапана, используемого в пневматической тормозной системе.

    9. Тормозные барабаны

    Тормозной барабан — деталь, через которую тормозная сила, возникающая в результате фрикционного контакта между тормозными колодками и барабанной накладкой, передается на колесо для остановки или замедления транспортного средства. Наружная поверхность тормозного барабана, состоящая из барабанной накладки, вращается вместе с колесом а внутренняя часть, состоящая из тормозных колодок, остается в состоянии покоя, когда педаль тормоза не нажата.

    Примечание –  Обычно тормозные барабаны используются в пневматической тормозной системе, но при соответствующем расположении дисковый тормоз также может использоваться в пневматической тормозной системе.

    Зачем нужна пневматическая тормозная система?

    Как мы уже обсуждали, тормозная система является потребностью автомобиля, однако, как все мы понимаем, хотя она включает в себя применение, каждое транспортное средство не то же самое, что некоторые автомобили используются для легких целей, таких как двигатели и мотоциклы, а некоторые используются для тяжелых целей, таких как автобусы и грузовики, поэтому может возникнуть потребность в исключительных тормозных системах из-за последующих причин-

    • Поскольку нагрузка на легковые и тяжелые автомобили различается, тормозная сила, необходимая для остановки тяжелого автомобиля, намного больше, чем у легкового автомобиля, поэтому тяжелые автомобили должны быть оснащены тормозной системой, которая может обеспечить достаточную тормозную силу. которые могут остановить или замедлить автомобиль.
    • Когда мы говорим о легковых автомобилях, гидравлические тормоза обеспечивают более чем достаточную тормозную силу, чтобы остановить или замедлить автомобиль из-за его небольшого размера, однако, что касается тяжелых автомобилей, которые могут быть огромными по длине, эффективность гидравлической тормозной машины это проблема высокого качества.
    • Поскольку жидкость используется для нажатия на поршень в гидравлической тормозной машине, защита является проблемой высокого качества, так как если в компонентах гидравлической машины есть утечка, эффективность торможения удобно снижается или может быть полностью потеряна, учитывая, что постоянно требуется воздух, поэтому отказ тормозов из-за утечки является меньшей проблемой в пневматической тормозной системе.

    Разница между пневматическими и гидравлическими тормозами

    Пневматические тормоза

    В качестве рабочего тела используется сжатый воздух, он мощнее гидравлического тормоза. Компоненты: воздушный компрессор, разгрузочный клапан, тормозной клапан, тормозная камера. Пневматическая тормозная система используется в грузовиках, автобусах, поездах и т. д.

    Гидравлические тормоза

    В качестве рабочего тела используются гидравлические масла

    , они обладают менее мощным тормозом, чем пневматические.Компоненты: главный цилиндр, колесный цилиндр, масляный резервуар. Тормозная система с гидравлическим маслом используется для легких транспортных средств, таких как легковые автомобили, малотоннажные грузовики и т. д.

    Преимущества

    • Пневматическая тормозная система более эффективна по сравнению с другими тормозами.
    • Элементы пневматического тормоза легко размещаются там, где конструкция шасси проста.
    • Сжатый воздух можно использовать для накачки шин, дворников, звукового сигнала и других аксессуаров.
    • Он использует лучший воздух, потому что рабочая среда легкодоступна.
    • Пневматическая тормозная система легко хранит воздух под избыточным давлением.
    • Обеспечивает сильное торможение, используемое в тяжелых автомобилях и грузовиках.
    • Обеспечивает лучший контроль.
    • Сокращает тормозной путь.
    • В основном снижает износ деталей.
    • Гибкое соединение для шланга.

    Недостатки

    • Если в проходе есть утечка, вся система выйдет из строя.
    • Поэтому герметизация воздуха очень затруднена.

    Приложения

    Из-за свойства предотвращать отказ тормозов пневматические тормозные системы широко используются в различных транспортных средствах, но в тяжелых транспортных средствах, таких как грузовики и автобусы, в соответствии с государственными правилами транспортных средств пневматическая тормозная система является обязательной.

    • Используется на железных дорогах
    • Все грузовые автомобили и автобусы на дорогах сегодня используют пневматические тормозные системы, но лишь немногие из них.
    • Прицепы
    • Полуприцепы
    • Железнодорожный поезд.

