Система питания сжатым воздухом тормозного привода

Большинство современных грузовых автомобилей, прицепов к ним и автобусов оснащено пневматической тормозной системой, работа которой связана со взаимодействием большого количества управляющих и исполнительных элементов. Проведение проверки технического состояния и инструментального контроля указанной системы требует от диагностов хорошего понимания общих принципов ее построения и функционирования. Поэтому целесообразно остановиться на конструктивных особенностях данной системы более подробно.

Пневматическая тормозная система — это тормозная система, привод которой осуществляется посредством использования энергии сжатого воздуха. При этом под тормозным приводом подразумевается совокупность элементов, находящихся между органом управления и тормозом и обеспечивающих их функциональную взаимосвязь. В тех случаях, когда торможение осуществляется целиком или частично с помощью источника энергии, не зависящего от водителя, содержащийся в устройстве запас энергии также считается частью привода.

Рис. Пневматическая одноконтурная тормозная система

Привод, как правило, подразделяется на две функциональные части:

• привод управления
• энергетический привод

При этом управляющие и питающие магистрали, соединяющие буксирующие транспортные средства и прицепы, не рассматриваются в качестве частей привода.

Привод управления — это совокупность элементов привода, которые управляют функционированием тормозов, включая функцию управления необходимым запасом энергии.

Энергетический привод — совокупность элементов, которые обеспечивают подачу на тормоза энергии, необходимой для их функционирования, включая запас энергии, используемой для работы тормозных механизмов.

Тормоз — это устройство, в котором возникают силы, противодействующие движению транспортного средства. Тормоз может быть фрикционным (когда эти силы возникают в результате трения двух движущихся относительно друг друга частей транспортного средства), электрическим (когда эти силы возникают в результате электромагнитного взаимодействия двух движущихся относительно друг друга, но не соприкасающихся частей транспортного средства), гидравлическим (когда силы возникают в результате действия жидкости, находящейся между двумя движущимися относительно друг друга элементами транспортного средства), моторным (когда эти силы возникают в результате искусственного увеличения тормозящего действия двигателя, передаваемого на колеса).

Рис. Схема простейшего пневмотормоза автомобиля: 1 — ресивер; 2 — педаль; 3 — кран; 4 — тормозной цилиндр; 5 — пружина; 6 — шток тормозного механизма; 7 — тормозная колодка

Элементы системы фрикционного тормоза называются тормозными механизмами.

В пневматических тормозных системах приводом управления являются элементы пневмопривода, с помощью которых подаются сигналы на автоматическое или регулируемое срабатывание элементов энергетического привода. На управляющих элементах пневмопривода (тормозных кранах, клапанах, регуляторах и т.п.) вход управляющего пневмосигнала всегда обозначается цифрой 4. Такое же обозначение данного сигнала имеет место на функциональных и структурных схемах.

Энергетическим приводом в пневматических тормозных системах являются элементы, с помощью которых осуществляется питание сжатым воздухом элементов привода управления или исполнительных элементов энергетического привода (тормозных камер, энергоаккумуляторов, пневмоцилиндров и т.п.). Науправляющих элементах пневмопривода вход питающей магистрали всегда обозначается цифрой 1. Следует отметить, что в ряде случаев управляющий сигнал может одновременно выполнять функции питающего. В этом случае на элементах и схемах пневмопривода вход такого сигнала все равно обозначается цифрой 1.

Любой выходной пневматический сигнал или воздействие обозначается на элементах управления или схемах цифрой 2.

В случае, когда какие-либо элементы управления имеют несколько входов или выходов, относящихся к различным контурам тормозной системы, они маркируются цифрами (в порядке возрастания), следующими после обозначения, указанного выше (например, 11, 12, 21, 22 и т.п.).

Цифрой 3 на элементах тормозного привода обозначается связь с атмосферой.

Рассмотрим функционирование пневмопривода тормозной системы и отдельных ее элементов на примере системы грузового автомобиля, предназначенного для буксирования прицепа и, соответственно, прицепа, буксируемого таким тягачом.

В целях обеспечения надежности работы пневматический привод разделяется на несколько контуров, относительно независимых друг от друга. Первый из них называется питающим и выполняет функцию подготовки сжатого воздуха к применению в пневмосистеме в качестве рабочего тела.

Компрессор — это воздушный насос, который нагнетает воздух в питающий контур и, как правило, осуществляет первичную регулировку его давления. Регулятор давления управляет подачей сжатого воздуха компрессором с целью поддержания его давления в заданных пределах. Осушитель воздуха производит подготовку сжатого воздуха для использования в пневмосистеме.

Основная его задача — отделение от воздуха паров воды и от- фильтровывание различных примесей (в основном паров масла). В современных системах осушитель совмещает функции отделения от примесей и регулировки давления, поэтому в таких системах регулятор давления как отдельный узел отсутствует. Поскольку большинство осушителей работает по принципу регенерации, они имеют отдельный ресивер, с помощью которого обеспечивается регенеративная функция.

В некоторых видах пневмосистем может применяться предохранитель от замерзания, смешивающий со сжатым воздухом летучую низкозамерзающую жидкость для предотвращения замерзания воды, конденсирующейся на элементах тормозного привода при низких температурах. Однако эти устройства в настоящее время применяются редко, так как современные модели осушителей обеспечивают подготовку сжатого воздуха с достаточной эффективностью.

