3 причины, почему на грузовиках тормоза пневматические, а не гидравлические?
Услышать, что грузовик тронулся с места, можно с очень большого расстояния, так как перед тем, как машина поедет, раздаётся шипение тормозов. Многие автомобилисты задаются вопросом, а почему в грузовых машинах используется именно воздух в тормозах, а не привычная обычным водителям тормозная жидкость?
Надёжность и практичность
Пневматические тормоза используются из соображений практичности, так как они имеют простую конструкцию и не нуждаются в частом обслуживании. Более того, грузовые автомобили имеют существенно большую длину, по сравнению с легковушками, а сделать гидравлическую магистраль таких размеров будет непросто. Да и гидравлика склонна к протечкам, что для водителя грузовика было бы смертельно опасно.
Качество торможения
Пневматические тормоза гораздо лучше останавливают многотонный автомобиль, чем могли бы это сделать гидравлические механизмы. Такое поведение тормозом обусловлено физической особенностью сжатого воздуха, который в состоянии покоя может сохранять энергию. Гидравлика же может сжимать колодки только в тогда, когда к ней прикладывается усилие. Таким образом, если бы на грузовой машине стояли гидравлические тормоза, то после нажатия на педаль тормоза проходило бы очень много времени до того момента, пока начнут тормозить задние колёса, так как жидкость должна быть сжата по всей длине машины. Пневматические же тормоза срабатывают мгновенно.
Безопасность
Последняя причина, почему на грузовиках используется воздух, а не тормозная жидкость – это повышенные требования к безопасности грузовиков. В грузовой машине может быть сразу несколько видов тормозов – рабочий, запасной, стояночный и вспомогательный. Такое количество систем безопасности является жизненной необходимостью при перевозке тяжёлых грузов. Например, при отрыве от машины прицепа разрывается и воздушная магистраль, что приводит к срабатыванию на прицепе запасного тормоза, который блокирует колёса. Да и чтобы удерживать на склоне многотонную машину, необходимы мощные тормозные механизмы с большой силой сжатия.
Почему грузовики и автобусы в отличие от легковых авто оснащены пневматическим тормозом?
Когда грузовой автомобиль тормозит, он пыхтит. Это сжатый воздух из тормозных камер выдувается наружу.
Рядом с тормозящим легковым автомобилем мы ничего подобного не услышим: рабочим телом его тормозной системы является тормозная жидкость, никуда дальше расширительного бачка из системы не уходящая. У гидравлических тормозов есть ряд преимуществ, прежде всего быстродействие, большая отзывчивость, по причине несжимаемости тормозной жидкости (для скоростных и высокоманевренных машин это важный момент).
Но стандартом для тяжелого коммерческого транспорта выбрана пневматика. Почему? Во‑первых, потому, что она проще в обслуживании. Например, при сцеплении-расцеплении тягача и прицепа необходимо соответственно смыкать-размыкать их тормозные системы. Если бы здесь применялась гидравлика, пришлось бы проводить дополнительную операцию по изгнанию воздуха из системы. А в пневматическом тормозе воздух — это и есть рабочее тело, и изгонять его не нужно.
При утечке жидкости из гидросистемы потерю требуется обязательно компенсировать новой порцией тормозной жидкости. А в пневмотормозе нет никакой жидкости — есть всегда доступный воздух, который компрессор закачивает в систему. К преимуществам пневмотормоза относят и нечувствительность к небольшой разгерметизации, так как давление постоянно поддерживается компрессором.
Тормоза с пневматическим приводом: что общего у поезда и грузовика?
Знаете как работает тормозная система с пневматическим приводом? Сегодня порадуются любители тяжёлой, грузовой техники, а вместе с ними и мы все попытаемся понять эту пневматическую систему тормозов, которая является отличительной особенностью подобного вида транспортных средств.
Когда ещё не было автомобилей…
Надо сказать, что пневматические тормоза (использующие воздух в качестве рабочего тела) – изобретение не новое. Их история начинается ещё в конце ХIХ века, и разрабатывались они не для автомобилей, коих в те времена ещё толком то и не было, а для железнодорожного транспорта, развивающегося тогда семимильными шагами.
Своим появлением они решили сразу несколько проблем – позволили поездам стать более мощными, а также перевозить больше грузов, так как только пневматика смогла обеспечить адекватное тормозное усилие для тяжёлых составов.
До автомобилей это чудо инженерной техники добралось лишь в 40-е годы ХХ столетия, когда стали появляться поистине большегрузные тягачи и другая, нелёгкая техника на колёсах.
Пневматические тормоза: только воздух нам поможет
Почему лишь пневматический привод подходит для подобных транспортных средств? На самом деле вся проблема в человеке, а вернее в его ограниченных силах.
Эффективность привычных для нынешних легковушек гидравлических тормозов и уже тем более механических в любом варианте исполнения зависит от силы нажатия на педаль, и даже вакуумный усилитель, призванный помочь водителю, не всесилен.
