Как устроена пневматическая тормозная система


☰Принцип работы пневматической тормозной системы автомобиля

Пневматический тормозной привод - вид конструкции тормозной системы, которая использует в качестве энергоносителя сжатый воздух. Пневматические тормоза используют в разных видах транспорта:

  • пассажирские автобусы;
  • грузовые коммерческие автомобили;
  • специализированная техника - грейдеры, бульдозеры, погрузчики, автокраны, другие крупно- и малогабаритные спецсредства;
  • железнодорожный транспорт.

Тягач DAF XF105 - пример грузовика с пневматическими тормозами

Нас интересует именно автомобильный вариант пневматического тормозного привода. В статье мы расскажем о:

  • видах пневматических тормозных систем;
  • конструкции и принципе работы пневмопривода;
  • основных преимуществах и недостатках пневматики в сравнении с гидравлическими тормозами;
  • неисправностях, которые возникают в работе пневмотормозов, признаках и последствиях поломок, а также дадим полезные советы как продлить срок службы тормозной системы.

Классификация пневматических тормозных систем

Пневматический тормозной привод используют отдельно или в комплексе с другими системами (примеры - комбинированные тормозные системы электропневматического или пневмогидравлического типа).

Пневматические тормозные системы также классифицируют по количеству рабочих контуров-магистралей. Встречаются 3 вида систем:

  • одноконтурные;
  • двухконтурные;
  • многоконтурные.

Большой выбор тормозных суппортов

Перейти

Одноконтурные системы. Особенность - магистрали на передние и задние колеса объединены в одну ветку, а интенсивность потока сжатого воздуха контролирует один тормозной кран. Одноконтурная модель пневматической тормозной системы - устаревший тип конструкции, который в большинстве случаев встречается только на старых моделях грузовых автомобилей и автобусов.

Двухконтурные системы. Отличия понятны из названия - магистрали тормозной системы автомобиля разделены на две ветки. Одна ветка передает сжатый воздух на передние колеса, вторая - на задние. Поток энергоносителя контролируют два тормозных крана - по одному на каждый контур магистралей. Двухконтурная конструкция надежнее, чем одноконтурная. Если вышла из строя ветка задней оси, передние тормозные узлы продолжают функционировать и наоборот.

Многоконтурные системы. Особенность - сложная, но эффективная и надежная конструкция. Многоконтурные пневматические системы встречаются в крупных грузовых автомобилях и состоят из трех и больше контуров. Многоконтурная тормозная пневмосистема увеличивает устойчивость, облегчает управление и остановку грузовика.

Конструкция пневматической тормозной системы

Конструкция пневматического тормозного привода примерно одинаковая для всех видов автомобилей. Отличаться могут отдельные узлы и элементы.

Общий вид пневматической тормозной системы: 1 - двухсекционный тормозной кран, 2, 6 - тормозные камеры (силовые цилиндры), 3 - предохранительный клапан, 4 - регулятор давления, 5 - компрессор, 7 - кран отбора воздуха, 8 и 9 - разобщительный кран с соединительной головкой, 10 - ресиверы (воздушные баллоны), 11, 12 - тормозные барабаны в сборе.

Компрессор. Нагнетает воздух в ресиверах (баллонах). Компрессор устанавливают в переднюю часть автомобиля возле блока двигателя. Агрегат работает от клиновидного ремня, который соединяет шкив компрессора и шкив радиаторного вентилятора.

Ресиверы или баллоны. В ресиверах хранится запас сжатого воздуха. Пневматические тормоза оборудованы двумя ресиверами. Первый баллон, который в народе называют “мокрым”, оборудован предохранительным клапаном и краном для слива конденсата. На втором ресивере есть только кран для слива конденсата. Предохранительный клапан, который контролирует давление во втором баллоне, установлен дальше по магистрали в тормозном кране.

Предохранительный клапан. Защищает систему от перегрузки и сбрасывает избыточное давление. Количество защитных клапанов зависит от типа конструкции и количество контуров магистралей.

Регулятор давления. Контролирует и поддерживает оптимальное давление в системе, а при необходимости впускает или выпускает воздух в устройство разгрузки компрессора.

Тормозной кран. Комбинированный поршневой узел, который распределяет потоки сжатого воздуха по системе, последовательно заполняет энергоносителем все контуры пневмосистемы и тормозные камеры. Тормозной кран - связующий узел между ресиверами и тормозными цилиндрами колес. Количество тормозных кранов в пневматической системе зависит от количество контуров.

Осушитель воздуха. Выделяет пары воды и другие примеси (например, пары масла) из всасываемого воздуха. В современных моделях автомобилей осушитель совмещен с регулятором давления, поэтому последний как отдельный узел отсутствует.

Тормозные узлы с силовыми цилиндрами (тормозными камерами). Установлены на колесах автомобиля, отвечают за остановку транспортного средства. Каждый узел оборудован тормозным цилиндром, в который по трубопроводу под давлением поступает воздух и который прижимает тормозные колодки к барабану.

Разобщительный кран. Элемент встречается только в тягачах с прицепами. Через кран пневматическую тормозную систему тягача соединяют с тормозной магистралью прицепа. Кран объединяет две системы, увеличивает устойчивость и управляемость автомобиля, уменьшает риск заноса прицепа при торможении.

Пневмоусилители. Агрегаты увеличивают показатели давления до необходимого уровня и уменьшают нагрузку на компрессор. Количество усилителей отличается в различных моделях автомобилей.

Трубопровод. Система труб и шлангов соединяет все узлы и элементы. Количество ответвлений трубопровода зависит от количества контуров пневматической тормозной системы.

Педаль тормоза. Элемент передает усилие на поршни тормозного крана и открывает каналы для сжатого воздуха от ресиверов на тормозные камеры колес.

Рычаг ручного тормоза.

Измерительные приборы и датчики. Контролирующие элементы, по которым водитель следит за состоянием и работоспособностью тормозной системы. К ним относятся датчики, которые находятся в ресиверах и тормозных камерах, и двухстрелочный манометр. Одна стрелка манометра показывает давление в баллонах, а вторая - в тормозных камерах. В старых моделях автомобилей манометров было два и каждый отвечал за свой узел.

Принцип работы и функционал пневматического тормозного привода

Главная и единственная функция любой тормозной системы - вовремя остановить автомобиль не зависимо от условий и внешних факторов. Неважно, нужно плавно остановить авто перед перекрестком или резко затормозить из-за неожиданно возникшей преграды - автомобиль должен остановится без ущерба для водителя, транспортного средства, других участников дорожного движения.

Рассмотрим основные этапы и процессы, которые происходят в пневматической тормозной системе.

Пневмокомпрессор для автомобилей МАЗ с двигателем OM 906 LA

Компрессор тормозной системы - приводной агрегат, который работает только когда запущен двигатель. Через воздушный фильтр в компрессор поступает воздух, который агрегат через регулятор давления закачивает в ресиверы.

Регулятор давления, который расположен либо как отдельный узел, либо встроен в осушитель, контролирует и оптимизирует давление воздуха, а когда ресиверы заполнены полностью, обеспечивает холостой ход компрессора. Если регулятор давления не работает, его подменяет предохранительный клапан.

Ресиверы системы соединены последовательно. В нижней части первого баллона находится спускной кран, через который из энергоносителя выводится конденсат и пары масла. Второй баллон соединен с краном, который оборудован регулятором давления и предохранительным клапаном. Последние сбрасывают лишний воздух и нормализуют давление в системе, если оно превышает допустимое.

Большой выбор тормозных суппортов

Перейти

Тормозной кран контролирует и перенаправляет поток сжатого воздуха в камеры силовых цилиндров, которые находятся в тормозных узлах колес. В одноконтурной системе за передние колеса автомобиля отвечает нижний цилиндр крана, а за задние колеса тягача и колеса прицепа (если есть) - верхний цилиндр. Пневматические тормоза прицепа присоединяют к автомобилю через разобщительный кран и соединительную головку.

Когда водитель нажимает педаль тормоза, тормозной кран открывает доступ для сжатого воздуха, который из ресиверов поступает в тормозные камеры колес. В цилиндрах увеличивается давление, разжимные кулаки прижимают колодки к тормозным барабанам колес и останавливают автомобиль. Когда водитель отпускает педаль, клапаны тормозных камер колес выводя воздух и колодки возвращаются в исходное положение.

Пневматический барабанный тормозной узел в сборе на автомобиле

Водитель может следить за состоянием пневматической тормозной системы по манометру, который показывают давление сжатого воздуха в ресиверах и тормозных камерах. Манометр соединен с датчиками давления, которые передают данные на приборную панель в кабину водителя.

Преимущества и недостатки пневматики

Пневматическая и гидравлические тормозные системы - это два аналоговых тормозных привода, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. Первый тип привода используют в основном в тяжелых автомобилях, а второй чаще встречается на транспортных средствах повседневного использования.

Чем пневматические тормоза лучше гидравлических:

  • когда водитель отпускает педаль тормоза, сжатый воздух не возвращается обратно в систему, а выходит через клапаны сброса в атмосферу;
  • пневматическая система экономичнее, так как использует сжатый воздух, который компрессор забирает из атмосферы;
  • воздух меньше изнашивает систему, чем жидкостный наполнитель;
  • сжатый воздух - нейтральная среда, поэтому вероятность того, что энергоноситель потеряет свойства, гораздо меньше. Гидравлические смеси для тормозных систем сильно отличаются друг от друга по составу, смешивать их нельзя, а вывести из строя систему может любая посторонняя примесь;
  • пневматическая тормозная система легче переносит температурные перепады как окружающей среды, так и внутри системы. Гидравлический энергоноситель может закипеть или замерзнуть от резкого скачка температуры, в результате тормоза ломаются;
  • пневматика меньше боится мелких утечек, так как компрессор работает все время и в случае утечки рабочего газа быстро восполнит недостачу.

Однако и у гидравлики есть свои преимущества:

  • гидротормоз срабатывает быстрее за счет того, что энергоноситель обладает высокой плотностью и не сжимается, как воздух;
  • у гидравлического привода конструкция значительно проще, чем у пневматической тормозной системы
  • гидравлический привод функционирует как отдельная система в отличие от пневматического, в котором работа компрессора зависит от работы двигателя;
  • несмотря на то, что пневматические тормоза срабатывают быстрее, КПД гидравлических тормозов выше за счет меньшей потери энергии при перемещении энергоносителя по трубопроводу.

Ну и самое главное отличие между гидравликой и пневматикой - цена на запчасти и агрегаты. Хотя тяжело сравнивать, например, стоимость тормозного суппорта легкового автомобиля и барабанный тормоз тяжелого тягача, как минимум из-за большой разницы в габаритах и конструкции.

Именно благодаря отличиям между двумя видами тормозных приводов каждый из типов занимает свою нишу и практически не конкурирует с аналогом.

Неисправности пневматической тормозной системы. Причины и признаки поломок. Как продлить срок службы тормозов

Основные неисправности пневматической тормозной системе:

  • тормоза автомобиля не реагируют на нажим педали или реагируют с большим опозданием. Причины - сжатый воздух выходит через трещину в трубопроводе или ресивере, вышел из строя компрессор. Неисправности возникают в результате резкого удара, который повредил пневмосистему, постепенного износа привода, разрыва приводного ремня, который запускает компрессор. Выход - обратиться на диагностику  на станции техобслуживания;
  • увеличился тормозной путь автомобиля. Причины также могут быть разные. Например, разболталась педаль тормоза, износились тормозные колодки или барабаны, поврежден один из контуров магистрали. Неисправности возникают в результате естественного износа, резкого перепада давления или неправильной работы перепускных клапанов и тормозных кранов. Решение - посетите автосервис и пройдите диагностику пневмотормозов;
  • занос прицепа во время торможения. Проблема говорит о неисправности разобщительного клапана, который соединяет пневмосистему тягача и тормозные камеры прицепа. В результате, когда водитель тормозит, воздух поступает только в тормозные камеры, а прицеп продолжает движение. Выходит, что прицеп и тягач начинают двигаться навстречу друг другу, в результате чего прицеп как более длинный и менее устойчивый объект ведет в сторону. Чтобы устранить поломку, достаточно заменить разобщительный кран;
  • автомобиль ведет в сторону при торможении. Причина - тормоза работают несинхронно, колеса тормозят в разное время, и автомобиль может занести. Проблема возникает, когда неравномерно изнашиваются тормозные колодки и барабаны или одна из тормозных камер пропускает воздух.

Своевременный ремонт - залог безопасности и комфорта

Чтобы не допустить неисправности, достаточно регулярно проверять состояние тормозной системы автомобиля, следить за показатели манометров и датчиков, вовремя проходить ТО, использовать качественные и подходящие по допускам запчасти, комплектующие и сменные узлы. Именно от отношения водителя к автомобилю зависит срок службы транспортного средства. Это правило, которые должен знать и соблюдать каждый водитель независимо от того, на чем ездит человек - на легковушке или тягаче с прицепом.

Пневматическая тормозная система: устройство и работа

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.

