Пневматические тормоза — принцип работы и устройство

Недостатки

Теперь рассмотрим минусы устройства:

• Относительно медленное срабатывание по причине особенностей сжимаемого воздуха.
• Ремонт пневматического привода требует полной или частичной замены элементов.
• Сложность конструкции и высокая стоимость многоконтурной модификации.
• Большие вес и размеры, по сравнению с гидравлическим аналогом.
• Значительные затраты мощности на компрессорный привод.
• Возможность поломки узла при замерзании конденсата зимой.

Тормозной пневмопривод обеспечивает высокое усилие, при этом содержит массу элементов. Например, на КамАЗе эта часть включает в себя порядка 25 приборов, 6 ресиверов, около 70 метров трубопроводов.

Конструктивные особенности и салон Пазика

Занимаясь модернизацией устаревших моделей, производители установили на ПАЗ 32054 цельнометаллический кузов вагонной компоновки, вмещающий 38 пассажиров, с 20 местами для сидения. На более поздних моделях общее количество мест увеличилось до 42, а сидячих до 23.

Полумягкие сиденья не регулируются. На всех модификациях устанавливаются однотипные кузова с разнообразной окраской, прошедшие антикоррозийную обработку. Гарантия эксплуатации кузова 6 лет. Для удобства пассажиров салон ПАЗ 32054 оснащен двумя дверями шириной 725 мм, они открываются с помощью пневмомеханического устройства привода.

Окна автобуса с форточками. На крыше кузова есть люки, обеспечивающие вентиляцию в теплое время года. Они снабжены уплотнителями, которые не позволяют проникать влаге во время дождей в салон автомобиля. Отрицательные отзывы о салоне ПАЗ 32054 вызваны отсутствием перегородки между водителем и пассажирским салоном, недочетами в компоновке различных переключателей на приборной панели.

Несомненным плюсом всех автобусов является доступность двигателя из салона автомашины, что позволяет водителю проводить мелкий ремонт, не выходя из автомобиля. Удобным является и подрессоренное водительское сиденье можно регулировать по горизонтальной плоскости и корректировать угол наклона спинки.

Пол автобуса стал более удобным для передвижения по салону благодаря фанерному покрытию и высоте 1965 мм. Стены кузова обшиты пластиком.

По желанию заказчика в автобусе могут быть установлены индивидуальная система вентиляции, мягкие сиденья. Для удобства пассажиров можно установить систему кондиционирования, стационарные столики.

Модификация ПАЗ 32054-07 с такими же размерами (длина 7000 мм, ширина 2530 мм и высота 2880 мм) и дизельным двигателем получила систему замедления тормозов в базовой комплектации. Автобус используется на пригородных и городских маршрутах, радиус разворота 7,5 метров. Топливный бак, как и на базовой модели — 105 литров.

Электросхема ПАЗ 32054 двухконтурная, с отдельной разводкой на салон и двигатель автобуса, электрооборудование рассчитано на 12В. Автобус обогревается с помощью калориферов от радиатора, дополнительно установлены три отопителя. Они подключены к пусковому жидкостному подогревателю двигателя и системе охлаждения автомобиля.

Популярность ПАЗ всегда была обусловлена не только универсальностью, но и возможностью быстро и недорого провести ремонт транспортного средства. Запчасти на ПАЗ 32054 при необходимости проведения ремонта можно заказать непосредственно на заводе, или в дилерских центрах группы ГАЗ. Перевозчики ценят эти автомашины за доступную цену, быструю окупаемость при эксплуатации плотном графике перевозок. Цена автобусов ПАЗ 32504 в зависимости от комплектации от 1100000 рублей.

Работа пневматического привода

Двуплечий рычаг агрегирует с педалью тормоза, при этом опираясь на стакан. После нажатия педали тяга, помещенная внутри гофрированного защитного чехла, поворачивает рычаг. Стакан с пружиной подается вправо, диафрагма прогибается, после чего закрывается выпускной клапан, а его впускной аналог открывается. Диафрагма с пружинным механизмом и клапанами образует следящий узел. Он имеет три позиции.

В первом положении педаль тормоза отпущена, оба клапана становятся в крайнюю левую позицию. Впускной клапан активен, тормозные отсеки через него, а также рабочие камеры соединены с атмосферой.

Вторая позиция соответствует нажатию на педаль, усилие трансформируется на рычаге, стакане и диафрагме. Седло перекрывает клапан, разобщая соединение с атмосферой. Открытию клапана дополнительно препятствует давление воздуха и усилие пружины.