Рис. Схема пневмопривода тормозной системы: а — грузового автомобиля-тягача; б — прицепа; 1 — компрессор; 2 — регулятор давления; 3 — осушитель воздуха; 4 — регенерационный ресивер; 5 — четырехконтурный защитный клапан; 6-8 — ресиверы контуров пневмопривода; 9 — дополнительные потребители воздуха; 10 — манометр; 11 — контрольные и аварийные сигнализаторы; 12 — ножной тормозной кран; 13 — модулятор АБС переднего колеса; 14 — тормозная камера переднего колеса; 15 — обратный клапан; 16 — ручной тормозной кран; 17 — ускорительный клапан; 18 — регулятор тормозных сил задней оси; 19 — модулятор АБС заднего колеса; 20 — тормозная камера с энергоаккумулятором; 21 — тормозной кран управления тормозной системой прицепа; 22, 29 — питающие соединительные головки; 23, 30 — соединительные головки управляющей магистрали; 24 — электронный блок управления АБС тягача; 25 — контрольные лампы АБС; 26 — датчик АБС переднего колеса; 27 — датчик АБС заднего колеса; 28, 44 — соединительная вилка АБС; 31, 32 — фильтры воздуха; 33 — тормозной кран прицепа; 34 — ресивер; 35 — кран растормаживания прицепа; 36 — клапан соотношения давлений; 37 — регулятор тормозных сил передней оси; 38 — модулятор АБС передней оси; 39 — тормозные камеры передней оси; 40 — регулятор тормозных сил задней оси; 41 — модуляторы АБС средней и задней оси; 42 — тормозные камеры средней оси; 43 — тормозные камеры задней оси; 45 — электронный блок управления АБС прицепа; 46 — диагностический разъем АБС прицепа; 47 — датчики АБС передних колес; 48 — датчики АБС задних колес

После прохождения через осушитель сжатый воздух поступает к четырехконтурному защитному клапану. Основные функции данного устройства:

• разделение потока сжатого воздуха на независимые контуры
• обеспечение последовательного заполнения контуров сжатым воздухом после возрастания давления в одном из контуров до установленного значения
• обеспечение герметичности остальных контуров тормозной системы при разгерметизации или большом падении давления в одном из них

Рекомендуем: Женщина и автомобиль – это больше чем дружба

Четырехконтурный защитный клапан распределяет воздух по следующим контурам:

• двум независимым контурам рабочей тормозной системы тягача (I и II)
• контуру стояночной (аварийной) тормозной системы, а также питающему и управляющему контурам прицепа (III)
• контуру питания пневмоподвески и прочих дополнительных потребителей воздуха (9 на рисунке), например пневмоподвески кабины, сиденья водителя, пневмогидроусилителя сцепления, привода вспомогательной тормозной системы (на рисунке представлен краном управления моторным тормозом)

Каждый из контуров имеет исполнительные элементы, которые и реализуют конечную функцию непосредственного воздействия на тормозной механизм, а контур тормозной системы прицепа имеет соединительные головки для подключения к управляющей и питающей магистралям тягача.

В контурах I и II рабочей тормозной системы сжатый воздух после ресиверов подается к ножному тормозному крану в верхнюю и нижнюю секции соответственно. Внутри данного элемента происходит формирование либо чисто управляющего, либо комбинированного (управляющего и одновременно питающего) сигнала, который поступает непосредственно (как показано на рисунке для тормозов передних колес) или через определенные управляющие элементы 18 (как показано на рисунке для тормозов задних колес) к исполнительным элементам тормозных систем (14, 20). В качестве дополнительных управляющих элементов могут выступать ускорительные (релейные) клапаны, регуляторы тормозных сил, обеспечивающие функцию ускорительных кранов, краны быстрого оттормаживания и т.п. В качестве исполнительных элементов могут служить простые диафрагменные тормозные камеры либо комбинированные тормозные камеры с энергоаккумулятором.

В контуре III сжатый воздух поступает к ручному тормозному крану аварийной и стояночной тормозных систем, где формируется, как правило, чисто управляющий сигнал, который при поступлении на ускорительный клапан 17 аварийной тормозной системы производит подачу или сброс давления воздуха из секции энергоаккумулятора комбинированной тормозной камеры. Воздухом этого же контура осуществляется питание тормозного крана управления тормозами прицепа. Через данный кран происходит питание тормозной системы прицепа посредством соединительной головки, а также формируется управляющий сигнал как результат воздействия сигналов от тормозных кранов рабочей, аварийной и стояночной систем. Этот сигнал подается на соединительную головку управляющей магистрали.

К контурам тормозной системы подсоединяются контрольно- измерительные приборы. Обычно это манометры, указывающие давление в контурах I и II, или один общий манометр. Кроме того, имеются контрольные лампочки, которые сигнализируют о падении давления в контурах пневмопривода.

