Пневматический тормоз (дорожный автомобиль)

Пневматический дисковый тормоз для грузовиков

Пневматический тормоз или, более формально, пневматическая тормозная система - это тип фрикционного тормоза для транспортных средств, в котором сжатый воздух, давящий на поршень, используется для приложения давления к тормозной колодке, необходимого для остановки транспортного средства. Пневматические тормоза используются в больших тяжелых транспортных средствах, особенно в тех, которые имеют несколько прицепов, которые должны быть связаны с тормозной системой, таких как грузовики , автобусы , прицепы и полуприцепы , в дополнение к их использованию в железнодорожных поездах . Джордж Вестингауз первым разработал пневматические тормоза для использования на железной дороге.служба. ^[1] Он запатентовал более безопасный пневматический тормоз 5 марта 1872 года. ^{[2] [3]} Вестингауз внес множество изменений, чтобы улучшить свое изобретение пневматического тормоза, что привело к созданию различных форм автоматического тормоза. В начале 20 века, после того, как его преимущества были доказаны на железнодорожном транспорте, его приняли на вооружение производители грузовых автомобилей и большегрузных транспортных средств .

Дизайн и функции [ править ]

Пневматические тормоза обычно используются на тяжелых грузовиках и автобусах. Система состоит из рабочих тормозов, стояночных тормозов, педали управления и резервуара для хранения воздуха. Для стояночного тормоза есть дисковый или барабанныйустройство, которое предназначено для удержания в «рабочем» положении за счет давления пружины. Для отпускания этих "пружинных тормозов" стояночных тормозов необходимо создать давление воздуха. Чтобы задействовать рабочие тормоза (те, которые используются во время движения для замедления или остановки), нажимается педаль тормоза, направляя воздух под давлением (примерно 100–120 фунтов на кв. Дюйм, или 690–830 кПа, или 6,89–8,27 бар) к тормозу. камеры, заставляя тормоз включиться. Большинство типов пневматических тормозов грузовых автомобилей представляют собой барабанные тормоза, хотя все чаще используются дисковые тормоза. Воздушный компрессор всасывает фильтрованный воздух из атмосферы и нагнетает его в резервуары высокого давления под давлением около 120 фунтов на квадратный дюйм (830 кПа; 8,3 бар). У большинства тяжелых транспортных средств есть датчик в поле зрения водителя, показывающий наличие давления воздуха для безопасной эксплуатации транспортного средства.часто включая предупреждающие сигналы или световые сигналы. Механический "wig wag ", который автоматически падает в поле зрения водителя, когда давление падает ниже определенной точки, также является обычным явлением. Установка стояночного / аварийного тормоза высвобождает сжатый воздух в линиях между резервуаром сжатого воздуха и тормозами, таким образом включение стояночного тормоза с пружинным приводом.Внезапная потеря давления воздуха немедленно приведет к полному давлению пружины тормоза.

Пневматическая тормозная система делится на систему питания и систему управления. Система подачи сжимает, накапливает и подает воздух под высоким давлением в систему управления, а также в дополнительные пневматические вспомогательные системы тележки (управление переключением коробки передач, сервопривод пневматической поддержки педали сцепления и т. Д.).

Система снабжения [ править ]

Очень упрощенная схема пневматического тормоза на коммерческом дорожном транспортном средстве (не показаны все воздушные резервуары и все применимые воздушные клапаны).

Воздушный компрессор приводится в действие двигателем либо коленчатого вала шкива с помощью ремня или непосредственно от передач синхронизации двигателя. Он смазывается и охлаждается системами смазки и охлаждения двигателя. Сжатый воздух сначала направляется через охлаждающий змеевик в осушитель воздуха, который удаляет влагу и масляные примеси, а также может включать регулятор давления , предохранительный клапан и резервуар для продувки меньшего размера. В качестве альтернативы осушителю воздуха система подачи может быть оснащена устройством защиты от замерзания и маслоотделителем. Затем сжатый воздух хранится в резервуаре подачи.(также называемый резервуаром для жидкости), из которого он затем распределяется через четырехходовой предохранительный клапан в основной резервуар (резервуар заднего тормоза) и дополнительный резервуар (резервуар переднего тормоза / прицепа), резервуар стояночного тормоза и вспомогательный воздух пункт распределения поставок. В систему также входят различные обратные , ограничительные , сливные и предохранительные клапаны .

Парик вилять [ править ]

Пневматические тормозные системы могут включать в себя приспособление для виляния париком, которое срабатывает для предупреждения водителя, если давление воздуха в системе падает слишком низко.

Это устройство опускает механический рычаг в поле зрения, когда давление в системе падает ниже порога давления, достаточного для надежного приведения в действие тормозов. ^[4]

Автоматическое виляние париком исчезнет из поля зрения, когда давление в системе поднимется выше порогового значения. Тип с ручным сбросом должен быть вручную переведен в положение вне поля зрения. Ни один из них не останется на месте, если давление в системе не превысит пороговое значение. На фотографии слева показан ручной парик, который оператор поворачивает вправо, чтобы не было видно, когда давление воздуха превышает пороговое значение, и оно будет оставаться, пока давление будет достаточным.