В третьем положении после дополнительного нажатия на педаль открывается впускной клапан, сжатая воздушная смесь поступает к тормозным камерам, осуществляется процесс торможения. Диафрагма под воздухом прогибается, а пружина сжимается. После уравновешивания воздействующих сил диафрагма становится во вторую позицию, оба клапана закрываются, обеспечивая постоянное тормозное усилие.

Управление системой

Гидравлический пневматический привод для управления оснащается краном. Он позволяет регулировать подачу сжатого воздуха к рабочим камерам. Также при его помощи обеспечивается стабильная тормозная сила и быстрое растормаживание.

Корпус данной детали зафиксирован на раме. Диафрагма изготовлена из прорезиненного тканевого материала, помещена между крышкой и остовом. В ее центре имеется седло выпускного клапана, опирающееся на стакан контрольной пружины. Рабочая полость сообщается с атмосферой через впускное окно и клапан. Пружина возвратного типа стабильно воздействует на диафрагму и впускной клапан. Седло последнего элемента зажато в крышке штуцером. Благодаря прижатию клапана воздух из баллонов не поступает к тормозным камерам.

Немного истории

25 лет назад никто и не предполагал, что только-только вставшему на кон-вейер ПАЗ-3205 уготована не только яркая жизнь, но и возможность по-бить рекорд долголетия своего пред-шественника — ПАЗ-672. Автобус не являлся следствием запланирован-ного обновления модельного ряда. Наоборот, он был итогом отказа от производства более совершенной модели ПАЗ-3203, комплектующие для которой не смогли поставить смежные организации. Конструкторы завода нашли компромиссное решение — объединили новый кузов со старым шасси, естественно, проведя над последним все возможные дора-ботки.

Первый опытный образец ПАЗ-3205 был собран летом 1979 года, лишь спустя десятилетие поступив в серию. Не-смотря на значительный процент унификации и внешнюю схожесть с автобусами серии 3203, 3205 отличался планировкой салона и имел целый ряд конструктивных от-личий по кузову. Через год заводчане представили предшественника современного ПАЗ-32054 — двухдверную модификацию ПАЗ-32051.

Устройство пневматического привода тормозной системы

Воздушные баллоны предназначены для хранения охлажденного запаса сжиженного воздуха. В их конструкции предусмотрены краны для удаления конденсата, а также предохранительный клапан. От засорения устройство защищает гайка колпачкового типа.

Корпус регулятора давления закрыт кожухом, имеет штуцер со штоком клапанов. На шток воздействует пружинный механизм, который оснащен регулирующим колпаком. В центральной консоли корпуса расположен впускной и выпускной клапан. Канал соединяется через фильтр и впускное отверстие с баллонами, а также разгрузочным устройством. В нижней части корпуса предусмотрена пробка.

Если давление в магистрали достигает показателя ниже 560 кН/кв.м, воздушная масса выходит в атмосферу. Плунжеры при этом освобождают впускные клапаны, компрессор начинает нагнетать воздух в систему.

Силовая установка

Изначально под капотом было ре-шено устанавливать два варианта силовых агрегатов — бензиновые и дизельные. Если бензиновые (производства ЗМЗ и ММЗ) отлично себя зарекомендовали, то с дизелями возникли непредвиденные проблемы. В качестве дизельных агрегатов рассматривались отечественный ГАЗ-542 и японский Hino W04CT. Первые ди-зельные «пазики» вышли на испыта-ния в 1987 году, но из-за сложностей компоновки «газовский» мотор со-шел с дистанции практически сразу, а дорогущий японский дизель ста-вили в ПАЗ-32054 лишь под заказ с начала 90-х.

Также развивалось направление езды на Еще в 1987 году были подготовле-ны техническое задание и техдокументация на автобус с пропановым газобал-лонным оборудованием, опытные образцы которого были построены в 1987-1989 годах. Доводочные работы по этим машинам проводились совместно с конструкторами заводов ПАЗ, ГАЗ и ЗМЗ.

Сейчас ПАЗ-32054 (технические характеристики приведены ниже) имеет два типа исполнения:

• собственно модификация 32054 с бензиновыми моторами производства ЗМЗ;
• 32054-07 с бензиновыми ММЗ.

В таблице представлены характеристики каждой модели:

Скромный труженик

В декабре 1989 года на Павловском заводе им. (Нижегородская область, г. Павлов) была запущена в серию при «жизни» ставшая легендарной модель пригородного и городского автобуса малого класса ПАЗ-3205. Их можно встретить в каждом городе страны, ведь этот четырехколесный труженик стал самым массовым автобусом, производимым в стране. Всего разработано более 30-ти модификаций этой модели, десять из которых производятся серийно. Одной из них является автобус ПАЗ-32054.