К пневмосистеме тягача подключен ряд компонентов АБС, реализующих данную функцию для всего комбинированного транспортного средства. В их число входят датчики АБС, считывающие значения угловой скорости колес, электронный блок управления, суммирующий и анализирующий сигналы датчиков и формирующий сигнал для выходного воздействия, модуляторы АБС (электромагнитные клапаны), играющие роль исполнительных механизмов, соединительная вилка прицепа, а также контрольные и диагностические лампы, подающие сигналы о техническом состоянии системы.

Прицеп снабжается сжатым воздухом от тягача через питающую соединительную головку, окрашенную в красный цвет. Пройдя через фильтр и тормозной кран прицепа, воздух поступает в ресивер.

Управляющий пневматический сигнал проходит через соединительную головку управляющей магистрали, окрашенную в желтый цвет, и, пройдя через фильтр, подается на тормозной кран прицепа. Под воздействием этого сигнала в указанном кране формируется выходной управляющий сигнал, который корректируется регуляторами тормозных сил в зависимости от загрузки транспортного средства. На полуприцепах и прицепах, имеющих центральное расположение осей, устанавливается один регулятор тормозных сил. Прицепы с разнесенным положением осей в управляющей магистрали тормозной системы передней оси могут иметь дополнительный клапан согласования давлений, служащий для обеспечения благоприятного соотношения давления воздуха между данными осями. Скорректированный управляющий сигнал подается к модуляторам АБС, которые на прицепах могут играть, кроме того, роль ускорительных клапанов. В зависимости от исполнения системы, а также для соблюдения нормативных требований один модулятор на прицепах может питать исполнительные механизмы оси, отдельного колеса или нескольких колес по одному из бортов прицепа. В пневматической части модуляторов управляющий сигнал преобразуется в сигнал, приводящий в действие исполнительные элементы (тормозные камеры). В ряде случаев на прицепах используются в качестве исполнительных элементов тормозные камеры с энергоаккумуляторами. При этом имеется дополнительная пневматическая магистраль, осуществляющая подачу сжатого воздуха в секции энергоаккумулятора, и устройство приведения в действие стояночной тормозной системы, находящееся вне кабины водителя.

Элементы АБС прицепа включают следующие устройства:

• колесные датчики
• блок управления
• модуляторы давления с функцией ускорительного клапана

Для проверки корректности работы системы служит диагностический разъем, а для электрического питания системы и поступления управляющих сигналов от тягача — соединительная вилка.

Колесные тормозные механизмы, являясь неотъемлемым звеном ходовой части автомобиля, должны обеспечивать стабильность заданных параметров эффективности торможения в процессе эксплуатации, иметь максимальную прочность и надежно функционировать в любых дорожных условиях. Помимо прочего необходимо обеспечить простоту обслуживания и ремонта важнейших с точки зрения безопасности деталей. В настоящее время на грузовиках и автобусах все шире стали использоваться дисковые тормозные механизмы, некогда ставшие символом прогресса в автомобилестроении.

Повышение надежности и снижение трудоемкости обслуживания — приоритеты в разработке дисковых тормозных механизмов для коммерческого транспорта.

Напомним, дисковый тормозной механизм по сравнению с барабанным имеет меньшую массу, более компактен и стабилен, легче охлаждается. Вдобавок ко всему меньшие зазоры между диском и колодками в расторможенном состоянии (0,05–0,1 мм) позволяют повысить быстродействие и передаточное число тормозного привода. Наконец, достигается более равномерное изнашивание фрикционных материалов в результате одинакового распределения давления по поверхности трения.

Облегченный тормозной механизм Haldex ModulT (DBT 22LT) рассчитан на использование в осях с посадочным диаметром шин 22,5”.

Конструктивно дисковый тормозной механизм обычно размещают в углублении обода колеса, что требует дополнительных средств для отвода тепла, например наличия внутренних вентиляционных каналов в тормозных дисках и отверстий в колесных. Такие меры обеспечивают оптимальное прохождение потока воздуха для уменьшения температуры тормозного механизма.

Корпуса (или скобы, как их называют специалисты) пневматических тормозных механизмов бывают неподвижные и подвижные (плавающие). В конструкции со скобой плавающего типа, применяемой в большинстве существующих конструкций дисковых тормозов для большегрузной техники, тормозная камера устанавливается на скобе с внутренней стороны диска. Скоба имеет возможность перемещаться совместно с тормозной колодкой в суппорте по направляющим штифтам. При подаче давления в тормозную камеру поршень прижимает к диску ближнюю, активную колодку. В свою очередь скоба, перемещаясь в противоположном направлении, прижимает к диску дальнюю, реактивную колодку. Для снижения вибрации подвижных деталей в механизме предусмотрены пластинчатые пружины. Именно поэтому производителями тормозных систем неоднократно делались попытки внедрения в среду коммерческого транспорта решений, ранее применимых только в легковых автомобилях. Речь идет о тормозных механизмах с фиксированной скобой, где поршни установлены по разные стороны от тормозного диска. Их основное преимущество — большая жесткость конструкции, а значит и высокая тормозная сила. Недостаток — худший теплоотвод.

Дисковые тормоза WABCO MAXX подходят для легких, средних и тяжелых грузовых автомобилей, автобусов и прицепной техники.

