Как работает пневматическая тормозная система грузовика: поток воздуха, клапаны, камеры и безопасность

Начинайте с баланса давления, а не с педали

Самый быстрый способ понять работу пневматической тормозной системы грузовика — это следить за балансом давления. Педаль не тянет трос и не выталкивает жидкость так, как это делает легкий гидравлический тормоз. Он открывает и закрывает дыхательные пути. Затем сжатый воздух воздействует на поршень или диафрагму, и это движение становится тормозной силой колеса. Если давление нарастает медленно, медленно выпускается, попадает в неправильный контур или загрязнено влагой, ощущение педали все равно может казаться нормальным, даже если не происходит изменений в характеристиках.

Вот почему полезная последовательность диагностики начинается с источника воздуха, затем регулирующего клапана, затем реле и пути отпускания и, наконец, камеры и фундаментного тормоза. Замена камеры до проверки реакции релейного клапана может скрыть проблему с подачей давления. Замена приемного клапана до проверки состояния осушителя и резервуара может привести к тому, что новый клапан попадет в тот же поток влажного, маслянистого воздуха, который повредил старый.

Генерация сжатого воздуха и регуляторное управление

Пневматическая тормозная система грузовика начинается с компрессора. Компрессор всасывает воздух, создает в нем давление и направляет его к осушителю воздуха и резервуарам. Регулятор или разгрузочный клапан следит за давлением в резервуаре и контролирует, продолжает ли компрессор заряжаться или работает без нагрузки. Типичные системы коммерческих автомобилей снижают давление где-то от 8,3 до 8,6 бар, или примерно от 120 до 125 фунтов на квадратный дюйм, и снижают его примерно до 100 фунтов на квадратный дюйм, но точные цифры должны соответствовать спецификации автомобиля. Важным моментом является не одно число; это повторяемое поведение при включении и отключении.

Если давление отключения слишком низкое, система может почувствовать слабость после одного или двух нажатий педали. Если давление включения слишком велико, компрессор может перегреться или излишне нагрузить двигатель. Если сигнальная линия регулятора заблокирована или протекает, компрессор может оставаться под нагрузкой, вызывая чрезмерную влажность и нагрев, или он может вообще не заряжаться. Манометр, который быстро поднимается, но резко падает после остановки, часто указывает на обратный клапан, сливной клапан или утечку резервуара, а не только на компрессор.

Техники должны следить за временем восстановления от включения до отключения, за поведением при работе без нагрузки и за тем, быстро ли компрессор перезапускается после небольшого падения давления. Медленное нарастание давления при исправном компрессоре может быть вызвано ограниченным впуском, устаревшим компрессором, негерметичной нагнетательной линией или неработающим клапаном продувки осушителя. Регулятор — это небольшая деталь, которая оказывает большое влияние на контроль влажности, расход топлива и реакцию тормозов.

Производительность осушителя воздуха меняет все в сфере переработки

Осушитель воздуха удаляет водяной пар и остатки масла до того, как воздух попадет во влажный резервуар. Он также содержит продувочный клапан и часто нагреватель, клапан защиты от давления или встроенный блок обработки воздуха, в зависимости от платформы. Влага, проходящая через сушилку, не исчезает. Он конденсируется в резервуарах, клапанах и камерах. В холодную погоду он может замерзнуть в выхлопном отверстии или внутри сигнальной линии. В теплую погоду он способствует коррозии и набуханию уплотнений. В любом случае тормозная система теряет повторяемость.

Осушитель, который часто производит продувку, выделяет масляный туман или оставляет воду в баке для влажной уборки, не выполняет свою работу. Просроченный картридж осушителя может повысить точку росы и позволить эмульсии проникнуть дальше в систему. Продувочный клапан, который протекает, может привести к слишком частой работе компрессора. Зимой неисправность цепи нагревателя может привести к образованию льда на продувочном отверстии. Решения по обслуживанию должны основываться на сроке службы картриджа, влажности в резервуаре, характеристиках продувки и рабочем цикле автомобиля, а не только на визуальном осмотре корпуса.

Для автопарков, которые заменяют комплектные осушители в сборе, точками сопоставления являются резьба портов, геометрия монтажного кронштейна, напряжение нагревателя, объем продувочного резервуара, а также наличие в устройстве встроенного многоконтурного защитного клапана. Компактный агрегат может выглядеть правильно снаружи, но при этом иметь неправильную настройку внутреннего байпаса или предохранительного клапана. Вот почему номер детали узла и характеристики давления имеют такое же значение, как и расположение шланга.