Несмотря на скромную внешность, юркий «пазик» доказал свою полезность и на переполненных автомобилями улицах городов, и на пригородных маршрутах с небольшим пассажиропотоком, и в качестве спецтранспорта в организациях, предприятиях, учебных учреждениях различного профиля. А две автоматических двери ПАЗ-32054 гораздо удобнее одной.

Смазка и охлаждение

Пневматический тормозной привод имеет комбинированную систему смазки. Масло подается из главной магистрали по трубе во внутреннюю часть коленчатого вала. Шатунные подшипники помещены в антифрикционный раствор и смазываются принудительно. Остальные элементы получают масло способом разбрызгивания. Отработка из картера отправляется в емкость двигателя через специальный отвод.

Система охлаждения компрессора пневматического привода – жидкостного типа. Она связана с аналогичным узлом силового агрегата. Когда один из поршней опускается в нижнее положение, создается разряжение и воздух поступает в него путем очистителя и впускного клапана. После подъема поршня происходит сжатие воздушной смеси, далее она поступает через клапан в баллоны и основную систему. Затем весь процесс повторяется.

Показатель давления воздуха ограничивается специальным регулятором, который снижает затраты мощности мотора на привод компрессора, что увеличивает рабочий ресурс узла. Конструкция с регулятором размещена под клапанами, содержит пару плунжеров и уплотнителей с толкателями. Плунжерное коромысло соединяется пружиной, полость под впускными клапанами агрегирует с трубопроводом очистителя, а плунжерный канал с контроллером давления.

Описание используемых жидкостей и резервуаров

Бак для горючего рассчитан на сто пять литров.

В узлах автобуса ПАЗ-3205 рекомендуется использование жидкостей:

• тосола А-40 для охлаждающих систем (25 л);
• масла для всех сезонов М-8В, М6/10В, зимнего АСЗп-6 для двигателей (10 л);
• ТАП-15В в картерах рулевых систем (1,5 л);
• масла для всех сезонов «Р» для ГУР (3,2 л);
• ТСп-15К в КПП (3 л) и раздаточных агрегатах (1,5 л);
• ТСп-14гип в картерах заднего (8,2 л) и переднего (7,7 л) мостов ПАЗ;
• «Томь» в гидравлике приводов тормозов и сцепления павловского автобуса (1,47 л);
• АЖ-12Т в амортизирующих устройствах ПАЗ (475 мл на каждый);
• НИИСС-4, разбавленной водой, для стеклоомывателей лобовых стекол (2 л);
• спирта (технического) для предохранителя замерзания в системах тормозов (200 мл).

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.

Плюсы

Использование рассматриваемого устройства обусловлено рядом преимуществ, а именно:

• Пневматический привод дает возможность создавать значительное прижимное усилие на колодках при малом воздействии на педали управления.
• Доступность, безопасность и простота работы на обычном воздухе.
• Возможность накопления значительного объема потенциальной энергии воздуха в специальных резервуарах, что позволяет обеспечивать длительное и эффективное торможение даже при выходе из строя компрессора.
• Допускаются незначительные утечки воздушной смеси, которые частично компенсируются запасом сжатого воздуха.
• Простота и удобство соединительных и проводящих деталей.
• Высокий коэффициент полезного действия.
• Возможность применения конструкции для работы различного дополнительного автомобильного оборудования.

Основной тормоз, устройство

Данная система работает при движении грузовика. Это пневматические тормоза. Они имеют два рабочих контура. Тележки тормозов работают отдельно для передней пары колес и для задней. Водитель управляет действием тормозной системе посредством педали.

Главный тормоз состоит из барабана, опорного диска, колодок со специальными фрикционными насадками, эксцентриковых осей, пружин, разжимного кулака и регулировочного рычага.

Барабан изготовлен из чугунного сплава. Он расположен на шпильках, которые крепят колеса. Чтобы он был прочно зафиксирован на оси, его крепят тремя винтами. Суппорт изготовлен методом штамповки. Он установлен на фланце тележки. На переднем мосту диск прикручен к корпусу кулака и оснащен кронштейном осей, к которым монтируются колодки, изготовленные методом сварки. Они усилены при помощи ребер. К колодкам приклепаны специальные серповидной формы фрикционные накладки. Колодка сделана таким образом, чтобы одним концом монтироваться на ось эксцентрика, а со второго ее конца есть специальный ролик. Колодки установлены на осях, которые имеются в кронштейне суппорта. Для фиксации используются гайки.