Рекомендуем: Моторное масло для двухтактных двигателей

Проблему решают разными путями. Самый, пожалуй, необычный был реализован в тормозном механизме ModulD, разработанном компанией Haldex. Суть идеи заключалась в следующем. На ступицу с внешними шлицами монтируются два тормозных диска, возможность их взаимного перемещения достигается благодаря скользящей посадке. Внутренние рабочие поверхности дисков разделяет тормозная колодка. Еще две колодки размещены с внешних сторон дисков. За счет смещения дисков по шлицам происходит равномерное распределение усилия по поверхностям трения. Точно позиционированный пружинный механизм обеспечивает автоматическую регулировку зазора между колодкой и диском при компенсации износа. Максимальное значение тормозного момента составляет 27 кНм. В 2007 году такими механизмами оснащались некоторые модели прицепных осей Gigant. Планировалось распространить это решение на грузовые автомобили, однако этот проект так и не получил развития. Зато путь к совершенству продолжили дисковые тормозные механизмы с подвижной скобой. Далее о них и пойдет речь.

HALDEX MODULT

Сегодня приоритеты в разработке тормозных механизмов — это компактность, снижение массы тормозного механизма, повышение надежности и снижение трудоемкости обслуживания. В 2011 году компания Haldex представила новый тормоз для прицепных осей ModulT. Эта облегченная, но достаточно эффективная модель пришла на смену хорошо известному на рынке изделию ModulX. Полное наименование нового тормозного механизма, рассчитанного на использование в осях с посадочным диаметром шин 22,5”, — DBT 22LT.

Масса новинки в сборе с колодками составляет 31 кг. Это, как утверждает производитель, на 4,5 кг (или на 15 %!) меньше, чем у аналогичных конструкций, предлагаемых сегодня конкурентами. Существенное снижение веса узла, однако, не ставит под сомнение показатели надежности и стабильности торможения: как и у представителя предыдущего поколения тормозных механизмов — изделия ModulX, значение максимального тормозного момента при диаметре тормозного диска 430 мм составляет 20 кНм.

Инженеры Haldex считают, что современные тормозные системы для коммерческого транспорта сейчас как никогда требуют специфических решений исходя из ужесточения критериев, предъявляемых к изделиям автопрома. И поскольку автопроизводители стремятся к сокращению расхода топлива, облегченные конструкции надолго останутся в тренде. Использование дискового тормоза ModulТ позволяет сэкономить по 12 кг на каждую ось. Это означает, что трехосный полуприцеп, оснащенный такими тормозными механизмами, сможет взять на борт дополнительные 36 кг полезного груза.

Оптимизация массогабаритных параметров нового изделия проводилась несколькими путями. Во-первых, все детали тормозного механизма были просчитаны методом конечных элементов. На основании этих расчетов изначально задуманный дизайн подвергся существенной переработке.

Во-вторых, внесены изменения в кинематическую схему, отвечающую за передачу усилия от тормозной камеры к колодкам. Вместо обычной для изделий Haldex двухпоршневой схемы (что означает применение двух резьбовых втулок-толкателей) решено использовать однопоршневую. Наконец, в подвижном суппорте ModulT используются всего два направляющих стальных штифта, а не четыре, как в предыдущей модели.

Примененный в ModulT однопоршневой механизм благодаря использованию специальной конструкции резьбового упора обеспечивает равномерное распределение усилия прижима тормозных колодок к тормозному диску и, следовательно, лучшую равномерность износа фрикционного материала. Помимо прочего это минимизирует риск теплового разрушения колодок и диска.

Среди других важных особенностей «тэшки» следует упомянуть усиленную герметизацию направляющих штифтов подвижной скобы, применение необслуживаемых подшипников и использование тефлонового покрытия для улучшения скольжения в паре трения. Особая конструкция гофрированного пыльника позволяет надежно защитить резьбовую втулку нажимного устройства от внешних загрязнений, что в целом способствует повышению долговечности узла.

Если говорить об особенностях техобслуживания, в данном случае все операции максимально упрощены. Взять, к примеру, работу по демонтажу изношенных тормозных колодок, для чего достаточно сдвинуть фиксирующую их зажимную скобу. При этом не требуется специнструмент, а прикладываемое усилие минимально. Опционно доступен измеритель износа, показывающий остаточный ресурс колодок в процентах. В базовом исполнении ModulT предназначен для прицепных осей с нагрузкой до 9 тонн. Имеется отдельная модификация, которая рассчитана на применение в грузовиках и автобусах с ограниченным монтажным пространством в пределах ходовой части.

WABCO MAXX

На выставке COMTRANS 2020 компания WABCO продемонстрировала ряд новых технологий, которые повышают безопасность и эффективность в работе коммерческого транспорта. В частности, гостям мероприятия был представлен однопоршневой пневматический дисковый тормоз MAXX — один из самых легких и эффективных тормозных механизмов для коммерческого транспорта. Устройство c подвижной скобой приводится в действие при помощи тормозной камеры, смонтированной на корпусе механизма. Для компенсации износа колодок и диска тормоз MAXX оборудован автоматическим регулятором зазора. В качестве опции предлагается система мониторинга остаточной толщины тормозных колодок. Посредством встроенного в плавающую скобу потенциометра это оборудование измеряет величину хода поршня в резьбовой втулке и высчитывает степень износа фрикционного материала. Вся информация поступает в систему бортовой диагностики автомобиля.