Узел осушителя воздуха AD-9 для тяжелых условий эксплуатации с монтажным кронштейном Для полной замены осушителя этот узел серии A34108 включает встроенный кронштейн, картридж с влагопоглотителем, продувочный клапан и нагреватель. Посмотреть продукт →

При выборе замены очистки воздуха рассмотрите Осушители воздуха для тяжелых грузовиков относительно исходной схемы схемы, включая доступ к сливу и положение разъема нагревателя. Осушителем, который сложно обслуживать, часто пренебрегают, а пренебрежение обработкой воздуха является одной из наиболее частых причин, по которой новый клапан заедает или протекает.

Резервуары, четырехконтурная защита и приоритет давления

Сжатый воздух хранится в резервуарах, поэтому тормозная система успевает среагировать до того, как компрессор сработает. Сначала воздух поступает в мокрый резервуар, затем осушитель или блок обработки подает воздух в первичный и вторичный контуры. Четырехконтурный защитный клапан распределяет давление между контурами рабочего тормоза и вспомогательными контурами. Если в одном контуре теряется давление, защитный клапан должен поддерживать достаточное давление в остальных контурах, чтобы обеспечить контролируемую остановку. Это практическая причина, по которой грузовик по-прежнему может тормозить при отказе одной цепи, хотя производительность и ход педали изменятся.

Предохранительные и предохранительные клапаны защищают компоненты от избыточного давления. Сливные клапаны удаляют конденсат. Обратные клапаны предотвращают обратный поток при падении давления или при отсоединении прицепа. Отсутствующий или застрявший обратный клапан может привести к взаимодействию двух контуров, которое трудно диагностировать с места водителя. Например, негерметичный первичный контур может привести к сбросу давления из вторичного контура через неисправную точку разделения, что приведет к падению обоих манометров.

Во время проверки убедитесь, что каждый контур удерживает давление независимо, что защитный клапан открывается и закрывается в правильной настройке и что дренажные отверстия не заблокированы. Резервуар, из которого сливается чистая вода, но в течение дня наполняется молочной эмульсией, говорит о том, что проблема с осушителем, компрессором или уносом масла все еще актуальна. Не рассматривайте слив как ремонт.

Ножной тормозной клапан: плавное управление и двухконтурная безопасность

Клапан ножного тормоза — это команда давления водителя. В двухконтурном клапане движение педали приводит в действие две отдельные секции давления. Легкое нажатие педали должно давать низкий, пропорциональный сигнал давления. По мере дальнейшего движения педали давление плавно возрастает. Когда педаль отпущена, клапан должен быстро выпускать газ, чтобы тормоза отпускались без сопротивления. Приемный клапан, который заедает, шумит, медленно выпускается или работает неравномерно между контурами, меняет общее ощущение системы, даже если камеры исправны.

Имеет значение свободный ход педали и регулировка толкателя. Слишком много свободной игры может сократить полезное путешествие. Слишком малое давление может привести к предварительной нагрузке на клапан и вызвать затягивание или остаточное давление. Возвратная пружина, шарнир педали, ролик и плунжер должны двигаться свободно. Загрязнение входного седла может вызвать медленную утечку или повышение давления после выпуска. Изношенное седло выхлопной системы может привести к выходу воздуха в области педали. Эти неисправности часто носят периодический характер, поскольку они зависят от температуры, вибрации и продолжительности удержания педали.

Для замены критически важными деталями являются расположение цепи, тип резьбы порта, угол педали, схема монтажа, а также наличие в клапане электронного чувствительного элемента или переключателя. Клапан, который подходит к монтажному кронштейну, но имеет неправильное передаточное число педалей, может работать резко или не достигать полного давления применения. Клапан с неправильной характеристикой выхлопа может затруднить выпуск, особенно на автомобилях с длинной колесной базой.

E-8P Двухконтурный ножной тормозной клапан F41040 Двухконтурный ножной тормозной кран с линейной реакцией на давление и резервным вторичным контуром, предназначен для тормозных систем грузовых автомобилей. Посмотреть продукт →

Релейные клапаны и быстроразъемные клапаны Форма Синхронизация

Релейный клапан сокращает расстояние, которое должен пройти управляющий сигнал. Приемный клапан посылает небольшой пилотный сигнал на релейный клапан, а релейный клапан открывает более крупный проход в резервуаре рядом с тормозными камерами. Это уменьшает задержку и обеспечивает более стабильную подачу давления на длинных транспортных средствах. Релейный клапан также сбрасывает давление на выходе при падении сигнала. Если релейный клапан работает медленно, треснул или загрязнен, педаль может чувствовать себя нормально, хотя тормоза срабатывают поздно или поздно отпускают.