    Родственные

    Детали пневматической тормозной системы

    Педаль тормоза

    Вы включаете тормоза, нажимая на педаль тормоза (также называемую «ножным клапаном» или «педальным клапаном»).Более сильное нажатие на педаль создает большее давление воздуха. Отпускание педали тормоза снижает давление воздуха и отпускает тормоза. При отпускании тормозов часть сжатого воздуха выходит из системы, поэтому давление воздуха в баках снижается. Он должен быть составлен воздушным компрессором. Нажатие и отпускание педали без необходимости может выпустить воздух быстрее, чем компрессор сможет его заменить. Если давление станет слишком низким, тормоза не сработают.

    Фундаментальные тормоза
    Тормоза

    Foundation используются на каждом колесе.Наиболее распространенным типом является барабанный тормоз с S-образным кулачком (см. рис. 5-2 ниже). Детали тормоза обсуждаются ниже:

    Тормозные барабаны, колодки, накладки:

    Тормозные барабаны расположены на каждом конце осей автомобиля. Колеса прикручены к барабанам. Тормозной механизм находится внутри барабана. Для остановки тормозные колодки и накладки прижимаются к внутренней части барабана. Это вызывает трение, которое замедляет транспортное средство (и создает тепло). Тепло, которое барабан может выдержать без повреждений, зависит от того, насколько сильно и как долго используются тормоза.Слишком высокая температура может привести к тому, что тормоза перестанут работать.

    S-кулачковые тормоза:

    Когда вы нажимаете на педаль тормоза, воздух поступает в каждую тормозную камеру (см. Рисунок 5-2). Давление воздуха выталкивает стержень, перемещая регулятор зазора, тем самым скручивая ось тормозного кулачка. Это поворачивает S-образный кулачок (названный потому, что он имеет форму буквы S). S-образный кулачок отталкивает тормозные колодки друг от друга и прижимает их к внутренней стороне тормозного барабана. Когда вы отпускаете педаль тормоза, S-образный кулачок поворачивается назад, а пружина оттягивает тормозные колодки от барабана, позволяя колесам снова свободно катиться.

    Рисунок 5-2

    Пневматический тормоз с S-образным кулачком
    Клиновые тормоза:

    В этих типах тормозов толкатель тормозной камеры толкает клин непосредственно между концами двух тормозных колодок. Это раздвигает их и прижимает к внутренней части тормозного барабана. Клиновые тормоза могут иметь одну или две тормозные камеры, толкающие клинья с обоих концов тормозных колодок. Клиновые тормоза могут быть саморегулирующимися или требовать ручной регулировки.

    Дисковые тормоза:

    В дисковых тормозах с пневматическим приводом давление воздуха воздействует на тормозную камеру и регулятор люфта, как в тормозах с S-образным кулачком.Но вместо S-cam используется «силовой винт». Давление тормозной камеры на регулятор зазора поворачивает силовой винт. Силовой винт зажимает диск или ротор между колодками тормозных накладок суппорта, подобно большому С-образному зажиму.

    Ручная регулировка автоматических регуляторов зазора опасна, поскольку дает водителю транспортного средства ложное чувство уверенности в эффективности тормозной системы.

    Клиновые и дисковые тормоза менее распространены, чем S-кулачковые тормоза.

    Приготовьтесь к учебе! Вы должны знать, что «Фундаментальные тормоза» относятся к тормозам, расположенным на каждом отдельном колесе. Существует множество различных типов фундаментных тормозов, но наиболее распространенным является барабан S-Cam, показанный на рис. 5-2. Для предрейсового экзамена вам необходимо знать все части тормозной системы S-Cam, показанные на этом рисунке. Для письменного экзамена вам нужно знать различные типы фундаментных тормозов и то, как они работают, но обратите особое внимание на тормоз S-Cam, так как вам, скорее всего, будут задавать вопросы об этом типе фундаментного тормоза.

    Ранее в этом курсе мы обсуждали термин, используемый для описания того, когда тормоза нагреваются и теряют свою эффективность. ты помнишь этот термин? Это называется «Brake Fade» и это термин, который вам нужно знать.

    Для предрейсового экзамена вам необходимо иметь полное представление о тормозах S-Cam, включая запоминание всех основных частей системы.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.