Монтаж диафрагменного механизма непосредственно на скобе позволяет получить очень компактный узел, а значит, оптимально использовать компоновочное пространство на транспортном средстве. Дисковые тормоза MAXX подходят к колесам с посадочным диаметром шин от 17,5 до 22,5” для легких, средних и тяжелых грузовых автомобилей, автобусов и прицепной техники. Таким образом, инновационные тормозные механизмы MAXX от компании WABCO могут быть применены совместно с колесными дисками практически всех размеров, используемых на коммерческом транспорте во всем мире.

В России WABCO поставляет тормозные механизмы MAXX на конвейер Горьковского автозавода, этими компонентами оснащаются новые модели грузовиков производства «Группы ГАЗ», в частности «ГАЗон NEXT», где используется пневматическая тормозная система.

Рекомендуем: Чем отличается стойка от амортизатора

ДМИТРИЙ МЕДВЕДЕВ, генеральный директор ООО «ВАБКО РУС»

Характеристики дискового тормоза превышают показатели барабанного. Основные преимущества нового тормоза MAXX — меньше компонентов, впечатляюще легкий вес, высокая надежность, повышенная производительность даже на плохих дорогах. MAXX оснащен новой моноблочной тормозной скобой и усиленным одно­поршневым зажимным механизмом, который обеспечивает повышенные тормозные моменты со значением до 30 кНм для обеспечения максимальной безопасности управления автомобилем. Запатентованный однопоршневой тормозной механизм равномерно передает усилие от толкателя к колодке. Сниженное в два раза количество деталей, по сравнению с двухпоршневой системой, позволило повысить надежность всего механизма и снизить вес. Балансировочная пластина дает преимущество, обеспечивая равномерный износ тормозных колодок.

К слову, по сложности обслуживания тормоз MAXX ничем не отличается от двухпоршневой системы. При этом меньше времени требуется для его проверки, а механизм отвода и подвода колодок работает четче.

Описание рабочей системы

Вам будет интересно:«Мерседес-С-250»: описание моделей и технические характеристики

Как она действует? Принципом работы тормозной системы автомобиля является изменение скорости его езды и полной его остановки (в том числе в экстренных случаях во избежание аварий). Система состоит из привода и механизмов торможения. Для разных автомобилей предусматриваются разные типы систем. Это гидравлическая и пневматическая.

Описание гидравлической системы

Вам будет интересно:Что такое «Вебасто»: принцип работы устройства

Принципом работы гидравлической тормозной системы является воздействие педали на колодки с использованием жидкости или гидравлики. Она состоит из следующих компонентов:

• основной гидравлический цилиндр;
• вакуумный узел усиления;
• ABS или система контроля блокировки колес;
• модуль контроля давления на задние диски;
• основные тормозные цилиндры;
• гидравлический контур.

Описание пневматической системы

Принцип работы пневматической тормозной системы в основном аналогичен гидравлической. В ее состав входит воздушный компрессор, который приводом от двигателя накачивает атмосферный воздух в цилиндры. Контроллер поддерживает предусмотренное параметрами давление.

Воздух для торможения накапливается в специальных баллонах или ресиверах. По мере его выхода из контура он закачивается дополнительно компрессором. При надавливании водителем педали воздух из ресиверов или баллонов по контуру переходит в тормозные модули. Последние имеют специальные штоки, которые уже приводят в действие механизмы торможения. Колодки прижимаются к дискам (барабанам) колес. За счет этого транспорт начинает снижать скорость и постепенно останавливаться. После отпускания педали водителем воздух из системы выходит обратно наружу, и цикл повторяется. Пружины возвращают штоки в их первоначальное положение.

В основном это принцип работы тормозной системы КамАЗа. Такая система часто используется на грузовых автомобилях ввиду своей эффективности. Если гидравлику следует проверять, доливать жидкость, то воздушная система требует меньше внимания, а также не нуждается в постоянном доливе жидкости.

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.

Устройство системы торможения автомобиля

В состав входят определенные механизмы и соединяющиеся с ними приводы. Весь принцип работы тормозной системы основан на их четком взаимодействии друг с другом.

Сам механизм торможения нужен для создания усилий, необходимых для остановки или снижения скорости транспорта. Элемент устанавливается на колесной ступице и работает за счет силы трения. Механизм торможения бывает: дисковый или барабанный. Первый вариант используется сейчас намного чаще.

В состав тормозной системы включены статичные и вращающиеся механизмы. Статичными являются барабаны, а вращаются колодки со специальными накладками. Дисковый вариант имеет вращающийся диск торможения и неподвижный элемент суппорта с колодками. Управление этими механизмами осуществляется специальными приводами.

В тормозной системе гидравлика не является фактически единственной системой. Так, для стоянки используются тяговые рычаги и металлические тросы. Посредством тросов соединяются колодки задних колес с рычагом в кабине. Кроме гидравлики и механики, используются также электрические приводы, которые управляют процессом торможения и остановки автомобиля.

Гидравлическая система может дополняться другими средствами. Это защита от блокировки колес, средства для курсовой устойчивости, усиление экстренного торможения, также система помощи экстренного снижения скорости.

