Пневматический привод тормозов автомобиля
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.
Пневматический тормозной привод
Привод тормозных механизмов (принципиальные схемы) приведен на рис. 287-292.
Источником сжатого воздуха в приводе является компрессор 9. Компрессор, регулятор давления 11, предохранитель 12 от замерзания конденсата, конденсационный ресивер 20 составляют питающую часть привода, из которой очищенный сжатый воздух под заданным давлением подается в необходимом количестве в остальные части пневматического тормозного привода и к другим потребителям сжатого воздуха.
Пневматический тормозной привод разбит на автономные контуры, отделенные друг от друга защитными клапанами. Каждый контур действует независимо от других контуров, в том числе и при возникновении неисправностей. Пневматический тормозной привод состоит из пяти контуров, разделенных одним двойным и одним тройным защитными клапанами.
Контур I привода рабочих тормозных механизмов передней оси состоит из части тройного защитного клапана 17; ресивера 24 вместимостью 20 л с краном слива конденсата и датчиком 18 падения давления в ресивере, части двухстрелочного манометра 5; нижней секции двухсекционного тормозного крана 16; клапана 7 контрольного вывода (С); клапана 8 ограничения давления; двух тормозных камер 1; тормозных механизмов передней оси тягача; трубопроводов и шлангов между этими аппаратами.
Кроме того, в контур входит трубопровод от нижней секции тормозного крана 16 до клапана 81 управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом.
Контур II привода рабочих тормозных механизмов задней тележки состоит из части тройного защитного клапана 17; ресиверов 22 общей вместимостью 40 л с кранами 19 слива конденсата и датчиком 18 падения давления в ресивере; части двухстрелочного манометра 5; верхней секции двухсекционного тормозного крана 16; клапана контрольного вывода (D) автоматического регулятора тормозных сил 30 с упругим элементом; четырех тормозных камер 26; тормозных механизмов задней тележки (промежуточного и заднего мостов); трубопроводов и шланга между этими аппаратами. В контур входит также трубопровод от верхней секции тормозного крана 16 к клапану 31 управления тормозными механизмами с двухпроводным приводом.
Контур III привода механизмов запасной и стояночной тормозных систем, а также, комбинированного привода тормозных механизмов прицепа (полуприцепа) состоит из части двойного защитного клапана 13; двух ресиверов 25 общей вместимостью 40 л с краном 19 слива конденсата и датчиком 18 падения давления в ресиверах; двух клапанов 7 контрольного вывода (В и Е) ручного тормозного крана 2; ускорительного клапана 29; части двух-магистрального перепускного клапана 32; четырех пружинных энергоаккумуляторов 28 тормозных камер; датчика 27 падения давления в магистрали пружинных энергоаккумуляторов; клапана 31 управления тормозными механизмами прицепа с двухпроводным приводом; одинарного защитного клапана 35; клапана 34 управления тормозными механизмами прицепа с однопроводным приводом; трех разобщительных кранов 37 трех соединительных головок; головки 38 типа А однопроводного привода тормозных механизмов прицепа и двух головок 39 типа «Палм» двухпроводного привода тормозных механизмов прицепа; пневмоэлектри-ческого датчика 33 «стоп-сигнала», трубопроводов и шлангов между этими аппаратами. Следует отметить, что пневмоэлектрический датчик 33 в контуре установлен таким образом, что он обеспечивает включение ламп «стоп-сигнала» при торможении автомобиля не только запасной (стояночной) тормозной системой, но и рабочей, а также в случае выхода из строя одного из контуров последней.
Контур IV привода вспомогательной тормозной системы и других потребителей не имеет своего ресивера и состоит из части двойного защитного клапана 13; пневматического крана 4; двух цилиндров 23 привода заслонок; цилиндра 10 привода рычага останова двигателя; пневмоэлектрического датчика 14; трубопроводов и шлангов между этими аппаратами.
