Układ uruchamiania hamulców przyczepy

Wprowadzenie

Pneumatyczne układy hamulcowe posiadają wiele zalet:

• możliwość poboru powietrza atmosferycznego w nieograniczonej ilości i zgromadzenia znacznego zapasu energii po jego sprężeniu,
• skuteczność działania hamulców mimo możliwych małych nieszczelności układu,
• prawidłowe hamowanie przyczep przez włączenie ich do jednolitego obwodu�hamulcowego samochodu,
• możliwość samoczynnego zahamowania przyczepy w przypadku oderwania się jej od samochodu ciągnącego,
• możliwość wykorzystania sprężonego powietrza w innych układach samochodu, przede wszystkim w zawieszeniu pneumatycznym i otwieraniu drzwi np. w autobusach,

​

Niestety posiadają one również istotne wady:

• większy stopień skomplikowania całego układu,
• strata części mocy silnika na napędzanie sprężarki,
• większe wymiary siłowników, co wynika ze znacznie niższego ciśnienia roboczego niż w przypadku układów hydraulicznych,
• dłuższy czas zwłoki zadziałania w porównaniu do innych układów,
• zawartość pary wodnej w powietrzu atmosferycznym stwarza niebezpieczeństwo zamarznięcia kondensatu, co prowadzi do unieruchomienia hamulców,
• mała precyzja sterowania wskutek występowania wartości progowych ciśnienia oraz histerezy zespołów,
• stały spadek ciśnienia w zbiornikach wskutek nieszczelności zaworów i złącz układu, co przy dłuższym postoju może doprowadzić do braku sprężonego powietrza w całym układzie, czyli brak działania hamulców,
• brak możliwości dynamicznego dopasowania siły hamowania pojazdu ciągnącego i przyczepy (naczepy)

​

Przewody i złącza

Filtr powietrza

Sprężarka tłokowa�

• Jej zadaniem jest sprężenie powietrza atmosferycznego dla układów pneumatycznych pojazdu.
• W nowoczesnych rozwiązaniach napęd sprężarki od silnika odbywa się w sposób niezależny, paskiem klinowym, który napędza tyko sprężarkę.
• Filtrowanie powietrza może się odbywać w dwojaki sposób. Powietrze jest zasysane przez sprężarkę za filtrem powietrza dla silnika lub sprężarka posiada własny filtr suchy lub olejowy.
• Sprężarki są smarowane rozbryzgowo z własnej miski olejowej lub obiegowo w połączeniu z układem smarowania silnika. Ciśnienie sprężania przy ciągłej pracy wynosi od 0,8 do 1,7 MPa, a zapotrzebowanie na moc waha się w granicach 1,8-6 kW.

Schemat budowy sprężarki jednocylindrowej chłodzonej powietrzem

• a) wygląd zewnętrzny,
• b) budowa sprężarki z zaworami listwowymi,
• 1-głowica cylindra,
• 2-górna płytka zaworu,
• 3-dolna płytka zaworów,
• 4-kadłub sprężarki,
• 5-tłok,
• 6-sworzeń tłokowy,
• 7-korbowód,
• 8-wał korbowy

Regulator ciśnienia

• Powietrze ze sprężarki przepływa przez przyłącze (1) i filtr do komory C i G.
• W komorze G powstaje siła, która oddziałuje na dolną stronę membrany.
• Jeśli siła ta jest większa niż nacisk sprężyny dociskowej regulowanej śrubą, membrana unosi się do góry a wraz z nią tłok.
• Przelot otwiera się a wzrastające ciśnienie z komory G przepływa do komory E przesuwając tłok na dół, pokonując przy tym opór sprężyny.
• Wylot otwiera się, a dostarczone przez sprężarkę powietrze uchodzi przez przyłącze (3) do atmosfery.
• Sprężarka pracuje na biegu jałowym tak długo aż ciśnienie w układzie pneumatycznym osiągnie wartość niższą od ciśnienia wyłączania regulatora.

​

Schemat budowy regulatora ciśnienia:

• a) wygląd zewnętrzny,
• b) budowa,
• 1-śruba regulacyjna,
• 2-sprężyna,
• 3-zaworek,
• 4-membrana,
• 5-przelot,
• 6-zawór zwrotny,
• 7-popychacz,
• 8-filtr,
• 9-tłok,
• 10-sprężyna,
• 11-wylot, 1
• 2-tłok,
• 13-pierścień,
• 14-korpus

​

Automatyczny zawór odwadniający

• Zawór ten służy do automatycznego usuwania wody nagromadzonej w zbiorniku sprężonego powietrza.
• Wypływ wody i powietrza trwa do momentu takiego spadku ciśnienia w komorze B, że zawór zostaje przesunięty w dół do położenia zamkniętego, przez ciśnienie w komorze A (rys. 10).
• Cykl pracy odwadniacza powtarza się przy każdym spadku ciśnienia w zbiorniku o ok. 0,4 bar.