Кроме гидравлики используются пневматические и электрические системы. Есть комбинированный тип тормозов. Это пневмогидравлический, такой применялся ранее на грузовых автомобилях ЗИЛ «Бычок» (на данный момент эти машины не производятся).

Общая схема работы тормозной пневмосистемы.

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

После осушителя воздух распределяется четырехконтурным защитным клапаном:

• в два независимых контура рабочей тормозной системы, оборудованных раздельными ресиверами;
• в контур стояночной и аварийной систем, оснащенный самостоятельным ресивером (через этот контур также происходит питание системы торможения прицепа);
• в контур питания дополнительных потребителей воздуха (пневмоподвески и других).

Кроме разделения потока воздуха клапан обеспечивает:
• последовательное заполнение контуров сжатым воздухом.
• при падении в каком-либо давления ниже допустимого – герметичность в остальных.

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

Принцип работы

Принцип работы тормозной системы заключается в следующем:

• Нажатием педали водитель формирует некоторое усилие, которое передается на вакуумный узел.
• Сила нажатия на педаль увеличивается в вакуумном узле и передается уже на главный цилиндр.
• Поршень цилиндра воздействует на гидравлику и толкает ее по контуру трубопроводов. Давление в контуре начинает расти, жидкость давит на поршни тормозных цилиндров. Те, в свою очередь, прижимают колодки к дискам.
• Увеличение силы нажатия на педаль повышает давление гидравлики. За счет увеличения давления начинают срабатывать механизмы торможения. Чем сильнее давление жидкости, тем выше эффективность работы системы.
• Ослабление нажатия на педаль возвращает все механизмы в начальное положение за счет специальной пружины.

Для проведения диагностирования пневмопривода тормозных систем необходимо иметь хотя бы один контрольный манометр и использовать клапаны контрольного вывода, имеющиеся на автомобиле

Работа с одним манометром является весьма трудоемкой, а использование только штатных клапанов контрольного вывода значительно затрудняет поиск неисправностей целого ряда приборов.

Поэтому при углубленной проверке работоспособности пневмопривода следует пользоваться комплектом контрольных манометров, а также набором штуцеров, переходников и соединительных головок, позволяющих измерить давление в любой магистрали.

В начале проверяется исправность ламп и зуммера. При нажатии на кнопку в блоке контрольные лампы должны загораться.

Лампы горят, если давление в соответствующих баллонах ниже 4,8…5,2 кгс/см2. Зуммер работает, если горит хотя бы одна лампа.

Далее, запустив двигатель, заполняйте пневмопривод сжатым воздухом.

При частоте вращения коленчатого вала двигателя 2200 об/мин исправный компрессор закачивает тормозную систему (лампочки гаснут) за 8 мин.

Если время заполнения больше, то возможна негерметичность пневмопривода, загрязнен или замерз фильтр в регуляторе или в компрессоре неисправны клапаны.

Если изношена цилиндропоршневая группа, то, имея малую производительность, компрессор вместе с воздухом будет подавать в пневмопривод масло, которое скапливается вместе с конденсатом в баллонах и выбрасывается из регулятора давления.

При достижении давления в системе 7,0 … 7,5 кгс/см2 регулятор давления срабатывает, и воздух от компрессора непрерывно выходит через атмосферный вывод. Несколько раз нажмите и отпустите педаль тормоза.

Давление в пневмоприводе уменьшится до 6.2 … 6,5 кгс/см2.

В регуляторе давления закроется разгрузочный клапан, и компрессор вновь увеличит давление в пневмоприводе до 7,0 … 7,5 гс/см2.

Давление открытия и закрытия клапана в регуляторе давления контролируется по двухстрелочному манометру в кабине или по манометру, подсоединенному к клапану контрольного вывода на конденсационном баллоне.

Регулировать давление воздуха в пневмоприводе нужно винтом сверху регулятора давления.

Отклонения в работе регулятора давления: резкий сброс воздуха в процессе заполнения системы, открытие клапана при низком или высоком давлении и невозможность его регулировки — указывают на неисправность прибора и необходимость его ремонта.

Проверьте пневматический тормозной привод на герметичность

При неработающем компрессоре и выключенных потребителях (тормозная педаль отпущена, стояночный тормоз включен) падение давления за 30 минут проверки должно быть менее 0,5 кгс/см2.

При включенных потребителях (тормозная педаль нажата, стояночный тормоз выключен) падение давления за 15 минут проверки должно быть также менее 0,5 кгс/см2.

Для проверки работы защитных клапанов подключите к клапану контрольного вывода на баллоне стояночного тормоза манометр.

Стравите воздух из баллона переднего моста, используя клапан для слива конденсата.

Падение давления при этом должна показывать только верхняя стрелка штатного манометра.

Давление в баллонах задней тележки и стояночного тормоза измениться не должно.

Если давление уменьшается в баллонах задней тележки, то неисправен тройной защитный клапан, а падение давления в баллонах стояночного тормоза указывает на неисправность двойного или одинарного защитного клапана (в зависимости от компоновки пневмопривода), питающего этот контур.

Для того чтобы проверить исправность пневматического привода рабочего тормоза, нужно присоединить манометры к клапанам контрольного вывода на ограничителе давления и сзади на раме над задним мостом.

Показания этих манометров соответствуют давлению в передних тормозных камерах и тормозных камерах задней тележки.