А теперь представьте, с какой силой надо давить на педаль, чтобы остановить многотонный грузовик с прицепом.
Даже если создать гидравлическую систему, нагнетаемую, например, мощным насосом, то для того чтобы погасить энергию движения столь крупной техники, давление пришлось бы повысить до огромных величин, что влияло бы на надёжность всей схемы.
Справиться с этой задачей сможет только пневмопривод. О его принципе действия и конструкции далее.
Как работает тормозная система с пневматическим приводом?
Итак, как же заставить воздух работать на нас? Чтобы разобраться в этом, давайте рассмотрим общее устройство пневмотормозов. Простейшая схема состоит из таких элементов:
Работают вышеперечисленные механизмы вместе следующим образом. Одним из ключевых игроков команды выступает компрессор, который постоянно во время движения закачивает под давлением воздух в ресиверы.
В остальной части системы в это время держится низкое давление, но как только Вы нажимаете педаль – всё меняется.
В момент нажатия поворотная пробка крана изменяет положение и соединяет ресиверы с тормозным цилиндром. Попавший в него под большим давлением воздух, давит на диафрагму, которая в свою очередь перемещает шток, соединённый одним концом с разжимным кулаком.
Этот кулак последнее препятствие между энергией сжатого воздуха и тормозными колодками, которые сдаются под его напором и зажимают тормоза.
Когда педаль отпущена, кран возвращается в исходное положение, тем самым соединяя тормозную камеру с атмосферой. Давление в ней падает, тормоза отпускаются.
Хорошие и не очень стороны пневматики
Мы рассмотрели самый примитивный случай пневматической тормозной системы, в реальных конструкциях всё гораздо сложнее. Кстати, о сложности – это один из недостатков таких схем. Какие ещё минусы, а также какие плюсы есть у них?
Начнём с хороших сторон. Неоспоримым преимуществом пневмотормозов, о котором мы уже говорили, является возможность генерировать большие усилия на тормозные колодки, при этом педаль нажимается без особых проблем. Помимо этого, такие системы прощают небольшие негерметичности в магистралях, обладают высокой надёжностью и КПД, достигающим 80-85%.
Схема тормозной системы автомобиля
Конечно же, есть и недостатки. К ним относится большое время срабатывания пневматики, габариты и сложность системы, отбор мощности двигателя машины на работу компрессора, а также вероятность остаться без тормозов в морозы, так как в магистрали довольно часто попадает вода и при минусовых температурах она превращается в лёд, блокируя циркуляцию воздуха.
Вот мы и узнали как работает тормозная система с пневматическим приводом, которую вы, коллеги-автолюбители, не встретите на легковушках. А я продолжу знакомить вас с устройством машин и уже готовлю следующую интересную статью.
Отказ тормозов на фуре: что делать?
У большегрузных автомобилей применяется пневматическая тормозная система. Сжатый воздух используется вместо технической жидкости, поэтому риск возникновения пробки, как в гидравлике, сведен к минимуму. Отпадает необходимость иметь запасную канистру с тормозной жидкостью, потому что запас давления пополняется из атмосферы. Иногда происходят курьезные случаи – внезапно отказали тормоза на фуре, и неуправляемая техника продолжает движение по инерции.
Основные причины отказа тормозов на фуре
Статистика утверждает, что в течение года водитель нажимает на тормоза 75 тысяч раз, а при вождении в черте города этот показатель возрастает вдвое. На все детали тормозной системы приходится огромная нагрузка, поэтому элементы становятся уязвимыми и могут отказать в любой момент. Схема пневмосистемы полуприцепа надежнее гидравлических тормозов, но периодически проходить тщательное техническое обслуживание, а особенно перед дальним рейсом, нужно обязательно.
На заметку! Опытные дальнобойщики устанавливают в кабине фуры видеорегистратор, чтобы при внезапном выходе из строя тормозов и последующем ДТП было доказательство их непричастности. Это реальная помощь, когда у фуры отказали тормоза, например, на крутом спуске.
Приведем здесь некоторые неисправности пневматических тормозов и рекомендации по их устранению:
Как понять причину неисправности пневматического тормоза? Смотрите на видео:
Если профилактические мероприятия производятся регулярно, то аналогичные неисправности будут предупреждены. Внимательное отношение водителя к автотранспорту продлевает срок службы и является залогом безаварийного движения по трассе.
Решение проблемы
Независимо от причины, по которой произошел внезапный отказ тормозов у фуры, остановить машину обычным способом не так просто. Паника при такой ситуации только навредит, а решение нужно принимать быстро, потому что тяжелую технику остановить очень непросто, особенно на спуске.
Посмотрите, в какие аварии попадают грузовые автомобили при отказе тормозов:
Существует несколько вариантов решения проблемы. Каждый из них рассмотрим подробно.
На фуре с «механикой»
Применяйте торможение с помощью двигателя – постепенно переключайте скорость с понижением: например, с 4-й на 3-ю и так далее. Сцепление выжимать надо кратковременно, чтобы не потерять связь АКП с двигателем.
