Пневматическая тормозная система: устройство и работа. Тормозная система пневмо

Пневматическая тормозная система автомобиля

1547 Просмотров

Тормозная система автомобиля — это крайне важный функциональный узел, от которого зависит управляемость авто и его характеристики. Чаще всего на легковых машинах можно встретить системы, которые работают по гидравлическому принципу, при помощи тормозной жидкости. Тем не менее для грузовых машин и автобусов мощности гидравлики оказывается недостаточно, поэтому здесь имеет место пневматический привод тормозов, работающий на сжатом воздухе. Сегодня мы расскажем о том, как работает тормозная система с пневматическим приводом, и чем она хороша.

Очевидные преимущества

Пневматический тормоз появился еще в середине прошлого века, когда механический привод тормозной системы морально устарел, и на его смену стали приходить более совершенные и удобные в пользовании механизмы.

Сперва широкое применение нашли гидравлические системы. Они работают за счет сжатия тормозной жидкости, которая способна передавать усилие педали суппортам, прижимающим колодку к диску и заставляющим машину остановиться. Преимуществ у таких систем и правда предостаточно, поэтому они по сей день находят широкое применение на автомобилях и не имеют аналогов.

Тем не менее для грузового автомобиля гидравлики не хватает: усилие, которое может произвести жидкость на тормозной суппорт и колодку, слишком слабо, чтобы заставить многотонный тягач снизить скорость. Даже вакуумного усилителя, который можно встретить на легковых авто, здесь недостаточно.

Именно по этой причине инженеры ввели в проектируемую технику пневматические тормоза, которые работают на основе сжатого воздуха и имеют большую эффективность, чем привычная гидравлика. По этой причине на всех без исключения видах крупногабаритного транспорта работает именно пневматика, и пока что это единственный вид систем, который справляется со своими задачами наиболее эффективно.

Как это работает?

Некоторые элементы, которые присутствуют в пневматической системе, можно встретить и на гидравлических механизмах. К примеру, здесь также можно встретить колодку, закрепленную в суппорте, и диск. Как только тормозная педаль нажимается, колодка прижимается к диску, и происходит частичная или полная остановка автомобиля.

А вот остальные элементы здесь совсем иные, да и работают они несколько по-другому. Так, вместо расширительного бачка с тормозной жидкостью в системе автомобиля присутствует баллон, который хранит в себе накопленный воздух, находящийся под большим давлением. Этот воздух в баллон нагнетает компрессор, имеющий механический привод от коленчатого вала двигателя. К баллону обычно подключается манометр, который располагается на панели приборов и служит для того, чтобы водитель был в курсе, насколько исправно работают тормоза.

Тормозная педаль автомобиля, имеющая пружинный привод, механически связана с клапаном баллона. Если говорить проще, при нажатии педали клапан приоткрывается: чем сильнее нажат тормоз, тем больше открыт клапан.

При этом за счет разницы давления сжатый воздух распространяется по патрубкам, которые связывают баллон с механизмом суппорта автомобиля. Так, воздух в системе выполняет ту же роль, что и тормозная жидкость — за счет высокого давления взаимодействует с суппортом, прижимая находящуюся в нем колодку к диску.

При этом в баллоне давление снижается, поскольку часть воздуха израсходовалась. Чтобы система не потеряла свою эффективность, компрессор тут же производит подкачку до необходимого уровня. За счет этого система постоянно остается работоспособной, тем самым обеспечивая необходимый комфорт управления автомобилем.

Подводя итоги

Нельзя не сказать о том, что пневматические тормоза на автомобилях отличаются высокой надежностью и ресурсом работы. По этой причине они по-прежнему широко распространены на технике и не вызывают нареканий, при условии, что диагностика и обслуживание являются регулярными.

portalmashin.ru

Пневмогидравлический привод тормозов автомобиля | Тормозная система

Пневмогидравлический привод колесных тормозов состоит из двух последовательно действующих систем.

В пневматическую систему входит компрессор 1,воздушный баллон 5, тормозной кран 7, пневматический силовой цилиндр 13, регулятор давления 2, предохранительный клапан 3, манометр 4 и воздушные трубопроводы.

В гидравлическую систему входит главный тормозной цилиндр 18, цилиндры 20 колесных тормозов, бачок 8 для тормозной жидкости и трубопроводы 19.