При нажатии на педаль тормоза до упора давление по двухстрелочному манометру должно снизиться не более чем на 0,5 кгс/см2 (воздух из баллонов поступил в тормозные камеры, и давление упало), давление в передних тормозных камерах должно возрасти до 7,0 кгс/см2 и стать равным показаниям верхней шкалы манометра в кабине.

Давление в задних тормозных камерах также возрастает до 2,5 … 3,0 кгс/см2 для порожнего автомобиля.

Если поднять вверх вертикальную тягу привода регулятора тормозных сил на величину статического прогиба подвески, то давление в задних тормозных камерах должно возрасти до 7,0 кгс/см2 (показание нижней шкалы манометра).

Статический прогиб подвески при загрузке зависит от жесткости рессор, так, для базовых моделей он составляет соответственно: КамАЗ-5320 — 40 мм, КамАЗ-5410 — 42 мм, КамАЗ-5511 — 34 мм.

Привод регулятора тормозных сил регулируется изменением длины вертикальной тяги и изменением длины рычага регулятора.

Длину тяги устанавливают таким образом, чтобы на порожнем автомобиле при полностью нажатой педали тормоза давление в задних тормозных камерах было не ниже 2,5 кгс/см2.

Длина рычага регулятора устанавливается постоянной для данной модели:

КамАЗ-5320—105 мм, КамАЗ-5410—105 мм, КамАЗ-5511—95 мм. После отпускания педали тормоза воздух из тормозных камер должен выходить без задержки и полностью.

Если не обеспечивается номинальное давление (7,0 кгс/см2) в передних и задних тормозных камерах при полном нажатии на педаль, то необходимо, прежде всего, проверить правильность регулировки механического привода тормозного крана (рис. 1).

Привод имеет две регулировочные вилки: на тяге педали и на промежуточной тяге доступ к первой регулировочной вилке обеспечивается при поднятой облицовке передка.

Укорачивая тягу педали, мы поднимаем педаль в кабине, полный ход педали увеличивается, он должен быть равен 100 … 140 мм.

При полном нажатии на педаль ход рычага двухсекционного тормозного крана составляет 31 мм.

В эксплуатации встречаются автомобили, у которых велико время растормаживания, зачастую это связано с отсутствием свободного хода педали тормоза, который регулируется вилкой на промежуточной тяге и должен составлять 20…40 мм.

Если не обеспечивается максимальное давление в одном из контуров рабочего тормоза, а давление в другом нормальное, то необходимо присоединить манометр к выходу соответствующей секции тормозного крана: к верхней — при плохой работе контура задней тележки, к нижней — при плохой работе контура переднего моста.

Манометры нужно присоединять к боковым (по ходу автомобиля) выводам вместо датчиков «стоп» — сигналов на самосвалах или трубопроводов, идущих к двухпроводному клапану на автомобилях-тягачах.

При нажатии на педаль необходимо сравнить давление на выходе тормозного крана и в тормозных камерах. При полном нажатии на педаль величины давления на выходе тормозного крана и ограничителя давления должны сравняться.

Давление в задних тормозных камерах зависит от положения рычага регулятора тормозных сил: в нижнем положении «порожний» — 2,5 кгс/см2, в верхнем положении «груженый» — 7,0 кгс/см2.

Сравнивая показания манометров и зная характеристики приборов, можно легко обнаружить, какой из них неисправен.

При торможении рабочим тормозом нужно проверить ход штоков тормозных камер.

Для автомобилей КамАЗ-5320, 5410, 55102 он равен 20 … 30 мм, КамАЗ-5511, КамАЗ-53212, 54112 — 25 … 35 мм. допускается разница в ходе штоков тормозных камер на одном мосту — 2…3 мм.

Для проверки работоспособности контура стояночного тормоза необходимо подсоединить манометр к клапану контрольного вывода на раме сзади и проверить давление в энергоаккумуляторах.

При вертикальном положении рукоятки крана стояночного тормоза автомобиль Заторможен усилием пружин в энергоаккумуляторах, давление в них атмосферное.

Если перевести рукоятку крана в горизонтальное положение, то воздух из баллонов стояночного тормоза поступит через ускорительный клапан в энергоаккумуляторы, пружины сожмутся, автомобиль растормозится.

Давление на контрольном манометре при этом должно возрасти до 7,0 кгс/см2.

Проверьте работу запасного тормоза, плавно переводя рукоятку крана стояночного тормоза в вертикальное положение.

При угле поворота рукоятки до 30° давление в энергоаккумуляторах должно уменьшиться до 5,0…4,5 кгс/см2, а штоки задних тормозных камер должны начать движение вниз.

Дальнейший плавный поворот рукоятки крана стояночного тормоза вызывает синхронное уменьшение давления в энергоаккумуляторах и выдвижение штоков.

При угле поворота рукоятки крана стояночного тормоза в 60…70˚ давление должно упасть до нуля. Если этого не произошло, то необходимо заменить неисправный кран стояночного тормоза.

При проверке работоспособности контура аварийного растормаживания нужно включить стояночный тормоз (давление в энергоаккумуляторах атмосферное).

Нажав на кнопку крана аварийного растормаживания, мы перепускаем воздух из баллонов рабочего тормоза в энергоаккумуляторы.

