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.
Регулировка РТС на прицепах с пневмоподвеской
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
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.
ПО ТЕМЕ:
- Тормозные стенды для проверки полноприводных автомобилей
- Проверка работоспособности механической стояночной тормозной системы прицепа
- Прицеп со ступенчатой рамой
- Уход за тормозами автомобиля
Источник: ustroistvo-avtomobilya.ru
Кран управления тормозами прицепа
Водитель несёт ответственность за безопасное управление прицепным транспортным средством (ТС) в составе автопоезда. От надёжности работы тормозной системы зависит безаварийное и качественное управление прицепом.
Владелец и водитель ТС самостоятельно решают как обеспечивать бесперебойность работы тормозной системы, какая может быть тормозная система прицепа, какие запчасти применять и что такое кран управления тормозами прицепа.
О существующих тормозных системах на прицепах
Существуют следующие тормозные системы обеспечивающие торможение ТС в составе автопоезда:
- Пневматическая тормозная система;
- Инерционная система;
- Электропневматическая.
Для автопоезда с небольшой массой до 3,5 тонны иногда применяются инерционные системы торможения, работающие при накатывании прицепного ТСУ на тягач. Чем сильнее будет накатывание, тем сильнее будет торможение.
Толкающая сила переходит на тягач, уменьшая балансировку автопоезда, предположительно срабатывание инерционной системы при езде по не ровной дороге. Электропневматика применяет электронную и пневматическую форму управления тормозами и в настоящее время проводятся испытания разработок.
Наибольшее применение имеют пневматические тормоза на прицепах. Грузовые машины и другая тяжелая техника используют тормозные системы с пневматическим приводом. Соединение тягача с прицепным ТСУ при таком способе выполняется просто.
Пневматическая система тормозов на прицепе значительно усложнилась и содержит следующие элементы:
- Воздушный ресивер;
- Тормозной кран прицепа для управления тормозной системой;
- Исполнительные тормозные цилиндры или камеры;
- Воздухораспределитель.
Вся система тормозная прицепного механизма соединялась магистральными связями с тягачом.
Функционирование системы состоит в следующем; сжатый воздух по трубкам от тягача поступает в ресивер. Воздухораспределитель направляет выход воздуха из ресивера к крану управления тормозами прицепа и к тормозным цилиндрам. Тормозной кран прицепа выполняет подачу воздуха педалью тормоза на тормозные элементы, и создаёт торможение ТС.
Существует следующий способ подачи в ресивер воздуха и управление системой тормозов:
- Однопроводные;
- Двухпроводные.
Однопроходной способ соединяет тягач и прицепной ТСУ одной пневматической тормозной сетью. В результате торможения сжатый воздух из системы выходит и срабатывает воздухораспределитель в прицепе, при обрыве связки прицепа с тягачом воздух из контура выходит и прицепное устройство затормаживается.
Тормозом управление осуществляется в специальной секцией, где находится кран прицепа или клапан управления тормозами прицепа. В двухпроводном конуре воздушная смесь подаётся по одной линии в ресивер, а по другой идёт управление тормозами.
Не производя торможения в линии управления давление воздуха отсутствует, а при торможении давление равняется давлению в контуре, и прицепное ТСУ затормаживает.
Об устройстве и работе тормозного крана
Тормозной кран прицепа является одним из главных элементов в регулировке системой тормозов с пневматическим устройством. Он обеспечивает наличие или отсутствие сжатого воздуха в механизме тормоза и выполняет торможение.
Кран прицеп или кран растормаживания прицепа обеспечивает определённые функции: Подаёт сжатый воздух к камерам тормозным и производит торможение при надавливании на тормозную педаль.
При двухсекционном контуре крана обеспечивается надёжная работа по-резервному конуру подачи воздушной среды. Кран служит для контроля тормозов при срабатывании в прицепном ТСУ системы торможения и при низком падении давления в тормозном контуре.
Кран прицепа подразделяется на следующие группы:
- Односекционную;
- Двухсекционную.
Односекционный кран используется больше только на автомобилях, а двухсекционные применяются с прицепными и полу прицепным устройством выполняется педалью тормоза тягача.
Двухсекционные краны могут разделяться в зависимости от управления секциями на управление шарнирными рычагами, которые имеют общий привод от тормозной педали. В данном случае секции независимые и управляются раздельно.
Секции обе управляются штоком от привода педали тормоза, так как шток установлен в общей конструкции, поэтому одна секция может управлять другой.
Конструкции крана тормозного состоят из следующих элементов:
- Клапана управления впускного и выпускного;
- Следящего устройства и привода;
- Соединительных парой головок.
Элементы расположены в одном корпусе, разделённым на два раздела. Клапан выполняет контроль за тормозами, направляя воздушный поток от ресивера к тормозным камерам. Выглядит он в форме резиновых конусов или кольца соединяющегося с седлом.
Принцип работы простой: При не нажатой тормозной педали в контуре воздушный поток равен атмосферному, система не функционирует. При нажатии, устройстве следящее перекрывает выпускной клапан и запускает впускной.
Воздушный поток из ресивера через клапаны следует к камерам тормозным и производит торможение. Водитель при сильном надавливании на педаль, резко увеличивает давление в кране, в следящем устройстве пружина сжимается, у выпускного клапана седло поднимается и закрывается впускной клапан, воздушный поток из ресивера не поступает к тормозным секциям.
Отпуская тормозную педаль, устройство следящее отводится от клапанов и впускной клапан под действием пружины закроется, а выпускной открывается и воздушный поток выходит из контура в атмосферу. Существуют другие схемы крана и с наличием разных типов клапанов.
Об особенностях модификаций и эксплуатации кранов тормозных
В экономическом сообществе европейском принята система тормозная для прицепных ТСУ в соответствии с RREG директивой и инструкцией ECE 13, применяются активно двух магистральные тормозные модели для прицепов от фирмы Wabco, фильтры и клапаны растормаживания, модели крана управления тормозами прицепа wabco серии 963 002 05.0, тормозной кран управления тормозами прицепа wabco с установкой опережения и клапаны растормаживания различных серий, различные ускорительные клапаны и устройства.
Кран управления тормозами прицепа wabco используемый в двух магистральной системе выполняет работу по подкачке воздушной смеси через головку соединительную, вывод на поршень и перемещаясь вниз он упирается в клапан, перекрывает отверстие выпускное и открывает впускное.
Воздушная смесь из ресивера следует через выводы к подключенным за ними кранам тормозным и по каналу следует в камеру, создавая усилие на клапане. Давление в камере начиная изменяться, клапан открывается под воздействием пружины сжатия воздух переходит по каналу в камеру и нагружает поршень снизу.
При отстыковке прицепного ТСУ или при обрыве питающего контура с вывода удаляется воздушная смесь и нагрузка на верхнюю поверхность поршня снижается. Воздействуя силой пружины сжатия и имеющимся на выводах давлением, поршень перемещается вверх, а клапан закрывает выпускное отверстие.
Смещаясь вверх от клапана поршень приподнимается, и впускное отверстие открывается, и имеющийся на выводах сжатая воздушная смесь поступает через выводы к соединённым далее тормозным каналам.
Совместно с краном управления тормозами прицепа wabco и регулятором тормозных сил с ручной регулировкой без функции растормаживания в системе, клапан растормаживания прицепа создаёт возможность передвижения прицепного ТСУ в отцеплённом состоянии.
При использовании одно контурного тормозного привода пневматического прицепного устройства, система быстро выходит из строя и при частых торможениях происходит истощение сжатой воздушной среды в ресивере, не успевает компрессор выполнить подпитку.
В двух магистральной системе есть разделение линий, одна подпитывает ресивер, другая управляет режимом торможения. К тому же, двух магистральный контур на тягаче позволяет использовать прицепной механизм оборудованный одно или двух магистральным тормозным приводом.
Для нормальной работы пневмосистемы следует периодически проверять работу важных узлов, герметичность тормозов и последовательную работу узлов. Следует проводить согласование системы тормозной тягача и прицепного ТСУ при нагнетённой воздушной смесью тормозной системе.
Для тестирования крана управления тормозами прицепа wabco и тормозов следует; Установить контрольный прибор между соединительной головкой жёлтого цвета на тягаче и прицепном устройстве и отрегулировать пропускную способность воздушного потока.
Установить манометры в линии вывода на передней тормозной камере тягача и тормозной камере прицепного механизма и выставить давление в пределах на пределах 3,0 bar, на тормозном прицепном устройстве 3,3 bar.
Если на камере прицепного ТСУ меньше давление следует регулировать РТС или на опережение в воздухораспределителе устанавливать. Наблюдая за показаниями манометров определяем в какую сторону следует крутить регулировочный болт.
После регулировки установить крышку крана на место. Выпускаются системы торможения и системы кранов тормозные для разных модификаций автомашин и имеют много разнообразных узлов и дополнительных контуров.
С особенностями элементов можно ознакомится в каталогах системы Wabco для тормозных контуров пневматических прицепных и полу прицепных ТСУ, узлов и деталей для любых автомашин европейского, отечественного производства.
Источник: pricepblog.ru