Рис. Схема пневмогидравлического привода тормозов: 1 — компрессор; 2 — регулятор о давления; 3 — предохранительный клапан; 4 — манометр; 5 — воздушный баллон; 6 — педаль тормоза; 7 — тормозной кран; 8 — бачок для тормозной жидкости; 9 — сетчатый фильтр; 10 — отверстие; 11 — воздушный трубопровод; 12 — поршень; 13 — цилиндр; 14 — шток; 15 — пружина; 16 — проставка; 17 — поршень главного цилиндра; 18 — главный тормозной цилиндр; 19 — трубопровод; 20 — цилиндр колесного тормоза

Пневматический силовой цилиндр, объединенный в одни силовой агрегат с главным тормозным цилиндром, фактически состоит из двух пневматических цилиндров 13, разделенных проставкой 16. В цилиндрах расположены поршни 12, закрепленные на одном штоке 14. Левые полости цилиндров сообщены с атмосферой через сетчатый фильтр 9.

Остальные приборы пневматической и гидравлической систем аналогичны ранее описанным.

Пневмогидравлический привод действует следующим образом. При нажатии на педаль тормоза 6 сжатый воздух из баллона 5 поступает по трубопроводу 11 через отверстие 10 в штоке 14 в правые полости пневматических цилиндров.

В результате давления воздуха на поршни шток перемещает поршень 17 главного цилиндра. Находящаяся в главном цилиндре 18 тормозная жидкость под давлением направляется по трубопроводу 19 в цилиндр 20 колесного тормоза и, раздвигая поршни, прижимает тормозные колодки к барабану. Происходит торможение колес.

Находящийся в левых полостях пневматических цилиндров воздух при перемещении поршней выжимается через сетчатый фильтр 9 в атмосферу.

Когда нажатие на педаль тормоза прекратится, тормозной кран сообщит правые полости цилиндров с атмосферой, давление в цилиндрах снизится до атмосферного и воздействие на поршень главного цилиндра прекратится.

Поршни 12 цилиндров под действием пружины 15 возвратятся в исходное положение. В исходное положение возвратятся также тормозные колодки, поршни тормозных цилиндров и поршень главного тормозного цилиндра.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Пневматические тормоза

Принцип движения любого транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания основан на преобразовании тепловой энергии в механическую. Для ее передачи конструкция машины предусматривает сложную систему узлов и деталей. Заключительным фактором, обеспечивающим движение, является тяга. Она образуется вследствие смещения шин по поверхности дороги. Скорость перемещения зависит от мощности силового агрегата и от количества тяги. Остановку транспортного средства обеспечивает тормозная система. Колодки прижимаются к поверхности барабана, в ходе чего повышается их температура. Исходя из этой информации, получается, что мотор преобразовывает тепловую энергию в движение. А тормоза, наоборот, энергию движения превращают в тепловую. Она, в свою очередь, рассеивается через поверхность барабанов в атмосферу.

Виды тормозных систем

Если силовой агрегат мощностью в 250 л.с. разгоняет транспорт до 100 км/ч за одну минуту, то в непредвиденной ситуации для остановки требуется всего 6 секунд. Иными словами, тормозная система должна создать усилие равное 2000 л. с. При этом необходимая для остановки энергия пропорциональна массе авто и квадрату его скорости. Для решения этих задач на современных машинах, устанавливается гидравлическая или пневматическая тормозная система. Первый вариант, как правило, используется в конструкции только легковых автомобилей. Это обуславливается существенными недостатками, одним из которых является тот факт, что внезапно может закончиться масло. Пневматическая система лишена этого недостатка, что делает ее максимально безопасной. Даже при небольшой утечке тормоза все равно сработают. Рассмотрим более подробно ее конструкцию.

Основные составляющие пневматической тормозной системы

Принципа работы пневматического тормоза заключается в остановке автомобиля путем преобразования энергии сжатого воздуха. В гидравлических системах для этого используется жидкость. Между узлом управления и тормозом расположен привод - сложная совокупность механизмов, которые обеспечивают их функциональную взаимосвязь. Привод включает в себя две функциональные системы: управляющую и питающую. Пневматические тормоза состоят из пяти основных узлов:

• компрессор,

• ресивер,

• клапан с педалью,

• камеры с регулятором,

• накладки и барабаны.

Компрессор с регулятором (говернером) 

Для передачи тормозного усилия в данной системе используется сжатый воздух. Компрессор, качает его в ресивер посредством привода от двигателя внутреннего сгорания автомобиля. Подключение привода к силовому агрегату может осуществляться с помощью ремней (их целостность необходимо регулярно проверять) или от шестеренчатой передачи. Получается так, что когда мотор работает, компрессор выдает сжатый воздух. В тормозной системе создается рабочее давление от 40 до 100 Н/см2.

Говернер выполняет роль регулятора, который удерживает уровень давления на максимальном показателе. Для этого предусмотрено два режима работы: разгрузка и нагрузка. Исправность компрессора легко проверить. Рабочий механизм должен создавать давление с 55 до 65 Н/см2 за 3 минуты. Воздух, поступающий в компрессор, предварительно проходит через специальный фильтр.