Стяжная пружина помогает колодкам вернуться после использования в базовое положение. Также для этих целей тормозная система КамАЗа оснащена разжимным кулаком. Вал его смонтирован в кронштейнах на специальных втулках.

Тормоза работают в самых разных условиях. Для того чтобы уберечь систему от дорожной грязи, механизм защищен специальным щитком.

Пневматическая система тормозов автобуса ПАЗ

Пневматическая система тормозов автобуса состоит из компрессора, пневмоаппаратов и трубопроводов.

В целях предупреждения отказов пневмоаппаратов тормозной системы от засорения, на входе в тормозной кран, осушитель, четырехконтурный защитный клапан и в модуляторы (по 2) устанавливается сетчатый фильтр очистки сжатого воздуха.

Первую проверку состояния фильтров следует проводить после обкатки автобуса.

В случае засоренности сетки, необходимо вывернуть плоскогубцами фильтр из штуцера корпуса пневмоаппарата и очистить сжатым воздухом.

Последующие проверки состояния фильтров рекомендуется выполнять при сезонном техническом обслуживании.

Компрессор — (рис. 1) одноцилиндровый поршневого типа, с воздушным охлаждением блока цилиндров и с водяным охлаждением головки цилиндров.

Привод компрессора ременный от шкива коленчатого вала. Регулировка натяжения ремней производится перемещением кронштейна компрессора.

Масло к шатунной шейке подается в сверление коленчатого вала компрессора через заднюю крышку по шлангу из системы смазки двигателя.

Шарикоподшипники, поршневые пальцы и стенки цилиндра смазываются разбрызгиванием. Из компрессора масло сливается в масляный картер двигателя.

При обслуживании компрессора проверяется крепление компрессора к кронштейну, крепление кронштейна к двигателю, крепление шкива, натяжение приводного ремня, крепление головки цилиндров компрессора, а также состояние и крепление нагнетательного шланга компрессора и шлангов подвода охлаждающей жидкости к головке цилиндров.

Протяжку гаек головки цилиндров следует выполнять равномерно по диагонали в несколько приёмов, каждый приём не более чем на 1…2 грани.

При установке нового компрессора после 15 минутной обкатки следует проверить натяжение приводных ремней.

Для компрессора производства ОАО «АК АДВИС» рекомендуется один раз в год при сезонном обслуживании, но не более чем через 100000 км пробега произвести очистку от нагара поршней и клапанов.

Признаками неисправности компрессора являются: появление шума и стука в нем, чрезмерный нагрев (более 190˚С), увеличенное содержание масла в конденсате, сливаемом из воздушных баллонов.

Воздухоосушитель с встроенным регулятором давления (рис. 2) предназначен очистки сжатого воздуха от влаги и загрязнений, а также для автоматического поддержания рабочего давления в системе пневматического привода тормозов.

Подаваемый воздушным компрессором воздух проходит через кольцевой фильтр 2, где происходит его предварительная очистка от загрязнений. Там же воздух охлаждается, а часть влаги, содержащейся в нем, собирается в камере влагоотделения 4.

Затем воздух осушается, проходя через гранулообразный порошок 1, и поступает к обратному клапану 3, открывает его и проходит через отвод 21 к четырехконтурному защитному клапану и далее к воздушным ресиверам. Одновременно через жиклер и отвод 22 наполняется воздушный ресивер емкостью 5л для регенерации осушающего элемента.

Внимание! Осушитель воздуха имеет электроподогрев клапанного узла, включающийся кнопкой на щитке приборов. Электроподогрев включается автоматически при температуре окружающего воздуха менее +10°С и отключается после нагрева до +30° С

Электроподогрев включается автоматически при температуре окружающего воздуха менее +10°С и отключается после нагрева до +30° С.

Специального обслуживания осушитель не требует.

Для контроля нормальной работы осушителя следует ежедневно проверять отсутствие конденсата в баллоне расположенном после осушителя и следить за герметичностью пневматического привода тормозной системы.

При правильной эксплуатации фильтрующий элемент осушителя обеспечивает качественную очистку воздуха в течение двух лет.

При появлении в ресиверах конденсата необходимо заменить фильтрующий элемент. При наличии в конденсате масла необходимо отремонтировать компрессор, так как замасливание гранул порошка осушителя резко снижает срок его работы.