Быстроразъемный клапан ускоряет выхлоп со стороны камеры контура. Это особенно полезно, когда камера находится далеко от приемного клапана или релейного клапана. Быстроразъемный клапан, который протекает, заедает или имеет заблокированный выхлоп, может привести к затормаживанию тормозов, перегреву барабанов и плохой экономии топлива. Это также может привести к тяге грузовика в сторону, если момент растормаживания разный на разных осях.

Концептуальный временной профиль: целью является не просто максимальное давление, а предсказуемый рост давления и его чистое падение до нуля при отпускании педали.

При диагностике неисправности синхронизации сравните левую и правую камеры с помощью манометра или диагностических показаний. Проверьте выпуск релейного клапана на предмет засорения, проверьте сигнальные линии на наличие перегибов и убедитесь, что быстроразъемный клапан установлен в правильном направлении потока. Установленный назад быстроразъемный клапан может привести к ложному ремонту: педаль может ощущаться более жесткой, но отпускание и модуляция ухудшаются.

Тормозные камеры и пружинные тормоза: где давление становится силой

Рабочая тормозная камера преобразует давление воздуха в ход толкателя. Внутри диафрагма отделяет сторону давления от стороны пружины. По мере повышения давления диафрагма перемещает пластину и толкатель, которые приводят в действие регулятор зазора и тормоз фундамента. В камеру пружинного тормоза добавлена ​​большая накопительная пружина для парковки и экстренного торможения. Давление воздуха удерживает пружину сжатой во время движения автомобиля. Если давление падает ниже безопасного уровня, пружина срабатывает тормоз. Поэтому камера пружинного тормоза является одновременно исполнительным механизмом и предохранительным устройством.

Ход камеры является контрольной точкой технического обслуживания. Толкатель, который перемещается слишком далеко, указывает на изношенные фундаментные тормоза, изношенный регулятор зазора или камеру, которая не развивает полное давление. Толкатель, который не возвращается, указывает на сломанную возвратную пружину, заклинивший клапан или остаточное давление. Порванная диафрагма может привести к медленному нанесению, плохому высвобождению или утечке воздуха в камере. Коррозия внутри секции пружинного тормоза может привести к заклиниванию пружины или внезапному выходу из строя камеры.

Длинноходовые камеры используются в некоторых тяжелых условиях эксплуатации для обеспечения дополнительного хода толкателя по мере износа фундаментных тормозов. Они должны соответствовать характеристикам регулятора натяжения и тормоза. Установка камеры с длинным ходом там, где требуется блок со стандартным ходом, может изменить геометрию хода и поведение спуска. Замена камеры пружинного тормоза также требует безопасных процедур установки сепаратора. Пружина хранит опасную энергию, поэтому с камерой необходимо обращаться с использованием правильных инструментов и процедур.

Длинноходная тормозная камера для европейских коммерческих автомобилей Длинноходная пневматическая тормозная камера для европейских коммерческих автомобилей; при выборе замены проверьте ход, монтаж, положение портов и уплотнение. Посмотреть продукт →

Для тяжеловесных автопарков сравните камеры пружинного тормоза для большегрузных автомобилей по ходу, монтажу, расположению портов и герметичности. Камера, подходящая для маршрутов с легкими условиями эксплуатации, может не иметь защиты от коррозии или состава диафрагмы, необходимых для работы с солью на зимних дорогах, высокой влажностью или частыми промывками.

ABS, EBS и модуляция давления

ABS и EBS не заменяют пневмосистему. Они это контролируют. Электромагнитные модуляторные клапаны ABS удерживают, сбрасывают или повторно подают давление на отдельные колеса, когда сигналы скорости колес указывают на предстоящую блокировку. EBS идет еще дальше, объединяя передачу тормозных сигналов, модуляцию оси и диагностические данные. Водитель может заметить более мягкую педаль, другое ощущение отпускания или контрольную лампу при наличии неисправности электроники. Корпус пневматического клапана, уплотнения и выпускной тракт по-прежнему должны работать правильно.

Общие жалобы, связанные с электроникой, включают слишком медленное отпускание колеса, сигнал давления, не соответствующий требованию педали, или предупреждение, которое появляется только после нескольких нажатий на тормоз. Эти неисправности могут быть связаны с датчиком, проводкой, падением напряжения или залипанием клапана модулятора. Не заменяйте электронный блок управления до проверки напряжения питания, качества заземления, герметичности разъема и давления воздуха в модуляторе. Грязный или влажный разъем может имитировать неисправность клапана.