Ресивер

Количество и размер ресиверов зависит от числа камер, их габаритов и конфигурации стояночного тормоза. Эти детали хранят в себе сжатый воздух. В процессе его сжатия он нагревается, а в ресивере охлаждается, из-за чего образуется конденсат. Таким образом, на дне механизма скапливается отстойник со смесью воды и масла. Она может проникать внутрь компрессора через поршневые кольца. Если его не освобождать, то жидкость попадет в тормозную систему и вызовет неисправности системы. Также эта смесь может зимой замерзнуть, что приведет к очередным поломкам.

Ресиверы укомплектованы дренажными клапанами. Для их очистки сначала стравливается давление, а затем выполняется слив. Начинать нужно всегда с самого влажного отсека, расположенного ближе к компрессору.

Современные ресиверы оснащают автоматическими дренажными клапанами. Их необходимо ежедневно проверять на предмет обрыва проводов и в случае необходимости устранять поломки. Также конструкция сможет включать осушитель воздуха. Он может быть частично наполнен особым веществом для удаления влаги или иметь нагревательный элемент, который не допускает замерзания влаги зимой.

Клапан с педальным управлением

Управление системой реализовано через педаль. Вместе с клапаном она формирует единый узел. Сила нажатия на рычаг определяет величину давления воздуха, которая будет реализована для торможения. При этом она не может быть больше того напора, который способен обеспечить ресивер.

Камеры и регуляторы

Тормозные камеры представляют собой контейнеры круглой формы, разделенные внутри гибкой диафрагмой. Их функция заключается в преобразовании энергии воздуха в тормозные усилия механического типа. При нажатии на педаль давление воздуха доходит до камеры и воздействует на диафрагму. Она сжимается под давлением и смещает толкатель. Когда напряжение исчезает, специальная пружина возвращает деталь в исходное положение. Камеры монтируются для каждого колеса отдельно. На другом конце толкателя находится регулировочный рычаг. Он уменьшает зазор между колодками и барабаном.

Накладки и барабаны

Тормозные накладки и барабаны представляют собой ключевой сегмент системы. Они выполняют последнюю и не менее важную функцию, эффективную блокировку движения колеса благодаря совокупной работе вышеописанных узлов и деталей.

При ряде таких существенных недостатков, как большая масса и размеры агрегатов, данная система устанавливается только на грузовые автомобили. Однако для легковых машин существует более компактное решение — пневмоусилитель тормозов. Он входит в конструкцию многих современных моделей. Его также можно самостоятельно установить на транспортные средства, отечественного производства.

vipwash.ru

Пневматическая тормозная система: устройство и работа

Устройство и работа пневматической тормозной системы

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.

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.

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.

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.

Вывод

Как видите, тормозная система, это крайне сложный и важный механизм для любого автомобиля, особенно для тяжелых и негабаритных грузовых машин. Так что знать принцип ее работы, всевозможные тонкости строения и наличие как можно более большого количества деталей этого узла, крайне важно. Эти знания помогут вам правильно реагировать на различные ситуации происходящие на дороге и действительно могут спасти не мало жизней.

http://autodont.ru

legkoe-delo.ru

Тормозная система с пневматическим приводом

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

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

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

Контур V привода аварийного растормаживания не имеет своего ресивера и исполнительных органов.

Он состоит из части тройного защитного клапана 17; пневматического крана 4; части двухмагистрального перепускного клапана 32; соединяющих аппараты трубопроводов и шлангов.

Пневматические тормозные приводы тягача и прицепа соединяют три магистрали: магистраль однопроводного привода, питающая и управляющая (тормозная) магистрали двухпроводного привода.

На седельных тягачах соединительные головки 38 и 39 находятся на концах трех гибких шлангов указанных магистралей, закрепленных на поддерживающей штанге. На бортовых автомобилях головки 38 и 39 установлены на задней поперечине рамы.

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

С этой же целью на всех моделях автомобиля КамАЗ на участке предохранитель от замерзания – защитные клапаны предусмотрен конденсационный ресивер вместимостью 20 л. На самосвале 55111 отсутствует аппаратура управления тормозными механизмами прицепа, разобщительные краны, соединительные головки [3].

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

Механизм вспомогательной тормозной системы показан на рис 1.3.