Стрелка тахометра во время этих манипуляций не должна попадать в красную зону. Понижение производить плавно, т. к. резкие переключения могут вывести агрегат из строя.
На грузовике с «автоматикой»
Если на тягаче стоит АКП, то нужно перейти в ручной режим и плавно понижать скорость движения таким же методом, как было описано в предыдущем разделе. Когда сделать это невозможно, то рычаг переводится из положения «D» в режим, обозначенный цифрой «1». Автоматика самостоятельно будет выполнять понижение передач.
«Продавливание» системы
Тормозная система, как правило, разбивается на два независимых контура, что сделано для повышения безопасности. Когда возникает проблема в одном, то исправно функционирует дублирующий аналог.
Важно не прекращать давление на педаль, даже в том случае, когда она «провалилась», как бы прокачивая, т. е. поступательным движением, чтобы поддерживать давление в тормозной системе.
Стояночный тормоз
В некоторых экстренных случаях применяют ручное или стояночное торможение. Для этого используют специальный рычаг. В импортных тягачах установлена аналогичная педаль. Движение совершать плавно, чтобы успеть отжать при блокировке колес.
Включение первой передачи
Когда все варианты опробованы, но не привели к нужному эффекту – перейдите на первую скорость и заглушите двигатель. Только ключ зажигания не стоит поворачивать до конца, чтобы не активировалась блокировка руля.
Переведите рычаг на заднюю скорость – эффективная методика, но выполнить это крайне трудно, потому что АКП защищены от подобных действий при движении. Предварительно нужно включить режим parking.
Вышеописанные действия приведут к выходу из строя АКПП, поэтому дешевле повредить менее дорогую деталь кузова при столкновении с препятствием, чтобы сократить расходы при ремонтных работах.
Контактное торможение
Чтобы остановиться, используя естественные препятствия, нужно применить такие способы:
Лучше снести пустующую остановку, чем выскочить на встречную полосу или оживленный перекресток.
Полезные рекомендации
Независимо от стажа за рулем и профессиональных навыков отказ тормозов у любого из дальнобойщиков происходит неожиданно, поэтому водители фур должны быть всегда готовы к непредвиденной ситуации, чтобы избежать серьезных последствий.
Ознакомиться с советами опытного водителя, которые касаются действий при отказе тормоза как легкового, так и грузового автомобиля, можно на видео:
Существуют оптимальные рекомендации, при помощи которых возможно быстро определить степень износа тормозных колодок и своевременно устранить неполадки:
На импортных тягачах в тормозной системе установлены специальные датчики, которые информируют водителя об износе тормозных колодок. В российских машинах такие индикаторы не применяются, поэтому дальнобойщикам приходится постоянно прислушиваться к работе, а при осмотре менять колодки, если износ составляет 2/3 от первоначальной толщины.
Профилактические мероприятия
Исправно функционирующая тормозная система — это залог безопасной эксплуатации автотранспорта. Важно не только своевременно заменять колодки, но и следить за расходом тормозной жидкости или проверять целостность трубопроводов пневматических тормозов.
Регулярные профилактические осмотры способствуют предотвращению возникновения неисправностей и продлевают срок службы тормозной системы, исключают возможные поломки во время движения, что чревато серьезными последствиями.
Следует регулярно проводить комплексную диагностику на СТО, где установлены компьютерные стенды. Специалисты смажут трущиеся поверхности антикоррозионными составами, которые также препятствуют перегреву, быстро осуществят прокачку тормозов. Опытные водители самостоятельно делают визуальный осмотр перед рейсом, проверяя надежность крепежа и натяжку ремней привода компрессора. Отказ легче предотвратить, чем устранять последствия при чрезвычайном происшествии.
В заключение напоминаем – как можно чаще и тщательно проверяйте элементы тормозной системы, потому что эти мероприятия предотвращают ситуации, связанные с отказом во время передвижения. На затяжном спуске периодически проверяйте исправность тормозной педали.
Пневматическая тормозная система автомобиля
31.01.2018 Автор: Master Service 75371
Нас интересует именно автомобильный вариант пневматического тормозного привода. В статье мы расскажем о:
Классификация пневматических тормозных систем
Пневматические тормозные системы также классифицируют по количеству рабочих контуров-магистралей. Встречаются 3 вида систем:
Большой выбор тормозных суппортов
Конструкция пневматической тормозной системы
Конструкция пневматического тормозного привода примерно одинаковая для всех видов автомобилей. Отличаться могут отдельные узлы и элементы.
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.
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.
Принцип работы и функционал пневматического тормозного привода
Рассмотрим основные этапы и процессы, которые происходят в пневматической тормозной системе.
Пневмокомпрессор для автомобилей МАЗ с двигателем OM 906 LA
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
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
Чем пневматические тормоза лучше гидравлических:
Однако и у гидравлики есть свои преимущества:
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:
