Современные коммерческие автомобили оснащены пневматическими тормозными системами. Принцип действия ориентирован на применение энергии сжатого воздуха в качестве рабочего газа.
Это главная черта тормозной системы данного типа и основная отличительная характеристика от других существующих вариаций. Пневматические тормозные системы оснащены различными органами управления и конструкциями. Сложные по структуре, они обладают схожим принципом действия и имеют схематическое сходство.
Общий принцип работы пневматической тормозной системы
Упрощенно принцип работы можно описать следующим образом. Воздушный насос перекачивает воздух из атмосферы в систему. Благодаря регулятору давления в системе создается и поддерживается заданное в характеристиках давление воздуха.
Подача сжатого воздуха компрессором аккумулируется в специальных баллонах-ресиверах, закрепленных на раме автомобиля. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, воздух из ресиверов по трубкам и шлангам заполняет тормозные камеры.
Камеры своими тягами приводят в действие механизмы тормозных колодок. Тормозные колодки передают энергию от сжатого воздуха тормозным барабанам (дискам) колес. Движение замедляется.
Когда водитель отпускает педаль тормоза, воздух из тормозных камер возвращается в атмосферу. Механические части системы возвращаются в исходное положение с помощью встроенных пружин. Автомобиль снова набирает скорость.
Компоненты пневматической тормозной системы
Пневматическая тормозная система грузового автомобиля включает:
- рабочая тормозная система,
- стояночная тормозная система,
- антиблокировочная система,
- система контроля и сигнализации.
Если грузовик оборудован прицепом, в общую схему добавляется тормозная система прицепа.
Основные рабочие элементы пневматической тормозной системы
Компрессор. Воздушный насос нагнетает воздух в пневматическую систему.
Регулятор давления. Поддерживает заданное рабочее давление в системе и ограничивает избыточный воздушный поток.
Сушилка. Он задерживает влагу и другие загрязнения, чтобы предотвратить их попадание в механизмы системы.
Четырехконтурный предохранительный клапан. Он распределяет воздух по независимым контурам и предотвращает утечки воздуха в случае обрыва любого из них.
Петлевые приемники. Специальные баллоны для хранения сжатого воздуха.
Клапан ножного тормоза. Предназначен для управления рабочей тормозной системой.
Тормозные камеры преобразуют давление воздуха в процесс механического торможения.
Клапан ручного тормоза. Обеспечивает управление ручным тормозом.
Аккумуляторы энергии. Они играют роль исполнительных механизмов и тормозят автомобиль при парковке, а также в движении, когда давление в пневмосистеме падает ниже допустимого значения.
Детали антиблокировочной тормозной системы. Он контролирует плавный процесс торможения колесами.
Манометр. Прибор на панели перед контроллером с показаниями давления в системе.
Контрольно-измерительные приборы, сигнализация. Контрольные лампы на панели.
Общая схема пневматической тормозной системы
При запуске двигателя одновременно включается и компрессор. Забирает атмосферный воздух и подает его в систему до достижения рабочего давления. Давление в системе определяется и ограничивается регулятором давления. Избыточный воздух возвращается в атмосферу через выпускной клапан.
После регулятора давления воздух проходит через осушитель воздуха. Это устройство необходимо для фильтрации различных примесей и удержания паров атмосферной влаги. Сухой воздух обеспечивает бесперебойную работу системы, особенно в условиях морозного климата.
В большинстве систем регулятор давления и осушитель воздуха объединены в общий блок с отдельным небольшим ресивером. Ресивер помогает осушителю выполнять функцию регенерации.
После осушителя воздух распределяется через четырехконтурный предохранительный клапан:
- в двух независимых контурах рабочей тормозной системы, оборудованных отдельными ресиверами;
- в цепи парковочной и аварийной систем, оборудована независимым ресивером (по этой цепи запитывается и тормозная система прицепа);
- в цепи питания дополнительных потребителей воздуха (пневмоподвеска и др).
Помимо разделения воздушного потока, клапан обеспечивает:
- последовательное заполнение контуров сжатым воздухом;
- в случае падения давления ниже допустимого — герметичность в остальном.
Водитель управляет главным тормозным клапаном с помощью педали тормоза. Через полости тормозного клапана сжатый воздух закачивается в тормозные камеры передних колес, через элементы управления — в тормозные камеры задних колес. Камеры штока действуют на механизмы разжижения (сжатия) тормозных колодок. Автомобиль тормозит.
В контуре стояночной и аварийной тормозных систем воздух из ресивера подается на клапан ручного тормоза, регулирующий подачу воздуха в тормозные гидроаккумуляторы, которые обычно устанавливаются на задние колеса.
С помощью клапана ручного тормоза давление сбрасывается из указанного гидроаккумулятора. В результате пружина действует на приводные механизмы. Сильно нажмите на шток тормозной камеры, обеспечивая безопасную парковку грузовика.
Системы хранения энергии помогают предотвратить аварии во время вождения. Когда давление в системе падает ниже допустимого уровня, они тормозят машину.
Приемник цепи аварийного стояночного тормоза также подает питание на клапан управления тормозами прицепа. Пневматические системы автомобиля и прицепа соединены головками подключения питания. Управляющие сигналы на тормозную систему прицепа поступают параллельно от тормозных систем автомобиля: работа, парковка, аварийная ситуация.
При подключении тормозной системы прицепа к основной тормозной системе грузового автомобиля отдельно подключаются:
- линия питания исполнительного механизма,
- линия управления.
Если прицеп имеет тормозные камеры, оборудованные тормозными аккумуляторами, дополнительно собирается цепь управления тормозными секциями. По подающей магистрали сжатый воздух, минуя тормозной кран прицепа, заполняет бачок прицепа.
Пневматический сигнал подается по управляющей магистрали в цепь управления тормозным краном прицепа. В зависимости от осевого расположения прицепы оснащаются одним или двумя регуляторами тормозного усилия.
Эти устройства позволяют регулировать выходной сигнал тормозного клапана в зависимости от нагрузки на прицеп. Настроенный сигнал отправляется в антиблокировочную тормозную систему прицепа.
Антиблокировочная тормозная система грузовика и прицепа контролирует плавное торможение колес.
Его работа обеспечивает:
- датчики скорости вращения колес,
- электромагнитные клапаны — модуляторы,
- электронный блок управления,
- сигнальные лампы.
Система управления и сигнализации представляет собой манометр, который показывает водителю давление в пневмосистеме (иногда два, в зависимости от количества контуров в рабочей системе), и индикаторные лампы разных цветов через датчики, контролирующие работу пневмосистемы системы и сигнализировать о ее состоянии.
Пневматическая тормозная система грузового автомобиля представляет собой технически сложный механизм. Тяжелый и негабаритный автомобиль должен надежно и предсказуемо вести себя на любой дороге.
Знание устройства, принципа работы узлов и элементов тормозной системы поможет правильно за ней ухаживать. В благодарность за то, что тормоза не разочаруют водителя в экстренной ситуации.