При достижении в энергоаккумуляторах давления 4,8…5,2 кгс/см2 в блоке контрольных ламп гаснет мигающая лампочка.

Для полного растормаживания требуется время 6…8 секунд. На манометре в кабине падение давления при растормаживании должно быть не более чем на 0,8 кгс/см2.

После отпускания кнопки крана воздух из энергоаккумуляторов полностью выпускается через кран в кабину, стояночный тормоз включается.

При включении стояночного тормоза в блоке контрольных ламп загорается мигающая лампочка.

Перед проверкой вспомогательного тормоза запустите двигатель, а затем нажмите на кнопку крана тормоза.

Двигатель должен остановиться, так как поворотом рычага на топливном насосе высокого давления отключится подача топлива, и закроются заслонки в выпускных трубопроводах.

Рычаг останова двигателя и заслонки приводятся в действие пневмоцилиндрами.

При торможении вспомогательным тормозом воздух подводится также к датчику с нормально разомкнутыми контактами, управляющему электромагнитным клапаном на прицепе.

Клапан срабатывает и пропускает сжатый воздух из баллона прицепа в тормозные камеры.

Давление в тормозных камерах прицепа устанавливается постоянное — 0,6. ..0,8 кгс/см2, оно регулируется винтом снизу электромагнитного клапана.

Для проверки работы приборов, управляющих прицепом, необходимо присоединить манометр к головке «Палм» питающей магистрали и открыть разобщительный кран. При этом манометр должен показать давление 6,2…7,5 кгс/см2.

Затем присоединяем манометр к головке с «Палм» управляющей магистрали и открываем разобщительный кран.

При расторможенном тягаче давление в этой магистрали атмосферное.

Если затормозить автомобиль рабочим или стояночным тормозом, давление должно возрасти синхронно в соответствии с углом поворота рукоятки крана стояночного тормоза или усилием нажатия на педаль от нуля до 6,2…7,5 кгс/см2.

Проверить правильность регулировки двухпроводного клапана можно, зафиксировав рычаг регулятора тормозных сил в положении «груженый».

При этом давление в задних тормозных камерах при исправном регуляторе будет равно давлению в верхней, управляющей секции двухпроводного клапана.

Сравнивая показания манометра, измеряющего давление в управляющей магистрали прицепа, и манометра, измеряющего давление в задних тормозных камерах при поднятом рычаге регулятора, можно определить превышение давления.

Оно должно составлять 0,6 кгс/см2 и регулироваться при величине давления 3-4 кгс/см2.

При вворачивании винта, находящегося внутри двухпроводного клапана, превышение давления в управляющей магистрали увеличивается.

Проверьте работу датчика стоп-сигналов. Контакты датчика должны замыкаться и включать стоп-сигналы при давлении в управляющей магистрали прицепа 0,1…0,5 кгс/см2.

Для проверки работы тормозов по однопроводному приводу необходимо присоединить манометр к головке «А» однопроводной магистрали и открыть разобщительный кран.

При расторможенном тягаче давление в этой магистрали должно быть в пределах 4,8. ..5,3 кгс/см2. Это давление регулируется винтом снизу однопроводного клапана.

При торможении рабочим, стояночным или запасным тормозом давление в однопроводной магистрали должно уменьшаться при полном торможении от 4,8…5,3 кгс/см2 до нуля.

Для проверки тормозов на прицепе необходимо подключить манометры к клапану контрольного вывода для проверки давления в задних тормозных камерах и к клапану контрольного вывода на баллоне прицепа.

При работе тормозов прицепа по двухпроводному приводу давление в баллоне должно быть 6,2…7,5 кгс/см2.

При торможении прицепа рабочим или стояночным тормозом давление в тормозных камерах возрастает от 0 до 3,0 кгс/см2, если прицеп порожний.

При поднятии рычага регулятора в положение «груженый» давление должно возрасти до 6,2…7,5 кгс/см2.

При включении электромагнитного клапана давление в тормозных камерах устанавливается 0,6..0,8 кгс/см2.

После растормаживания сжатый воздух должен сбрасываться в атмосферу полностью, без задержек.

Для перевода прицепа на работу по однопроводному приводу надо перекрыть разобщительные краны в питающей и управляющей магистралях тягача.

Как только закроется разобщительный кран в питающей магистрали, сжатый воздух из баллона прицеп будет выходить через уравнительный клапан в воздухораспределителе и далее через кран в атмосферу.

Давление в баллоне прицепа должно понизиться до 4,8 … 5,3 кгс/см2, и после этого должны включиться тормоза прицепа.

Давление в однопроводной магистрали должно быть равно по величине давлению в баллоне. Если эти величины не равны, то следует отрегулировать давление закрытия уравнительного клапана винтом на воздухораспределителе.

Подключите прицеп по однопроводному приводу.

При торможении порожнего прицепа давление в тормозных камерах должно быть не менее 3,0 кгс/см2, а при поднятом рычаге регулятора оно возрастет до 4,8 … 5,3 кгс/см2.

Если по результатам проверки величины давления в контрольных точках соответствуют указанным значениям, пневматический привод тормозных систем тягача и прицепа исправен и работоспособен.