Пневматическая тормозная система тягачей и прицепов. Конструкция

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

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

Рис. Пневматическая одноконтурная тормозная система

 

Привод, как правило, подразделяется на две функциональные части:

  • привод управления
  • энергетический привод

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

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

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

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

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

Элементы системы фрикционного тормоза называются тормозными механизмами.

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

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

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

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

Цифрой 3 на элементах тормозного привода обозначается связь с атмосферой.

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

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

Компрессор — это воздушный насос, который нагнетает воздух в питающий контур и, как правило, осуществляет первичную регулировку его давления. Регулятор давления управляет подачей сжатого воздуха компрессором с целью поддержания его давления в заданных пределах. Осушитель воздуха производит подготовку сжатого воздуха для использования в пневмосистеме. Основная его задача — отделение от воздуха паров воды и от- фильтровывание различных примесей (в основном паров масла). В современных системах осушитель совмещает функции отделения от примесей и регулировки давления, поэтому в таких системах регулятор давления как отдельный узел отсутствует. Поскольку большинство осушителей работает по принципу регенерации, они имеют отдельный ресивер, с помощью которого обеспечивается регенеративная функция. В некоторых видах пневмосистем может применяться предохранитель от замерзания, смешивающий со сжатым воздухом летучую низкозамерзающую жидкость для предотвращения замерзания воды, конденсирующейся на элементах тормозного привода при низких температурах. Однако эти устройства в настоящее время применяются редко, так как современные модели осушителей обеспечивают подготовку сжатого воздуха с достаточной эффективностью.

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

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

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

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.

Пневматический тормозной привод — Энциклопедия журнала "За рулем"

Пневматический тормозной привод для затормаживания автомобиля или прицепа использует сжатый воздух.
Преимущества и недостатки пневматического привода во многом противоположны гидравлическому приводу.
Так, к преимуществам относят неограниченные запасы и дешевизну рабочего тела (воздух), сохранение работоспособности при небольшой разгерметизации, т. к. возможная утечка компенсируется подачей воздуха от компрессора, возможность использования на автопоездах для непосредственного управления тормозами прицепа, использование в других устройствах, таких как пневматический звуковой сигнал, привод переключения многоступенчатых коробок передач, усилитель сцепления, привод дверей автобуса, подкачка шин и т. п.
Недостатками пневмопривода являются: большое время срабатывания вследствие медленного поступления сжатого воздуха к удаленным воздухонаполняемым объемам через трубопроводы с малым диаметром, сложность конструкции, большие масса и размеры агрегатов из-за относительно небольшого рабочего давления, возможность выхода из строя при замерзании конденсата в трубопроводах и аппаратах при отрицательных температурах.

Простейший пневматический тормозной привод автомобиля:
1 — ресивер;
2 — педаль;
3 — кран;
4 — тормозной цилиндр;
5 — пружина;
6 — шток тормозного механизма;
7 — тормозная колодка

Простейший пневматический тормозной привод автомобиля (а) состоит из ресивера, в который подается сжатый воздух из компрессора, крана, приводимого в действие от педали, и тормозной камеры, шток которой связан с разжимным кулаком тормозного механизма.
При торможении поворотная пробка крана соединяет внутреннюю полость тормозной камеры с ресивером и сжатый воздух, воздействующий на диафрагму, приводит в работу тормозной механизм (б).
Давление воздуха в тормозной камере устанавливается такое же, как в ресивере. При повороте пробки крана в другое положение (а) сжатый воздух выходит из камеры в атмосферу. Разжимной кулак возвращается в первоначальное положение и происходит растормаживание.

Принципиальная схема пневматического привода тормозов грузового автомобиля и прицепа