Рис. 1.3. Механизм вспомогательной тормозной системы: 1 – корпус; 2 – рычаг поворотный; 3 – заслонка; 4 – вал

В приемных трубах глушителя установлены корпус 1 и заслонка 3, закрепленная на валу 4. На валу заслонки закреплен также поворотный рычаг 2, соединенный со штоком пневмоцилиндра. Рычаг 2 и связанная с ним заслонка 3 имеют два положения. Внутренняя полость корпуса сферическая. При выключении вспомогательной тормозной системы заслонка 3 устанавливается вдоль потока отработавших газов, а при включении – перпендикулярно потоку, создавая определенное противодавление в выпускных коллекторах. Одновременно прекращается подача топлива. Двигатель начинает работать в режиме компрессора [6].

1.3 Принцип работы пневматических тормозов Работа пневматической системы тормозов: в компрессоре создается запас воздуха под давлением, который хранится в воздушных баллонах. При нажатии на педаль тормоза воздействует на тормозной кран, который создает давление в тормозных камерах, которые приводят в действие через рычаг тормозной механизм, который и производит торможение и при отпуске педали прекращается торможение. Принцип действия: при работающем двигателе и отпущенной педали компрессор накачивает воздух в баллоны, где он хранится под давлением. Из баллонов воздух поступает к тормозному крану, от тормозного крана воздух поступает через верхнюю секцию в баллоны прицепа. При нажатии на педаль тормоза верхняя секция закрывается, и воздух прекращает поступать к прицепу. Тормозной кран прицепа открывается, и воздух из баллонов прицепа поступает в пневмокамеры прицепа, и прицеп начинает затормаживать. Нижняя секция тормозного крана автомобиля открывается, и воздух поступает из баллонов автомобиля к пневмокамерам автомобиля, и автомобиль начинает затормаживать. Воздух, поступая в пневмокамеры, давит на диафрагму, она, сжимая пружину, смещается и давит на толкатель, а он передаёт усилие на рычаг и валик разжимного кулака. Разжимной кулак поворачивается и разводит колодки. При отпускании педали тормоза всё возвращается в исходное положение за счёт возвратных пружин, а воздух из пневмокамер выходит в атмосферу через кран.

1.4 Тормозные жидкости

Тормозные жидкости служат для передачи энергии к исполнительным механизмам в гидроприводе тормозной системы автомобиля.

Рабочее давление в гидроприводе тормозов достигает 10 МПа и более. Развиваемое давление передается на поршни колесных цилиндров, которые прижимают тормозные накладки к тормозным дискам или барабанам. При торможении кинетическая энергия при трении превращается в тепловую. При этом освобождается большое количество теплоты, которое зависит от массы и скорости автомобиля. При экстренных торможениях автомобиля температура тормозных колодок может достигать 600°С, а тормозная жидкость нагреваться до 150°С и выше. Высокие температуры в тормозах и гигроскопичность жидкости приводят к ее обводнению и преждевременному старению. В этих условиях жидкость может отрицательно влиять на резиновые манжетные уплотнения тормозных цилиндров, вызывать коррозию металлических деталей. Но наибольшую опасность для работы тормозов представляет возможность появления в жидкости пузырьков пара и газа, образующихся при высоких температурных режимах эксплуатации из-за низкой температуры кипения самой жидкости, а также при наличии в ней воды.

При нажатии на педаль тормоза пузырьки газа сжимаются, и так как объем главного тормозного цилиндра невелик (5…15 мл), даже сильное нажатие на педаль может не привести к росту необходимого тормозного давления, т.е. тормоз не работает из-за наличия в системе паровых пробок [7].

Надежная работа тормозной системы – необходимое условие безопасной эксплуатации автомобиля, поэтому тормозная жидкость является ее функциональным элементом и должна отвечать комплексу технических требований. Важнейшие из них рассмотрены ниже.

Температура кипения. Это важнейший показатель, определяющий предельно допустимую рабочую температуру гидропривода тормозов. Для большей части современных тормозных жидкостей температура кипения в процессе эксплуатации снижается из-за их высокой гигроскопичности. К этому приводит попадание воды, главным образом за счет конденсации из воздуха. Поэтому наряду с температурой кипения «сухой» тормозной жидкости определяют температуру кипения «увлажненной» жидкости, содержащей 3,5% воды.

Температура кипения «увлажненной» жидкости косвенно характеризует температуру, при которой жидкость будет «закипать» через 1,5…2 года ее работы в гидроприводе тормозов автомобиля. Для надежной работы тормозов необходимо, чтобы она была выше рабочей температуры жидкости в тормозной системе.

Из опыта эксплуатации следует, что температура жидкости в гидроприводе тормозов грузовых автомобилей обычно не превышает 100 С. В условиях интенсивного торможения, например на горных дорогах, температура может подняться до 120 С и более.