Лучший американского штат лицензия коммерческого водитель руководство, изданное государства Департаментов транспортных средств или их эквивалентов, описывает этот термин. ^[5]

Система управления [ править ]

Система управления дополнительно разделена на два контура рабочего тормоза, контур стояночного тормоза и контур тормоза прицепа . Контуры двойного рабочего тормоза дополнительно разделены на контуры передних и задних колес, которые получают сжатый воздух из своих индивидуальных резервуаров для дополнительной безопасности в случае утечки воздуха. Рабочий тормоз приводится в действие воздушным клапаном педали тормоза, который регулирует оба контура. Стояночный тормоз представляет собой пневматический пружинный тормоз, который приводится в действие силой пружины в цилиндре пружинного тормоза и отпускается сжатым воздухом через клапан ручного управления. Тормоз прицепа состоит из прямой двухпроводной системы: питающей линии (отмеченной красным) и отдельной линии управления или обслуживания (отмеченной синим). В подающую линию поступает воздух от первичного двигателя.воздушный бак стояночного тормоза через релейный клапан стояночного тормоза, а линия управления регулируется через релейный клапан тормоза прицепа. Рабочие сигналы для реле подаются воздушным клапаном педали тормоза первичного двигателя, ручным управлением рабочего тормоза прицепа (в соответствии с местным законодательством о тяжелых транспортных средствах) и ручным управлением стояночного тормоза первичного двигателя.

• Клапан управления прицепом

• Пружинный тормозной цилиндр

• Пневматический тормозной педальный клапан

• Клапан реле тормозов прицепа

• Воздушный компрессор для грузовиков

• Осушитель воздуха

• Релейный клапан пневматического тормоза

• Четырехходовой предохранительный клапан

Преимущества [ править ]

Пневматические тормоза используются в качестве альтернативы гидравлическим тормозам, которые используются на более легких транспортных средствах, таких как автомобили. В гидравлических тормозах используется жидкость ( гидравлическая жидкость ) для передачи давления от педали тормоза к тормозной колодке для остановки автомобиля. Пневматические тормоза используются в тяжелых коммерческих транспортных средствах из-за их надежности. У них есть несколько преимуществ для больших транспортных средств с несколькими прицепами: ^[6]

• Подача воздуха не ограничена, поэтому в тормозной системе никогда не может закончиться рабочая жидкость, как в гидравлических тормозах. Незначительные утечки не приводят к отказам тормозов.
• Муфты пневмопроводов легче присоединять и отсоединять, чем гидравлические; исключается риск попадания воздуха в гидравлическую жидкость, равно как и необходимость прокачивать тормоза при их обслуживании. Цепи пневматического тормоза на прицепах легко прикрепляются и снимаются.
• Воздух не только служит текучей средой для передачи силы, но и накапливает потенциальную энергию при сжатии, поэтому он может служить для управления приложенной силой; гидравлическая жидкость почти несжимаема. Пневматические тормозные системы включают в себя воздушный бак, в котором накапливается достаточно энергии, чтобы остановить автомобиль в случае отказа компрессора.
• Пневматические тормоза эффективны даже при значительной утечке, поэтому пневматическая тормозная система может быть спроектирована с достаточной отказоустойчивой способностью, чтобы безопасно остановить транспортное средство даже при утечке.
• Сжатый воздух, присущий системе, можно использовать для вспомогательных устройств, для которых гидравлика не подходит, например для пневматических рупоров и регуляторов сиденья.

Недостатки [ править ]

Хотя пневматические тормоза считаются лучшей тормозной системой для тяжелых транспортных средств (полная масса от ~ 26000 до 33000 фунтов или более), которые перегружают гидравлические тормоза, они также имеют следующие недостатки по сравнению с гидравлическими тормозными системами:

• Пневматические тормоза обычно стоят дороже. ^[7]
• Пневматические тормозные системы сжимают воздух, что приводит к образованию влаги, для удаления которой требуется осушитель воздуха, что также увеличивает стоимость пневматических тормозных систем и может способствовать увеличению затрат на техническое обслуживание и ремонт, особенно в первые пять лет. ^[7] Неисправные осушители воздуха приводят к образованию льда в пневматической тормозной системе в холодных местах.
• В США коммерческие водители должны пройти дополнительное обучение и получить лицензию, известную как «одобрение», чтобы на законных основаниях управлять любым транспортным средством с использованием пневматической тормозной системы. Федеральная администрация двигателя Перевозчик безопасности (FMCSA), который регулирует автотранспортную отрасль в США, требует , чтобы водители , которые работают транспортное средство , оснащенное пневматические тормозами принять их экзамен по вождению в одном. ^[8]
• Чтобы научиться управлять пневматическими тормозами плавно, нужно научиться, так как плавно управлять ими сложно. ^[7]
• Кроме того, поскольку пневматические тормоза должны работать иначе, чем гидравлические системы, вождение транспортного средства с пневматическими тормозами требует знания надлежащего обслуживания. Водитель должен проверить систему наддува воздуха перед поездкой и убедиться, что все баки находятся в рабочем состоянии.
• Как отмечает Страховая корпорация Британской Колумбии (ICBC), «Эксплуатация коммерческих транспортных средств или транспортных средств, оснащенных пневматическими тормозами, требует специальных знаний и навыков, а цена ошибки может быть очень высокой. Когда в аварию попадают большие транспортные средства, ущерб - транспортным средствам, грузам и человеческим жизням - может быть катастрофическим ».

^{[9] [10]}

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( Февраль 2008 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Внешние ссылки [ править ]

• Короткометражный фильм « Воздушные тормоза - Принципы работы» (1994) доступен для бесплатного скачивания в Интернет-архиве.
• Системы защиты тракторов . Североамериканская стандартная программа инспекций, Альянс по безопасности коммерческих транспортных средств (19 мая 2010 г.).