Реальный пневматический привод современного автомобиля намного сложнее. Принципиальная схема пневматического привода тормозов грузового автомобиля и прицепа показана на рисунке. Привод тягача содержит аппараты подготовки воздуха, аппараты контуров рабочей, стояночной и запасной систем тягача, аппараты управления тормозами прицепа. Привод прицепа включает аппараты рабочей и стояночной систем.
Воздух от компрессора поступает через регулятор давления, влагоотделитель к четырехконтурному защитному клапану (все эти устройства составляют систему подготовки воздуха). Тормозная система выполнена многоконтурной. К контуру привода передних тормозных механизмов относятся: ресивер с запасом воздуха, одна из секций тормозного крана, модуляторы антиблокировочной системы (АБС) и тормозные камеры передних тормозных механизмов. К контуру задних тормозных механизмов принадлежит второй ресивер, вторая секция тормозного крана, регулятор тормозных сил, модуляторы АБС и две тормозные камеры с пружинными энергоаккумуляторами. На трехосных автомобилях тормозные камеры задних осей обычно входят в состав заднего контура. На многоосных автомобилях тормозные камеры группируются в контуры различными вариантами, например, 1–2 и 3–4 оси или 1–3 и 2–4 оси. Третий контур является контуром стояночной системы и состоит из ресивера, тормозного крана со следящим действием, которым управляет водитель, ускорительного клапана и энергоаккумуляторов. Контур вспомогательной системы содержит кран управления и два пневмоцилиндра. Для управления тормозами прицепа на автомобиле-тягаче также имеются одинарный защитный клапан, клапан управления тормозами прицепа и соединительные головки.
Привод полуприцепа или прицепа имеет две соединительные головки, два магистральных фильтра, воздухораспределительный клапан, ручной кран стояночной системы без следящего действия, ресивер, регулятор тормозных сил, модуляторы АБС, тормозные камеры с энергоаккумуляторами или без них. Соединение пневмопривода тягача и прицепа выполняют двумя трубопроводами, которые образуют питающую и управляющую магистрали.
Реальная схема конкретного автомобиля может отличаться от рассмотренной наличием или отсутствием дополнительных приборов.
Сжатие воздуха для пневматического тормозного привода осуществляется компрессором, приводящимся в действие непосредственно от двигателя автомобиля. Максимальное давление, создаваемое компрессором, может достигать 1,5 МПа. Максимальное рабочее избыточное давление воздуха в ресиверах привода составляет 0,65–0,8 МПа и автоматически ограничивается регулятором давления.
Атмосферный воздух имеет определенный процент влажности. При сжатии компрессором он нагревается, а при движении по трубопроводам и через аппараты привода — остывает. При этом из сжатого воздуха выделяется влага, которая ускоряет коррозию внутренних поверхностей системы, смывает смазку и, главное, может замерзнуть в трубопроводах и аппаратах при отрицательной температуре, что приведет к отказу тормозов. Для удаления влаги (очистки воздуха) в питающей части привода, до или после регулятора давления, устанавливают влагоотделители. Очистка сжатого воздуха от влаги в них осуществляется термодинамическим или адсорбционным способом. Третий способ защиты — перевод конденсата в состояние низкозамерзающей жидкости. Для этого в специальном аппарате — спиртонасытителе — при низких температурах окружающей среды в сжатый воздух вводят пары спирта, которые, смешиваясь с выделившейся влагой, образуют раствор (антифриз) с низкой температурой замерзания.
Четырехконтурный защитный клапан, разделяет привод на четыре, действующих независимо друг от друга, контура. Защитный клапан позволяет двигаться воздуху только в направлении к ресиверам, защищая запас воздуха в ресиверах при разгерметизации на участке аппаратов подготовки воздуха. Одновременно он защищает исправные контуры от неисправного в случае обрыва в одном из них, не позволяя выйти воздуху в атмосферу сразу из всех ресиверов привода. Одинарный защитный клапан отключает привод тягача в случае разрыва питающего трубопровода прицепа. На некоторых автомобилях вместо четырехконтурного применяют двойные или тройные защитные клапаны аналогичного назначения. Пройдя через четырехконтурный клапан, сжатый воздух заполняет ресиверы контуров.
Работой любого контура рабочей системы управляет одна секция тормозного крана. Тормозной кран — это следящий аппарат, через который воздух при торможении поступает из ресивера в рабочие аппараты. Он управляется тормозной педалью в кабине водителя. При растормаживании через тормозной кран воздух из привода выпускается в атмосферу. Регулятор тормозных сил и модулятор АБС корректируют давление воздуха в контурах при торможении.
Стояночной тормозной системой управляют с помощью ручного тормозного крана, установленного в кабине водителя. Исполнительным элементом контура являются энергоаккумуляторы. Между краном и энергоаккумулятором размещен ускорительный клапан. Тормозной кран уменьшает или увеличивает давление в полости ускорительного клапана, который в соответствии с этим либо пропускает из ресивера воздух в цилиндр энергоаккумулятора, а значит, повышает в нем давление, либо для снижения давления в цилиндре выпускает воздух из него в атмосферу. Чтобы обеспечить быстрый выпуск воздуха из энергоаккумуляторов при торможении ускорительный клапан располагают максимально близко от них. Два крайних, фиксированных, положения рукоятки соответствуют максимальному избыточному давлению воздуха в энергоаккумуляторах или атмосферному. При промежуточных положениях рукоятки давление также может принимать любое промежуточное значение, что позволяет использовать данный контур в качестве контура запасной тормозной системы и производить плавное торможение.
Контур вспомогательной системы позволяет включать в работу моторный тормоз — замедлитель. При нажатии кнопки крана воздух поступает в пневмоцилиндры контура, а при отпускании — выходит в атмосферу. Из-за малого расхода воздуха этот контур не имеет собственного ресивера.
Магистраль, питающая ресивер прицепа сжатым воздухом (питающая магистраль), начинается от одинарного защитного клапана, а управляющая процессом торможения прицепа — от клапана управления тормозами прицепа. Подача сжатого воздуха в ресивер прицепа производится постоянно, независимо от того, происходит торможение тягача или нет. Управляющая магистраль используется для подачи команды на прицеп о начале торможения и его интенсивности. Команда подается путем изменения давления воздуха в управляющем трубопроводе. Чем больше давление в трубопро

Принципы работы пневматической тормозной системы

Каждый водитель без труда назовет массу отличий грузового автомобиля от легковой машины. Будут упомянуты вес, диски тормозные, габариты, величина шин и многое другое, однако основное отличие состоит именно в техническом устройстве машин.

У современных грузовых транспортных средств довольно сложная «начинка» и тормозная система не является исключением. Прежде всего, эта система работает по принципу пневматики, что в корне отличает ее от системы тормозов легкового автомобиля. Стоит отметить, что данная система грузовика является одним из важных составляющих безопасности всех участников дорожного движения.

Как работает пневматическая тормозная система грузового автомобиля?

Принцип использования силы сжатого воздуха – вот то, что лежит в основе функционирования пневматической тормозной системы. Этот воздух находится в прочных баллонах, его нагнетание осуществляется посредством специального мощного компрессора. Подобным принципом работы пневматическая тормозная система отличается от прочих систем.

Схема работы тормозной системы грузовика, основанной на пневматике, заключается в следующем. Компрессор из баллонов подает сжатый под давлением воздух в определенном количестве. Давление в тормозных камерах создается после того, как нажатие на тормозную педаль передает усилие к тормозному крану. После того как педаль тормоза отпускается, происходит ослабление рычага, вследствие чего процесс нагнетания давления приостанавливается.

Пневматическая тормозная система грузовика: работа в деталях

Чтобы понять, как работает пневматика на грузовом транспортном средстве, имеет смысл несколько углубиться в ее принцип действия.

Как только автомобиль начинает движение, его тормозная система также начинает делать свою работу, а именно: нагнетать воздух в резервуары. Важная деталь: тормозная педаль в это время обязательно должна быть отпущена.

После того, как в баллоны поступит достаточный объем сжатого воздуха, он устремится к тормозному крану. При условии, что грузовой автомобиль оснащен прицепом, воздух будет поступать по системе также и в резервуары прицепа, благодаря чему получится непрерывный контакт всех систем автомобиля.

После того, как будет нажата педаль тормоза, открывается тормозной кран после перекрытия ряда секция тормозного узла. В этот момент сжатый воздух под давлением начинает поступать в пневматические камеры, что влечет за собой торможение транспортного средства. Стоит обратить внимание на тот факт, что приведение в действие тормозов прицепа осуществляется именно верхней секцией системы. Нижняя секция тормозной системы, в свою очередь, является ответственной за остановку самого грузовика, который исполняет роль тягача.

Стоит рассмотреть данный принцип более детально.

После того как сжатый воздух поступил в пневматические камеры, диафрагма начинает под его воздействием продавливаться, сжимая при этом встроенную внутри нее пружину.

Следом давление на себе ощущает толкатель и, наконец, основное усилие принимает на себя рычаг разжимного кулачка системы. Валик, расположенный на этой небольшой детали, поворачиваться, разводя в разные стороны тормозные колодки. Благодаря этому процессу автомобиль тормозит.

Из чего состоит пневматическая тормозная система грузового транспортного средства?