В легковых автомобилях с дисковыми тормозами температура жидкости при движении по магистральным автострадам составляет 60…70°С, в городских условиях достигает 80…100°С, на горных дорогах 100…120°С, а при высоких скоростях движения, температурах воздуха и при интенсивных торможениях – до 150 С. В некоторых случаях (спецмашины, спортивные автомобили и т.д.) температура жидкости может превышать указанные значения.

Следует отметить, что начало образования паровой фазы тормозных жидкостей при нагреве, а следовательно, и паровых пробок в гидроприводе тормозов происходит при температуре на 20…25°С ниже температуры кипения жидкости. Это обстоятельство принимается во внимание при установлении показателей качества тормозных жидкостей [1].

Согласно требованиям международных стандартов температура кипения «сухой» и «увлажненной» тормозной жидкости должна иметь значения соответственно не менее 205 и 140С для автомобилей при обычных условиях их эксплуатации и не менее 230 и 155 С – для автомобилей, эксплуатирующихся на режимах с повышенными скоростями или с частыми и интенсивными торможениями, например на горных дорогах. Следует иметь ввиду, что на автомобиле, остановившемся после интенсивных торможений, температура жидкости может некоторое время повышаться за счет теплоты тормозных колодок из-за прекращения их охлаждения встречным потоком воздуха.

mirznanii.com

Пневматический привод тормозов автомобиля | Тормозная система

Пневматический привод колесных тормозов состоит из компрессора 1, воздушного баллона 7, манометра 6, тормозного крана 21, приводимого в действие педалью 26, тормозных камер 11, регулятора давления 28, предохранительного клапана 5 и трубопроводов 4, 27 и 9 с гибкими шлангами 10.

Привод тормозов колес осуществляется непосредственно тормозными камерами с помощью сжатого воздуха, запас которого содержится в воздушных баллонах.

Тормозная камера 11 состоит из корпуса с крышкой, между которыми зажата гибкая резино-тканевая диафрагма 17. Диафрагма опирается на шайбу, закрепленную на штоке 13. Шайба вместе с диафрагмой отжимается в исходное левое положение пружинами 12.

Шток диафрагмы соединен с рычагом 16 разжимного кулака. Тормозная камера через отверстие в крышке камеры, гибкий шланг 10 и трубопровод 9 соединяется с тормозным краном.

Тормозной кран служит для управления тормозами. В корпусе тормозного крана установлена гибкая металлическая диафрагма 20. Под диафрагмой размещается коромысло 19, посредством которого диафрагма воздействует своим штоком на впускной 25 и атмосферный 18 клапаны. Корпус крана закрыт крышкой, в которой установлен свободно толкатель 23, опирающийся через пружину 22 на диафрагму. Рычаг 24 установлен на оси. Рычаг коротким концом через регулировочный болт может воздействовать на толкатель 23.

Пневматический привод тормозов работает следующим образом.

При нажатии на педаль 26 ножного тормоза рычаг 24 поворачивается вокруг оси и через регулировочный болт нажимает на толкатель 23. Толкатель воздействует через пружину 22 на диафрагму 20 и прогибает ее вниз.

Коромысло 19 под воздействием диафрагмы перемещается вниз и приводит в действие клапаны. Атмосферный клапан 18 закрывается, а впускной 25 открывается и сообщает внутреннюю полость крана под диафрагмой с воздушным баллоном.

При этом сжатый воздух из баллона поступает через кран в тормозную камеру 11. В тормозной камере создается давление, под воздействием которого диафрагма 17, сжимая пружины 12, смещается вправо и через шток 13 и соединенный, с ним рычаг 16 поворачивает разжимной кулак. Разжимной кулак, поворачиваясь, раздвигает колодки, которые прижимаются к тормозному барабану, происходит торможение колеса.

Рис. Схема пневматического привода тормозов: 1 — компрессор; 2 — поршни компрессора; 3 — воздушный фильтр; 4, 9 и 27- трубопроводы; 5 — предохранительный клапан; 6 — манометр; 7 — воздушный баллон; 8 — кран для выпуска конденсатора; 10 — гибкий соединительный шланг; 11 — тормозная камера; 12 — пружина; 13 — шток диафрагмы; 14 — тормозные колодки; 15 — разжимной кулак; 16 — рычаг разжимного кулака; 17 — диафрагма; 18 — атмосферный клапан; 19 — коромысло; 20 — диафрагма тормозного крана; 21 — тормозной кран; 22 — пружина; 23 — толкатель; 24 — рычаг; 25 — впускной клапан; 26 — педаль ножного тормоза; 28 — регулятор давления

Тормозной кран является одновременно редуктором, поддерживающим определенное давление воздуха в тормозных камерах при торможении. Когда давление воздуха в полости под диафрагмой станет больше необходимой для нормального торможения величины, диафрагма, сжимая пружину. 22, приподнимется и впускной клапан прикроется, поступление воздуха из баллона прекратится.

Когда педаль тормоза отпущена, диафрагма тормозного крана поднимается и прекращается воздействие коромысла 19 на клапаны.

Под действием пружин впускной клапан 25 закроется, а атмосферный 18 — откроется. Полость тормозного крана разобщится с воздушным баллоном и сообщится с атмосферой.

Находящийся в тормозной камере сжатый воздух начнет выходить через тормозной кран в атмосферу.

Давление в тормозной камере резко снижается и диафрагма, возвращаясь под действием пружин 12 в первоначальное положение, повернет разжимной кулак в обратном направлении. Тормозные колодки под действием стяжной пружины отойдут от тормозного барабана, и торможение колес прекратится.

Необходимый для работы тормозного привода сжатый воздух нагнетается в баллоны пневматической системы автомобиля компрессором.

Компрессор представляет собой двухцилиндровый поршневой насос, устанавливаемый на кронштейне, прикрепленном к головке блока цилиндров двигателя.

Поршни 12, установленные в цилиндрах компрессора, через шатуны 15 соединены с коленчатым валом 17. Коленчатый вал компрессора приводится во вращение от коленчатого вала двигателя ременной передачей.

При вращении коленчатого вала поршни поочередно перемещаются вниз, создавая в цилиндрах разрежение. Когда поршень подойдет к нижней мертвой точке, он откроет впускные окна 13 в стенке цилиндра, соединив тем самым полость цилиндра с атмосферой, через воздушный фильтр 3 атмосферный воздух заполнит цилиндр.

При движении вверх поршень перекрывает впускные окна и сжимает воздух.

Рис. Компрессор: 1 — головка блока цилиндров компрессора; 2 — диафрагма; 3 — грибок; 4 — коромысло; 5 — спиральная пружина; 6 — разгрузочная камера; 7 — перепускная камера; 5 — регулировочный болт перепускного клапана; 9 — перепускной клапан; 10 — регулировочный болт нагнетательного клапана; 11 — нагнетательный клапан; 12— поршень; 13 — впускное окно; 14 — палец поршня; 15 — шатун; 16 — шарикоподшипник; 17 — коленчатый вал; 18 — блок цилиндров компрессора

Сжатый в цилиндрах воздух через нагнетательные клапаны 11 поступает по трубопроводу в воздушный баллон. Детали компрессора смазываются маслом, подаваемым из системы смазки двигателя по трубопроводу в торец коленчатого вала компрессора.

К шатунным подшипникам масло подводится по каналам, просверленным в коленчатом валу, а к поршневым пальцам — через каналы в шатунах.

Стенки цилиндров и коренные подшипники смазываются разбрызгиванием. Стекающее с деталей масло собирается в нижней части картера компрессора и по трубопроводу стекает в картер двигателя.

Головка 1 блока цилиндров компрессора охлаждается жидкостью, поступающей по трубопроводу из системы охлаждения двигателя.

Компрессор снабжен разгрузочным устройством, размещенным в головке блока его цилиндров, которое обеспечивает холостой ход компрессора при повышении давления в пневматической системе выше необходимого и регулирует количество и давление нагнетаемого в систему воздуха. В разгрузочной камере 6 помещена диафрагма 2, на которую опирается грибок 3. На стержень грибка в свою очередь опирается коромысло 4, которое своим вильчатым концом может воздействовать на два перепускных клапана, открывая их. При этом цилиндры компрессора сообщаются между собой.

Полость разгрузочной камеры под диафрагмой соединена трубопроводом с регулятором давления. Регулятор давления состоит из корпуса 9, шариковых клапанов 8 и пружины 3. Совместная работа разгрузочного устройства и регулятора давления заключается в следующем. Для обеспечения нормальной работы тормозов давление воздуха в системе пневматического привода должно поддержираться в пределах 6—7 кг/см2, что осуществляется с помощью регулятора давления и разгрузочного устройства компрессора.

Когда давление в пневматической системе станет выше 7 кг/см2, шариковые клапаны 8 регулятора давления, сжимая через шток 5 пружину 3, приподнимутся, открывая отверстие в нижнем гнезде и перекрывая отверстие в верхнем гнезде клапанов.

При этом воздух из баллона направится к компрессору, поступая в полость под диафрагмой 2 разгрузочного устройства. В разгрузочной камере 6 создается давление, под действием которого диафрагма 2 прогибается вверх и приподнимает грибок 3. Грибок своим стержнем воздействует через коромысло 4 на стержни перепускных клапанов. Клапаны открываются и сообщают между собой цилиндры. Воздух при сжатии переходит из одного цилиндра в другой. В результате давление в цилиндре оказывается недостаточным, чтобы открыть нагнетательный клапан, и воздух не подается в пневматическую систему автомобиля.

Рис. Регулятор давления: 1 — кожух; 2 — регулировочный колпак; 3 — пружина регулятора; 4 — упорный шарик пружины; 5 — шток клапана; 6 — гайка регулировочного колпака; 7 — седло регулятора; 8 — шариковые клапаны; 9 — корпус; 10 — фильтр; 11 — штуцер; 12 — канал

Когда давление в системе станет меньше 6 кг/см2, под действием пружины 3 регулятора давления шариковые клапаны 8 опустятся вниз, перекроют отверстие в нижнем гнезде и откроют — в верхнем. Поступление воздуха из баллона к компрессору прекратится, а находящийся в разгрузочной камере воздух через канал 12 в регуляторе давления выйдет в атмосферу.

Давление в разгрузочной камере снизится до атмосферного, и перепускные клапаны под действием пружин закроются. Компрессор начнет нагнетать воздух в баллоны.

Для предохранения от чрезмерного давления воздуха в случае неисправности регулятора давления в пневматической системе имеется предохранительный клапан. Он отрегулирован так, что при достижении давления воздуха в системе 9—10 кг/см2 шарик 6 приподнимается, сжимая пружину 4, и воздух из пневматической системы через отверстие в корпусе клапана выходит в атмосферу.

Рис. Предохранительный клапан: 1 — регулировочный винт; 2 — контргайка; 3 — стержень клапана; 4 — пружина; 5 — корпус; 6 — шарик клапана

Давление в пневматической системе контролируется манометром, установленным на приборном щитке в кабине автомобиля.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Тормозные системы с комбинированным приводом.

Комбинированный привод тормозов



Комбинированным (смешанным) называется привод, в работе которого используется сочетание двух или даже нескольких типов приводов, например, гидравлического с пневматическим, электрического с пневматическим или электрического, гидравлического и пневматического. Из-за сложности конструкции и, как следствие, относительной дороговизны, такие приводы применяются только в случае крайней необходимости, поэтому в массовом автомобильном производстве они встречаются не часто. Особенности конструкций комбинированного привода тормозных механизмов рассмотрим на примере пневмогидравлического (или гидропневматического) и электропневматического приводов.

***

Пневмогидравлический тормозной привод

Пневмогидравлический (или гидропневматический) привод является наиболее распространенным типом комбинированных приводов, в работе которых используется два рабочих тела – сжатый воздух и жидкость. Комбинация положительных свойств гидравлического и пневматического привода позволяет в этом случае повысить общую эффективность тормозной системы автотранспортных средств.

Пневмогидравлический привод имеет пневматический источник энергии в виде сжатого воздуха, а непосредственная передача усилия к тормозным колодкам осуществляется тормозной жидкостью под давлением. Такой тип привода позволяет создавать большое давление в гидравлической части привода, увеличивая, таким образом, мускульное усилие водителя на тормозную педаль. Пневмогидравлический привод, в отличие от «чистого» пневматического привода, срабатывает значительно быстрее, т. е. отличается быстродействием, создавая при этом значительные тормозящие моменты на колесах. Время срабатывания пневмогидравлического привода примерно в полтора-три раза меньше, чем время срабатывания пневматического привода.

Но, как говорится, нет добра без худа. Пневмогидравлический привод существенно сложнее по конструкции, чем гидравлический или пневматический приводы, следовательно менее технологичен в производстве, дороже, а также требует больше затрат на техническое обслуживание в процессе эксплуатации. Кроме того, пневмогидравлический привод «унаследовал» от гидравлического привода высокую чувствительность к попаданию воздуха в гидравлическую часть системы. Эти негативные факторы в настоящее время сдерживают широкое применение пневмогидравлического привода в тормозных системах автомобилей.

Конструктивно пневмогидравлические приводы могут выполняться по различным схемам и иметь разную комбинацию использующихся устройств и приборов. Общее устройство пневмогидравлического привода рассмотрим на примере тормозной системы автомобиля Урал-4320, схема которого изображена на рис. 1.

Тормозной привод автомобиля Урал-4320 состоит из двух гидравлических контуров и одного пневматического контура. Первый гидравлический контур приводит в действие тормозные механизмы переднего и среднего мостов, второй – тормозные механизмы заднего моста.