​

Schemat budowy automatycznego zaworu odwadniającego A-komora, B-komora, 1 -filtr, 2-uszczelnienie, 3-zaworek,

4-zawór, 5-membrana,

6-sprężyna, 7-obudowa

Zasada działania hamulców pneumatycznych w przyczepie

• Przy naciśnięciu pedału hamulcowego pojazdu ciągnącego przyczepę otwiera się również zawór hamulcowy, sterujący układ przyczepy i wypuszcza powietrze z przewodu łączącego pojazd z przyczepą.
• Wtedy zawór pomocniczy przyczepy zostaje odciążony, przesuwa się i wypuszcza powietrze ze zbiornika przyczepy do cylindrów hamulcowego przyczepy.
• Tłoki w cylindrach przesuwając się przekręcają rozpieracze, które z kolei dociskają szczęki do bębnów hamulcowych.
• Następuje zahamowanie przyczepy wraz z pojazdem ciągnionym.
• Aby odhamować przyczepę, trzeba zwolnić pedał hamulca pojazdu ciągnącego; wówczas powietrze pod ciśnieniem przedostaje się do przewodu łączącego pojazd ciągniony z przyczepą i działa na zawór pomocniczy zbiornika przyczepy.
• Zawór ten zamyka dopływ powietrza ze zbiornika przyczepy i jednocześnie otwiera ujście powietrza z cylindrów hamulcowych przyczepy. Następuje odhamowanie.

​

Zawory sterujące hamulcami przyczepy

• Podczas hamowania pojazdu następuje wzrost ciśnienia w komorze A.
• Już przy ciśnieniu 0,2-0,4 bar membrana z tuleją pokonując opór sprężyny unosi się do góry, wskutek czego zostaje otwarty wylot.
• Powoduje to szybkie odpowietrzenie przyłącza (2) do takiego ciśnienia, jakie jest potrzebne do wyprzedzenia hamowania przyczepy w stosunku do pojazdu ciągnącego.

• Schemat budowy jednoprzewodowego zaworu sterującego hamulcami przyczepy: a) wygląd zewnętrzny, b) budowa, 1-dźwignia hamowania ręcznego, 2-sprężyna, 3-tuleja, 4-membrana, 5-tłok, �6-wylot, 7-zaworek, 8-suwak, 9- sprężyna, 10-śruba regulacyjna, �11-wlot

Na zaworze sterującym hamulcami przyczepy może być umieszczana dodatkowo dźwignia hamowania ręcznego. Obrócenie jej powoduje pełne uniesienie tulei, odpowietrzenie przewodu łączącego samochód z przyczepą i zahamowanie przyczepy.

Siłownik membranowy

• Jest elementem wszystkich pneumatycznych układów hamulcowych. Zaletami siłowników membranowych są:
• duża czułość,
• duża wytrzymałość,
• mniejsze wymiary w porównaniu do siłowników tłokowych,
• duża szczelność,
• łatwa eksploatacja. Do wad należą:
• mały skok roboczy membrany,
• zmienna wartość siły na tłoczysku w zależności od położenia membrany przy stałym�ciśnieniu.
• Podczas hamowania pojazdu ciśnienie powietrza działającego na membranę wytwarza siłę, przez tłok, tłoczysko oraz widełki działa na dźwignię rozpieraka hamulcowego, a tym samym na elementy wykonawcze hamulca koła. Przy odpowietrzaniu siłownika, sprężyna wmontowana z napięciem wstępnym przesuwa tłok z membraną w położenie odhamowania.

​

Siłownik membranowy

• Współpraca siłownika membranowego z dźwignia rozpieraka hamulcowego: a) pozycja odhamowana - membrana przylega do ściany siłownika, b) pozycja hamowania - tłok w połowie swego maksymalnego skoku

Siłownik tłokowy

Zalety:

• duży skok tłoka,
• łatwość wykonania.

Wady:

• niska niezawodność,
• kłopotliwe i wadliwe uszczelnianie tłoka,
• spadek siły hamowania wraz z ruchem tłoka.

​

Sterowanie pneumatyczne �z rozpierakiem krzywkowym

• Rozpierak krzywkowy dociska szczęki do powierzchni wewnętrznej bębna.
• Ich ruch powrotny zapewniają sprężyny.
• Ruch rozpieraka jest wywoływany przez siłownik membranowy poprzez dźwignię z automatyczną lub ręczą regulacją luzów.