Пневматическая тормозная система грузовика состоит из нескольких важных элементов, позволяющих работать узлу бесперебойно. Итак, состав пневматической тормозной системы – это:

  • привод управления (элементы пневмопривода), которые позволяют производить намеренное или автоматическое регулирование ряда деталей энергетического привода;
  • энергетический привод представляет собой набор элементов пневматической тормозной системы грузовика, обеспечивающих обогащение привода управления воздухом, который находится под давлением.
  • тормоз является практически главным в данной системе, так как именно в нем сосредоточены все силы, которые обеспечивают сопротивление несанкционированному движению транспортного средства в одну из сторон. В свою очередь, тормоз пневматический системы делится на следующие типы:

1. Фрикционный.

Срабатывает во время соприкосновения двух движущихся навстречу друг другу элементов тормозной системы грузовика;

2. Электрический.

Торможение осуществляется во время возникновения силы трения под воздействием электромагнитного поля;

3. Гидравлический.

В центре внимания опять два следующие навстречу друг другу объекта системы, взаимодействие между которыми возникает во время увеличения давления в жидкости;

4. Моторный.

Кинетическая сила передается на колеса транспортного средства, которая возникает благодаря возрастающей тормозящей величине.

  • Компрессор — устройство, известное современным людям из их же быта. Привычные всем холодильники также работают на компрессорах. Суть функционирования данного прибора заключается в его работе по типу воздушного насоса, который отвечает за поступление в тормозную систему воздуха в должном объеме. Кроме того, компрессор является ответственным за регулировку давления воздуха внутри системы.

В составе компрессора тормозной пневматической системы есть специальный регулятор, следящий за давлением, то есть подающий сжатый кислород компрессором. Это необходимо делать для того чтобы параметры не превышали заданные разработчиками пределы. При сбое в работе датчика, велик риск сбоя всей системы. А это прямой путь к неисправности тормозной пневматической системы грузового транспортного средства.

  • Осушитель воздуха расположен непосредственно в компрессоре, главная миссия которого заключается в подготовке воздуха, поступающего в пневматическую систему. В процессе осушения из воздуха испаряются молекулы влаги, масляные отложения, загрязнения, вредные примеси и т. д.

Стоит также отметить, что практически все осушители воздуха, интегрированные в современные пневмосистемы, не только выполняют свою прямую обязанность, но и осуществляют процесс регенерации.

  • Предохранитель от замерзаний – это еще один довольно интересный агрегат, которым часто оснащаются пневматически тормозные системы грузовиков. Как правило, это транспортные средства с внушительной комплектацией.

В чем заключается принцип работы этого элемента системы тормозов? По своей сути он довольно прост. Этот агрегат в холодное время года вводит особый химический состав в резервуары со сжатым воздухом. Это позволяет не замерзать конденсату в морозы, что не создаст дополнительных проблем в работе пневматической тормозной системы.

Неисправности пневматической тормозной системы грузовика и причины их возникновения

После знакомства с основными комплектующими тормозной пневмосистемы грузового транспортного средства и детального рассмотрения принципа их работы, следует рассмотреть и возможные неисправности, которые, увы, встречаются нередко. Не лишним также будет упомянуть и о том, что подавляющее число этих неисправностей похоже на поломки в других видах тормозных систем. Итак, вот основные три:

  • Во время нажатия педали тормоза не происходит никакой реакции системы. Эта неприятность может случиться по причине нехватки воздуха, который поступает из баллонов. При возникновении данной проблемы следует незамедлительно осуществить диагностику компрессора, для того чтобы можно было исправить ошибку в самое ближайшее время.
  • Слишком длинный тормозной путь грузовика. Все дело в плохо отрегулированной тормозной педали (деталь разболталась). Следует обратиться за помощью на одну из станций технического обслуживания, где решаются подобные проблемы. Там же можно проверить и рычаги тормозные.
  • 3Несинхронная работа тормозов. Главная причина возникновения этой неисправности состоит в разбеге зазоров, которые имеются на тормозных накладках. Решение проблемы – регулировка тормозной пневмосистемы в на СТО.

Разумеется, список неполадок и сбоев в работе пневматической тормозной системы грузового автомобиля на порядок больше, однако вышеперечисленные встречаются чаще остальных. Так или иначе, если водитель замечает какое-то нарушение в привычной работе тормозов, нужно сразу же обратиться за квалифицированной помощью специалистов.

Пневматическая тормозная система грузового автомобиля должна быть исправна!

Совершенно ясно, что система тормозов грузовика является одним из наиболее важных его механизмов. Вместе с тем, это и довольно сложная система, которая позволяет осуществлять торможение негабаритных и очень тяжелых грузовых транспортных средств. А это означает, что каждый водитель должен знать основной принцип ее устройства и функционирования. Эта важная информация позволит в одной из форс-мажорных ситуация среагировать быстро и правильно.

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.

Пневматическая тормозная система

Тормоз - это устройство, с помощью которого к движущемуся элементу машины прикладывается сопротивление трения, чтобы замедлить или остановить движение машины. Чаще всего в тормозах используется трение между двумя прижатыми друг к другу поверхностями, чтобы преобразовать кинетическую энергию движущегося объекта в тепло, замедляющее движение транспортного средства.

Подробнее ..


Тормоз, в котором в качестве рабочей жидкости используется воздух, является пневматическим тормозом.Система, приводящая в действие это явление, известна как пневматическая тормозная система. Пневматический тормоз или пневматическая тормозная система - это тип фрикционного тормоза для транспортных средств, в котором сжатый воздух, нажимающий на поршень, используется для приведения в действие тормозной колодки для остановки транспортного средства.

Вам нужен микроконтроллер для управления тормозной системой. Ультразвуковой датчик измеряет расстояние до объекта перед ним. Реле с электромагнитным клапаном подключено к пневмоцилиндру.

Описание проекта:

  1. AT89S52: AT89S52 - это малопотребляющий, высокопроизводительный 8-разрядный КМОП-микроконтроллер с 8 Кбайт программируемой флэш-памяти внутри системы.Это мощный микроконтроллер, который обеспечивает высокую гибкость и экономичное решение для многих встраиваемых приложений управления. Он имеет следующие стандартные функции: 8 Кбайт флэш-памяти, 256 байтов ОЗУ, 32 линии ввода / вывода, сторожевой таймер, 2 указателя данных, 3 16-битных таймера / счетчика, встроенный в кристалл генератор и схему синхронизации.
  2. Ультразвуковой датчик: Ультразвуковой датчик излучает высокочастотный звуковой импульс, а затем измеряет время, необходимое для отражения эха звука.

Знаете ли вы

Skyfi Labs помогает студентам приобретать практические навыки, создавая реальные проекты.

Вы можете записаться с друзьями и получить наборы на пороге

Вы можете учиться у экспертов, создавать рабочие проекты, демонстрировать свои навыки всему миру и находить лучшие рабочие места.
Начни сегодня!


  1. Реле: Реле - это переключатель с электрическим управлением.Он может обрабатывать высокую мощность, необходимую для непосредственного управления электрическим двигателем или другой нагрузкой, так как называется реле или контактором.
  2. Электромагнитный клапан: Электромагнитный клапан - это клапан с электромеханическим управлением. Клапан управляется электрическим током через соленоид: в случае двухходового клапана поток включается или выключается; в случае трехходового клапана поток переключается между двумя выпускными отверстиями.
  3. Пневматический цилиндр: Пневматический цилиндр - это механические устройства, использующие сжатый воздух, воздействующий на поршень внутри цилиндра для перемещения груза по линейному пути.В отличие от их гидравлических альтернатив, рабочая жидкость в пневматическом приводе просто непрерывно воздействует на окружающую среду.

Краткое описание проекта: Всякий раз, когда объект находится перед ультразвуковым датчиком, в соответствии с программой на определенном расстоянии транспортного средства, аварийный тормоз должен открываться, чтобы оказать давление на тормоз колеса, реле срабатывает в аварийной ситуации, срабатывает соленоидный клапан пневматический цилиндр отпускается с помощью воздушного пресса, чтобы задействовать тормоз, чтобы остановить движение транспортного средства.

Программные требования:

  1. Keil Uvision 3: Keil Software производит компиляторы C, макроассемблеры, ядра реального времени, отладчики, симуляторы, интегрированные среды и оценочные платы для семейств микроконтроллеров 8051, 251, ARM и XC16x / C16x / ST10
  2. Язык программирования: Встроенный язык C

Последние проекты по механике

Хотите развить практические навыки работы с механикой? Ознакомьтесь с нашими последними проектами и начните обучение бесплатно


Комплект, необходимый для разработки пневматической тормозной системы:
Технологии, которые вы узнаете, работая над пневматической тормозной системой:
Пневматическая тормозная система
Skyfi Labs • Опубликовано: 2018-04-30 • Последнее обновление: 2020-10-10 .

Как работает тормозная система

Двухконтурная тормозная система

Типичная двухконтурная тормозная система, в которой каждый контур воздействует на оба передних колеса и одно заднее колесо. При нажатии на педаль тормоза жидкость выталкивается из главного цилиндра по тормозным трубкам в рабочие цилиндры на колесах; главный цилиндр имеет резервуар, который сохраняет его заполненным.

Самые современные автомобили имеют тормоза на всех четырех колесах, управляемый гидравлическая система .Тормоза могут быть дискового или барабанного типа.

Передние тормоза играют большую роль в остановке автомобиля, чем задние, потому что при торможении вес автомобиля переносится вперед на передние колеса.

Поэтому многие автомобили имеют дисковые тормоза , которые обычно более эффективны, спереди и барабанные тормоза в тылу.

Полностью дисковые тормозные системы используются на некоторых дорогих или высокопроизводительных автомобилях, а полностью барабанные системы на некоторых старых или небольших автомобилях.

Тормозная гидравлика

А гидравлический тормозить цепь имеет заполненный жидкостью мастер и рабочие цилиндры соединены трубами.

Главный и подчиненный цилиндры

Главный цилиндр передает гидравлическое давление на рабочий цилиндр при нажатии на педаль.

Когда вы нажимаете педаль тормоза, она нажимает поршень в главный цилиндр , нагнетая жидкость по трубе.

Жидкость перемещается к ведомому цилиндры на каждое колесо и наполняет их, заставляя поршни задействовать тормоза.

Жидкость давление равномерно распределяется по системе.

Общая площадь «толкающей» поверхности всех ведомых поршней намного больше, чем у поршня в главном цилиндре.

Следовательно, главный поршень должен пройти несколько дюймов, чтобы переместить подчиненные поршни на долю дюйма, необходимую для приведения в действие тормозов.

Такое расположение позволяет сила тормозиться так же, как если бы рычаг может легко поднять тяжелый предмет на небольшое расстояние.

Большинство современных автомобилей оборудовано сдвоенными гидравлическими контурами, с двумя главными цилиндрами в тандеме на случай выхода из строя одного из них.

Иногда один контур срабатывает передних тормозов, а другой - задних; или в каждом контуре работают и передние тормоза, и один из задних тормозов; либо один контур работает со всеми четырьмя тормозами, а другой - только с передними.

При резком торможении на задние колеса может отойти такой большой вес, что они заблокируются, что может вызвать опасный занос.

По этой причине задние тормоза намеренно сделаны менее мощными, чем передние.

Большинство автомобилей теперь также имеют чувствительное к нагрузке ограничение давления. клапан .Он закрывается, когда резкое торможение повышает давление в гидравлической системе до уровня, который может привести к блокировке задних тормозов, и предотвращает любое дальнейшее движение жидкости к ним.

Усовершенствованные автомобили могут даже иметь сложные антиблокировочные системы, которые различными способами определяют, как автомобиль замедляется и блокируются ли какие-либо колеса.

Такие системы быстро включают и отпускают тормоза, чтобы они не блокировались.

Тормоза с усилителем

Многие автомобили также оснащены усилителем мощности, чтобы уменьшить усилие, необходимое для включения тормозов.

Обычно источником энергии является перепад давления между частичными вакуум на входе многообразие и наружный воздух.

сервопривод Блок, обеспечивающий помощь, имеет трубное соединение с впускным коллектором.

Сервопривод прямого действия установлен между педалью тормоза и главным цилиндром. Педаль может работать непосредственно с главным цилиндром, если сервопривод выходит из строя или если двигатель не работает.

Сервопривод прямого действия установлен между педалью тормоза и главным цилиндром.Педаль тормоза толкает шток, который, в свою очередь, толкает поршень главного цилиндра.

Но педаль тормоза работает еще и на комплекте воздушных клапанов, а там большая резинка диафрагма соединен с поршнем главного цилиндра.

Когда тормоза выключены, обе стороны диафрагмы подвергаются воздействию вакуума из коллектора.

Нажатие на педаль тормоза закрывает клапан, соединяющий заднюю часть диафрагмы с коллектором, и открывает клапан, впускающий воздух снаружи.

Более высокое давление наружного воздуха вынуждает мембрану двигаться вперед, давая на поршень главного цилиндра, и тем самым способствует тормозному усилию.

Если затем удерживать педаль и больше не нажимать, воздушный клапан больше не будет пропускать воздух извне, поэтому давление на тормоза останется прежним.

Когда педаль отпускается, пространство за диафрагмой снова открывается для коллектора, поэтому давление падает, и диафрагма падает обратно.

Если вакуум не работает из-за двигатель останавливается, например, тормоза продолжают работать, потому что между педалью и главным цилиндром существует нормальная механическая связь. Но для их нажатия на педаль тормоза необходимо приложить гораздо большее усилие.

Как работает усилитель тормозов

Тормоз выключен - обе стороны диафрагмы находятся под вакуумом. При нажатии на тормоз воздух попадает за диафрагму, прижимая ее к цилиндру.

Некоторые автомобили имеют сервопривод непрямого действия, установленный в гидравлических линиях между главным цилиндром и тормозами. Такой блок можно установить в любом месте двигатель отсек вместо того, чтобы быть прямо перед педалью.

Он тоже полагается на коллекторный вакуум чтобы обеспечить толчок. Нажатие на педаль тормоза вызывает повышение гидравлического давления в главном цилиндре, открывается клапан и запускает вакуумный сервопривод.

Дисковые тормоза

Дисковый тормоз

Базовый тип дискового тормоза с одинарной парой поршней. Может быть несколько пар или один поршень, управляющий обеими колодками, как ножничный механизм, через суппорты разных типов - качающиеся или скользящие.

Дисковый тормоз имеет диск, который вращается вместе с колесом. Диск охвачен каверномер , в котором есть небольшие гидравлические поршни, работающие от давления главного цилиндра.

Поршни нажимают трение колодки которые зажимают диск с каждой стороны, чтобы замедлить или остановить его. Подушечки имеют форму, покрывающую широкий сектор диска.

Может быть более одной пары поршней, особенно в двухконтурных тормозах.

Поршни перемещаются только на небольшое расстояние, чтобы задействовать тормоза, а колодки едва касаются диска, когда тормоза отпускаются.У них нет возвратные пружины .

Когда тормоз затянут, давление жидкости прижимает колодки к диску. При выключенном тормозе обе колодки едва касаются диска.

Резиновые уплотнительные кольца вокруг поршней предназначены для постепенного скольжения поршней вперед по мере износа колодок, так что крошечный зазор остается постоянным и тормоза не требуют регулировки.

Многие более поздние автомобили имеют износ датчики выводы встроены в колодки. Когда колодки почти изношены, провода оголены и закорочены металлическим диском, загорается сигнальная лампа на панели приборов.

Барабанные тормоза

Барабанный тормоз

Барабанный тормоз с ведущим и ведомым башмаками, имеющий только один гидроцилиндр; Тормоза с двумя ведущими башмаками имеют цилиндр для каждого башмака и устанавливаются на передние колеса на полностью барабанной системе.

Барабанный тормоз имеет полый барабан, который вращается вместе с колесом. Его открытая спина прикрыта неподвижной спинкой, на которой расположены две изогнутые колодки с фрикционными накладками.

Колодки выталкиваются наружу гидравлическим давлением, перемещающим поршни в тормозной системе. колесные цилиндры , поэтому прижмите прокладки к внутренней части барабана, чтобы замедлить или остановить его.

При включенных тормозах колодки прижимаются поршнем к барабанам.

каждый тормозная колодка имеет шарнир на одном конце и поршень на другом. У ведущего башмака поршень находится на передней кромке относительно направления вращения барабана.

Вращение барабана имеет тенденцию плотно прижимать ведущий башмак к нему, когда он входит в контакт, улучшая эффект торможения.

Некоторые барабаны имеют сдвоенные ведущие башмаки, каждая со своим собственным гидроцилиндром; у других один ведущий и один ведомый башмаки - с осью спереди.

Эта конструкция позволяет раздвигать две колодки друг от друга с помощью одного цилиндра с поршнями на каждом конце.

Он проще, но менее мощный, чем система с двумя ведущими колодками, и обычно ограничивается задними тормозами.

В любом из типов возвратные пружины оттягивают башмаки на короткое время при отпускании тормозов.

Регулировка позволяет максимально сократить ход башмака. Старые системы имеют ручные регуляторы, которые необходимо время от времени поворачивать по мере износа фрикционных накладок. Позже тормоза автоматический регулировка с помощью трещотки.

Барабанные тормоза могут исчезнуть, если их многократно применять в течение короткого времени - они нагреваются и теряют свою эффективность, пока снова не остынут. Диски с их более открытой конструкцией гораздо менее склонны к выцветанию.

Ручной тормоз

Механизм ручного тормоза

Ручной тормоз действует на колодки посредством механической системы, отдельной от гидроцилиндра, состоящей из рычага и рычага в тормозном барабане; они управляются тросом от рычага ручного тормоза внутри автомобиля.

Помимо гидравлической тормозной системы, все автомобили имеют механический стояночный тормоз, действующий на два колеса, обычно задние.

Ручной тормоз дает ограниченное торможение, если гидравлическая система полностью выходит из строя, но его основная цель - как ручной тормоз .

Рычаг стояночного тормоза тянет трос или пару тросов, связанных с тормозами с помощью набора меньших рычагов, шкивов и направляющих, детали которых сильно различаются от автомобиля к автомобилю.

Храповик на рычаге ручного тормоза удерживает тормоз в нажатом состоянии.Кнопка отключает храповой механизм и освобождает рычаг.

В барабанных тормозах система ручного тормоза прижимает тормозные накладки к барабанам.

.

Как работает рекуперативное торможение | HowStuffWorks

Каждый раз, когда вы нажимаете на тормоз автомобиля, вы тратите энергию. Физика говорит нам, что энергию нельзя уничтожить. Поэтому, когда ваш автомобиль замедляется, кинетическая энергия, которая толкала его вперед, должна куда-то уйти. Большая его часть просто рассеивается в виде тепла и становится бесполезной. Та энергия, которую можно было бы использовать для работы, по сути тратится впустую.

Объявление

Есть ли что-нибудь, что вы, водитель, можете сделать, чтобы перестать тратить эту энергию зря? На самом деле, нет.В большинстве автомобилей это неизбежный побочный продукт торможения, и вы не сможете водить машину, не нажимая при этом тормоза. Но автомобильные инженеры много думали над этой проблемой и придумали своего рода тормозную систему, которая может возвращать большую часть кинетической энергии автомобиля и преобразовывать ее в электричество, чтобы ее можно было использовать для подзарядки автомобильных аккумуляторов. Эта система называется рекуперативным торможением.

В настоящее время такие тормоза в основном используются в гибридных автомобилях, таких как Toyota Prius, и в полностью электрических автомобилях, таких как Tesla Roadster.В таких транспортных средствах очень важно поддерживать заряд аккумулятора. Тем не менее, эта технология была впервые использована в троллейбусах и впоследствии нашла свое применение в таких маловероятных местах, как электрические велосипеды и даже гоночные автомобили Формулы-1.

В традиционной тормозной системе тормозные колодки создают трение с роторами тормозов, замедляя или останавливая автомобиль. Дополнительное трение возникает между тормозящимися колесами и поверхностью дороги. Это трение превращает кинетическую энергию автомобиля в тепло.С другой стороны, с рекуперативными тормозами система, которая приводит в движение автомобиль, выполняет большую часть торможения. Когда водитель нажимает на педаль тормоза электрического или гибридного транспортного средства, эти типы тормозов переводят электродвигатель транспортного средства в режим заднего хода, заставляя его вращаться назад, тем самым замедляя колеса автомобиля. При движении назад двигатель также действует как электрический генератор, вырабатывая электричество, которое затем подается в аккумуляторные батареи автомобиля. Эти типы тормозов работают лучше на определенных скоростях, чем на других.Фактически, они наиболее эффективны в ситуациях, когда за рулем постоянно возникают остановки. Однако гибриды и полностью электрические автомобили также имеют фрикционные тормоза, как своего рода резервную систему в ситуациях, когда рекуперативное торможение просто не обеспечивает достаточной тормозной мощности. В этих случаях водителям важно осознавать тот факт, что педаль тормоза может по-разному реагировать на давление. Иногда педаль нажимается дальше к полу, чем обычно, и это ощущение может вызвать мгновенную панику у водителей.

На следующих страницах мы более подробно рассмотрим, как работает система рекуперативного торможения, и обсудим причины, по которым рекуперативное торможение более эффективно, чем обычная система фрикционного тормоза.

.

Как работают тормоза | HowStuffWorks

На рисунке ниже сила F приложена к левому концу рычага. Левый конец рычага вдвое длиннее (2X), чем правый конец (X). Таким образом, на правом конце рычага действует сила 2F, но она действует на половине расстояния (Y), на которое перемещается левый конец (2Y). Изменение относительной длины левого и правого концов рычага изменяет множители.

Основная идея любой гидравлической системы очень проста: сила, приложенная в одной точке, передается в другую точку с помощью несжимаемой жидкости , почти всегда какого-либо масла.Большинство тормозных систем также увеличивают силу в процессе. Вот самая простая из возможных гидравлических систем:

Объявление

Этот контент несовместим с этим устройством.

Простая гидравлическая система

На рисунке выше два поршня (показаны красным) вставлены в два стеклянных цилиндра, заполненных маслом (показаны голубым) и соединены друг с другом с помощью маслонаполненной трубы.Если вы приложите направленную вниз силу к одному поршню (левому на этом рисунке), то сила будет передана второму поршню через масло в трубе. Поскольку масло несжимаемо, эффективность очень хорошая - почти вся приложенная сила приходится на второй поршень. Самое замечательное в гидравлических системах то, что труба, соединяющая два цилиндра, может быть любой длины и формы, что позволяет ей проходить через все виды вещей, разделяющих два поршня. Труба также может разветвляться, так что один главный цилиндр может приводить в движение более одного рабочего цилиндра, если это необходимо, как показано здесь:

Этот контент несовместим с этим устройством.

Главный цилиндр с двумя ведомыми

Еще одна интересная особенность гидравлической системы заключается в том, что она позволяет довольно легко умножать (или делить) усилие. Если вы читали «Как работает блокировка и захват» или «Как работают передаточные числа», то вы знаете, что обмен силой на расстояние очень распространен в механических системах. В гидравлической системе все, что вам нужно сделать, это изменить размер одного поршня и цилиндра относительно другого, как показано здесь:

Этот контент несовместим с этим устройством.

Гидравлическое умножение

Чтобы определить коэффициент умножения на рисунке выше, начните с размера поршней. Предположим, что поршень слева имеет диаметр 2 дюйма (5,08 см) (радиус 1 дюйм / 2,54 см), а поршень справа - диаметр 6 дюймов (15,24 см) (радиус 3 дюйма / 7,62 см). . Площадь двух поршней Pi * r 2 . Таким образом, площадь левого поршня составляет 3,14, а площадь поршня справа - 28.26. Поршень справа в девять раз больше поршня слева. Это означает, что любая сила, приложенная к левому поршню, будет в девять раз больше на правый поршень. Итак, если вы приложите к левому поршню усилие в 100 фунтов, направленное вниз, справа появится сила в 900 фунтов, направленная вверх. Единственная загвоздка в том, что вам придется нажать на левый поршень на 9 дюймов (22,86 см), чтобы поднять правый поршень на 1 дюйм (2,54 см).

Далее мы рассмотрим роль трения в тормозных системах.

.

Как работают тормоза грузовиков | HowStuffWorks

Давайте начнем с рассмотрения того, чем похожи тормоза грузовика и легкового автомобиля. Назначение тормозов на всех типах транспортных средств - их остановить. Тормоза грузовиков и легковых автомобилей работают по принципу трения. Оба типа транспортных средств имеют тормозные барабаны, а также их колодки и колодки, соединенные с осями колес транспортных средств.

Автомобильные тормоза зависят от тормозной жидкости, которая проходит через систему, чтобы работать должным образом. Таким образом, автомобильные тормоза - это гидравлическая система , работающая на жидкости.С другой стороны, тормоза грузовиков зависят от сжатого воздуха. (Поезда и автобусы также используют этот тип тормозной системы.)

Объявление

Главный плюс использования воздуха в том, что он никогда не заканчивается (в отличие от тормозной жидкости). Это означает, что пневматическая тормозная система очень надежна - даже если где-то в системе есть небольшая утечка, она всегда работает.

В большинстве новых тяжелых грузовиков используется двойная пневматическая тормозная система, которой нет на автомобилях.Один набор органов управления тормозом работает с обеими отдельными пневматическими тормозными системами. Если одна система выйдет из строя, другая будет работать.

Недостаток в пневмосистеме грузовых автомобилей тормозной лаг . Это время, необходимое воздуху, чтобы пройти через трубопроводы и заставить футеровку контактировать с барабаном. Когда они нажимают на педаль тормоза, водители должны привыкнуть к тому, что пневматические тормоза не срабатывают сразу, как на автомобиле. Время задержки меньше секунды, так что это не большая проблема.

Пневматическая тормозная система грузовика выполняет несколько задач. Во-первых, он поддерживает постоянную подачу сжатого воздуха. Кроме того, он должен направлять поток воздуха. Наконец, он использует энергию давления воздуха и превращает ее в механическую силу.

Один, два, три! Пневматическая тормозная система грузовика состоит из трех различных тормозных систем. Разберем каждую из них.

.

Смотрите также