Главной отличительной особенностью этого привода является наличие в нем пневмогидравлических аппаратов (рис. 2), которые иногда называют пневмоусилителями. Однако усилитель всегда устанавливается параллельно основному приводу (например, вакуумный усилитель в гидроприводе тормозов, гидравлический усилитель в рулевом управлении и т. п.), а пневмогидравлический аппарат в приводе тормозной системы рассматриваемого автомобиля установлен последовательно, являясь связующим звеном между гидравлической и пневматической частью тормозного привода. И если в случае с вакуумным усилителем (или усилителем руля) тормозная система (или рулевое управление) работать будет даже при отказе усилителя, хоть и менее эффективно, то в случае отказа пневмогидравлического аппарата тормозная система полностью теряет работоспособность.

В пневмогидравлическом аппарате происходит преобразование сравнительно невысокого давления воздуха (0,6…0,75 МПа) в относительно большое давление тормозной жидкости (10…15 МПа). Увеличение давления происходит вследствие значительной разности рабочих площадей поршней пневматической и гидравлической частей пневмогидравлического аппарата.

Пневмогидравлический аппарат состоит из двух пневматических цилиндров с промежуточной вставкой 4, внутри которой помещены пневматические поршни 3 и 6 на общем штоке 7 с возвратной пружиной, гидравлического цилиндра 11 с бачком 1 для тормозной жидкости, имеющего традиционную конструкцию.

Наличие двух пневматических поршней позволяет получить необходимое давление в гидравлической части привода при сравнительно небольших габаритах пневмогидравлического аппарата.

При нажатии на педаль тормоза воздух через тормозной кран поступает по трубопроводу под задний поршень 6. К другому поршню воздух поступает по каналу и радиальным отверстиям 10 в штоке 7. Под давлением воздуха шток с поршнями перемещается и через толкатель действует на поршень главного гидравлического цилиндра 11, который вытесняет тормозную жидкость в тормозную магистраль.

При растормаживании воздух из пневмоцилиндров через тормозной кран выходит в окружающую среду. Поршни главного гидравлического цилиндра и пневмоцилиндров под действием пружин возвращаются в исходное положение.

В случае разгерметизации гидравлического контура или увеличении зазора в тормозных механизмах ход штока 7 при нажатии на тормозную педаль увеличится, что приведет к механическому замыканию контактов выключателя 12. Загоревшаяся на щитке приборов лампочка будет сигнализировать о неисправности системы.

Наряду с пневмогидравлическим приводом в настоящее время получают распространение тормозные системы с электрогидравлическим и электропневматическим приводом, которые обладают еще большим быстродействием.

***



Электропневматический привод тормозов

Электропневматический привод приобретает все большее распространение на длиннобазовых автомобилях в автопоездах в связи с необходимостью уменьшения времени срабатывания тормозного привода и улучшения согласованности работы тормозной системы тягача с тормозной системой прицепного транспортного средства.

Наряду с очевидными функциональными преимуществами отсутствие в пневматической линии привода многих традиционных приборов вызывает проблему обеспечения кинематического слежения, а также распределения тормозных сил между мостами. Поэтому для выполнения ключевых задач при управлении рабочими тормозными системами в электрическую часть комбинированного привода вводятся электронные блоки.

Принципиальная схема электропневматического привода рабочей тормозной системы с электронным управлением представлена на рис. 3. Тормозная педаль 1 устанавливается на оси, связанной с потенциометром. При нажатии на педаль электронные блоки управления (ЭБУ) подают питание на электрические клапаны модуляторов 3 и 8 автомобиля и прицепа, которые сообщают ресиверы с тормозными камерами 2 и 5 автомобиля и 9 прицепа. Давление в тормозных камерах устанавливается пропорционально перемещению тормозной педали, т. е. сигналу, поступающему в электронные блоки от потенциометра, связанного с педалью тормоза.

При неизменном положении тормозной педали 1 давление в тормозных камерах 2, 5, 9 остается постоянным, так как клапаны модулятора 3 и 8 в этом случае закрыты. Закрытие клапанов происходит по команде блоков управления при равенстве сигналов от потенциометра педали и датчиков 6, 10 давления в контурах пневмопривода.

Регулирование тормозных сил между мостами происходит также под управлением электронных блоков в зависимости от сигналов датчиков 7, 11 нагрузки на каждую ось. В случае выхода из строя электрической цепи автопоезд может быть остановлен с помощью ручного крана 4.

***

Регуляторы тормозных сил



k-a-t.ru

---

• 
  Характеристики двигатель 3д6
• 
  Как происходит теплопроводность
• 
  Регулировка тормозов уаз
• 
  Кран кс
• 
  Стартер ямз 238
• 
  Грузозахватные приспособления для кранов
• 
  Деревянные ящики гост
• 
  Машины бурильно крановые
• 
  Гранд старекс фото
• 
  Проведение то
• 
  Назначение маховика