При замене модулятора проверьте номинальное напряжение, шпоночный паз разъема, резьбу порта и ориентацию монтажа. Некоторые устройства выглядят одинаково, но отличаются внутренней синхронизацией удержания и отпускания. Несоответствие может не обнаружиться при стационарном тесте; оно может появиться только во время остановки с нагрузкой или при низком трении. Диагностические коды неисправностей полезны, но их следует считывать наряду с испытаниями под давлением и визуальным осмотром пневматического тракта.

Цепи парковки, аварийного отключения и прицепа

Контур стояночного тормоза представляет собой контур поддержания давления. В пружинной тормозной системе отпускание стояночного тормоза означает подачу достаточного давления для сжатия пружины. Включение стояночного тормоза означает исчерпание этого давления. Если клапан ручного управления дает течь, пружинный тормоз может срабатывать медленно или не полностью отпускаться. Если в питающей магистрали прицепа падает давление, защитный клапан трактора должен защитить цепь трактора и сигнализировать об аварийном состоянии прицепа. Именно из-за этих взаимодействий жалобу на стояночный тормоз следует проверять при подсоединенном и отсоединенном прицепе.

Цепи прицепа добавляют еще один уровень: линия питания, сервисная линия, счастливые руки, релейный клапан прицепа, аварийный клапан прицепа и быстроразъемные компоненты. Ограниченная линия подачи может привести к медленному выпуску прицепа. Утечка сервисного трубопровода может привести к срабатыванию тормозов прицепа, когда трактор не тормозит. Поврежденное ручное уплотнение может попадать в воду и грязь. Защитный клапан трактора должен быть в состоянии закрыть подачу прицепа в случае отрыва или потери давления, не сливая безопасное тормозное давление трактора.

Проверьте функции парковки и экстренной помощи на низкой скорости в безопасном месте. Убедитесь, что стояночный тормоз удерживается на уклоне, что отпускание происходит быстро после перемещения управляющего клапана и что прицеп реагирует в течение ожидаемого времени. Не полагайтесь только на лампочку приборной панели. Лампа может сигнализировать о сигнале переключения, когда пневматическая цепь все еще работает медленно или частично заблокирована.

Таблица поиска и устранения неисправностей для распространенных жалоб на пневматические тормоза

Используйте шаблоны рекламаций, чтобы сузить путь проверки, а затем подтвердите это с помощью манометров и проверки на герметичность. Приведенная ниже таблица не заменяет руководство по техническому обслуживанию автомобиля, но помогает разделить неисправности на стороне питания, на стороне управления и на стороне применения.

Испытания под давлением, которые показывают разницу между «работает» и «работает безопасно»

Грузовик может пройти простую проверку «нажатия тормозов» и при этом не пройти тест на безопасность. Испытания на статическое давление должны включать в себя включение и отключение регулятора, утечку в системе при выключенном двигателе и отпущенных рабочих тормозах, утечку при нажатой педали и удержании пружинного тормоза. Обычная последовательность действий в мастерских заключается в создании полного давления, остановке, ожидании стабилизации, а затем регистрации падения давления в течение определенного периода. Точные допустимые потери зависят от технических характеристик автомобиля и метода испытаний, поэтому в руководстве по техническому обслуживанию должна быть указана линия «пройден» или «не пройден».

Динамические проверки тоже имеют значение. На низкой скорости в свободном пространстве осторожно нажмите на тормоза и прислушайтесь к моменту выхлопа. Запоздалое шипение или звук второго спуска могут указывать на проблему с релейным клапаном или быстрым выпуском. Сравните ход левой и правой камеры. Проверьте наличие тепла после короткого пробега; тормозной тормоз проявится в виде горячего барабана или диска, прежде чем станет жалобой водителя. На загруженном автомобиле убедитесь, что давление восстанавливается между применениями и что предупреждение о низком давлении активируется в указанной точке.

Интервалы технического обслуживания и детали, которые чаще всего заменяются слишком поздно

Техническое обслуживание тормозов часто определяется результатами проверок, а не одним календарным интервалом. Тем не менее, некоторые элементы заслуживают плановой замены, поскольку выход из строя предсказуем. Распространенными примерами являются картриджи осушителей воздуха, дренажи резервуаров, диафрагмы камер и ремонтные комплекты клапанов. Картридж, оставленный в эксплуатации слишком долго, может пропускать влагу до тех пор, пока влагопоглотитель не станет насыщенным, а затем высвободить выброс загрязнений. Камера, оставленная до тех пор, пока ход толкателя не выйдет далеко за пределы допустимого диапазона, может привести к перегреву фундаментного тормоза и повреждению регулятора зазора.

Проверка должна включать продувку осушителя воздуха, сливы резервуара, свободный ход донного клапана, выпуск релейного клапана, работу быстроразъемного клапана, ход камеры, состояние шланга и исправность ручных уплотнений. Ищите потертые линии возле кронштейнов рамы и компонентов подвески. Убедитесь, что все выпускные отверстия защищены, но не заблокированы грязью, льдом или грунтовочным покрытием. Закрашенное выхлопное отверстие может стать причиной медленного выпуска, и его легко не заметить после кузовных работ или ремонта.

Выбор замены: допуски, резьба и реальные условия эксплуатации

Детали пневматического тормоза на первый взгляд часто кажутся взаимозаменяемыми. Различия заключаются в резьбе портов, составах уплотнений, жесткости пружин, материале диафрагмы, потоке выхлопных газов и напряжении. Метрический порт, вставленный в фитинг NPT, может сначала загерметизироваться, а затем выйти из строя после тепловых циклов. Соленоид на 12 В, установленный в цепь на 24 В, может кратковременно поработать, а затем выйти из строя. Камера с правильным ходом, но неправильным положением монтажных часов может привести к тому, что шланг будет тереться о кронштейн.

Для принятия решения о покупке перед сравнением цен составьте контрольный список технических характеристик: функция клапана, количество контуров, управляющее давление, тип и размер порта, схема монтажа, электрический разъем, напряжение, ход, тип камеры, диапазон температур, защита от коррозии и наличие комплекта для обслуживания. При интенсивном использовании самая дешевая деталь редко оказывается самой дешевой установкой, если она сокращает срок службы или вызывает повторный вызов на дороге. Запросите габаритные чертежи, данные испытаний под давлением и информацию о материалах, если применение имеет решающее значение с точки зрения безопасности.

Также учитывайте операционную среду. Грузовик, эксплуатируемый на засоленных зимних дорогах, нуждается в прочной внешней защите от коррозии и герметичных разъемах. Транспортное средство, работающее с частыми остановками и запусками, нуждается в стабильной работе клапанов и хорошем потоке выхлопных газов. Трактор для дальних перевозок выигрывает от предсказуемой реакции релейного клапана и очистки чистого воздуха. Парк прицепов должен стандартизировать ручные уплотнения, типы камер и комплекты для обслуживания релейных клапанов, где это возможно, чтобы уменьшить путаницу в диагностике во всем парке.

Часто задаваемые вопросы: Как работает пневматическая тормозная система грузовика в эксплуатации

Почему в грузовике используется воздух вместо гидравлической жидкости?

Воздух сжимаем, доступен и может храниться в резервуарах для различных применений. Он также позволяет активировать пружинный тормоз при потере давления, что обеспечивает надежную парковку и аварийную функцию. Компромисс заключается в том, что воздушные системы нуждаются в осушителях, контроле утечек и тщательном выборе фаз газораспределения.

Что происходит, когда один тормозной контур выходит из строя?

Двухконтурный донный клапан и предохранительный клапан контура предназначены для изоляции неисправного контура и сохранения давления в оставшемся контуре. Водитель может заметить увеличение хода педали, предупреждение или снижение эффективности торможения. Транспортное средство следует безопасно остановить и осмотреть перед дальнейшим использованием.

Почему тормоза отпускают медленно после отпускания педали?

Медленный выпуск обычно указывает на ограниченный поток выхлопных газов, заедание релейного клапана, неисправность быстроразъемного клапана, остаточное давление или разрушение шланга. Проверьте время выпуска в камере и проверьте выпускные отверстия перед заменой нижнего клапана.

Как работает пружинная тормозная камера?

Большая пружина приводит в действие стояночный тормоз, когда давление воздуха снижается. Нормальное давление воздуха сжимает пружину и удерживает ее. Если давление в системе падает ниже безопасного уровня, пружина автоматически задействует тормоз. Процедуры обслуживания должны учитывать накопленную энергию пружины.

Может ли неисправность осушителя воздуха повлиять на реакцию тормоза?

Да. Влага и масло могут привести к залипанию седел клапанов, разбуханию уплотнений и замерзанию выпускных отверстий. Неисправность осушителя может сначала проявляться в медленном отпускании, неравномерном применении или наличии воды в резервуаре, а не в полном отказе тормоза.

Что следует проверить после замены клапана пневматического тормоза?

Проверьте совместимость резьбы портов, герметичность соединений, правильность прокладки шлангов, полный ход педали, время отпускания и работу стояночного тормоза. Повторите испытания на утечку и приложенное давление. Клапан, прошедший статическое испытание, все равно следует проверять на низкой скорости на предмет модуляции и срабатывания.