От контура IV привода механизмов вспомогательной тормозной системы сжатый воздух поступает к дополнительным (не тормозным) потребителям; пневмосигналу, пневмогидравлическому усилителю сцепления, управлению агрегатами трансмиссии и пр.
Контур V привода аварийного растормаживания не имеет своего ресивера и исполнительных органов. Он состоит из части тройного защитного клапана 17; пневматического крана 4; части двухмагистрального перепускного клапана 32; соединяющих аппараты трубопроводов и шлангов.
Пневматические тормозные приводы тягача и прицепа соединяют три магистрали: магистраль одопроводного привода, питающая и управляющая (тормозная) магистрали двухпроводного привода. На седельных тягачах соединительные головки 38 и 39 находятся на концах трех гибких шлангов указанных магистралей, закрепленных на поддерживающей штанге. На бортовых автомобилях головки 38 и 39 установлены на задней поперечине рамы.
Для улучшения влагоотделения в питающей части тормозного привода автомобилей мод. 53212, 53213 на участке компрессор — регулятор давления дополнительно предусмотрен влагоотделитель, установленный на первой поперечине автомобиля в зоне интенсивного обдува.
С этой же целью на всех моделях автомобиля КамАЗ на участке предохранитель от замерзания — защитные клапаны предусмотрен конденсационный ресивер вместимостью 20 л. На самосвале 55111 отсутствует аппаратура управления тормозными механизмами прицепа, разобщительные краны, соединительные головки.
Для наблюдения за работой пневматического тормозного привода и своевременной сигнализации о его состоянии и возникающих неисправностях в кабине на щитке приборов имеются пять сигнальных лампочек, двухстрелочный манометр, показывающий давление сжатого воздуха в ресиверах двух контуров (I и II) пневматического привода рабочей тормозной системы, и зуммер, сигнализирующий об аварийном падении давления сжатого воздуха в ресиверах любого контура тормозного привода.
Рис, 287. Пневматический привод тормозных механизмов автомобиля мод. 5320: А- контрольный вывод контура IV; В, Е — клапаны контрольных выводов III контура; С — вывод контрольный контура I; D — вывод контрольный контура II; N — магистраль тормозная управляющая двухпроводного привода; Р — магистраль соединительная однопроводного привода; R -магистраль питающая двухпроводного привода; 1 — камеры тормозные типа 24; 2 — кран управления стояночной тормозной системой; 3 — кран аварийного растормаживания стояночной тормозной системы; 4 — кран управления вспомогательной тормозной системой; 5 — манометр двухстрелочный; 6 — лампы контрольные и звуковой сигнализатор; 7 — клапан контрольных выводов; 8 — клапан ограничения давления; 9 — компрессор; 10 — пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 11 — регулятор давления; 12 — предохранитель от замерзания; 13 — клапан двойной защитный; 14 -датчик включения электромагнитного клапана тормозного механизма прицепа; 15 — батареи аккумуляторные; 16 — фан двухсекционный тормозной; 17 — клапан тройной защитный; 18 — датчик падения давления в ресивере; 19 — краны слива конденсата; 20 — ресивер конденсационный; 21 — клапан отбора воздуха; 22 — ресиверы контура II; 23 — пневмоцилиндр привода заслонки вспомогательной тормозной системы; 24, 25 — ресиверы I и III контуров; 26 — камеры тормозные типа 20×20; 27 — датчик включения контрольной лампы стояночной тормозной системы; 28 — энергоаккумуляторы; 29 — клапан ускорительный; 30 — регулятор автоматический тормозных сил; 31 — клапан управления тормозными механизмами прицепа с двухпроводным приводом; 32 — клапан двухмагистральный; 33 — датчик включения сигнала торможения; 34 — клапан управления тормозными механизмами прицепа с однопроводным приводом; 35 — клапан одинарный защитный; 36 — фонари задние; 37 — краны разобщительные; 38, 39 — соединительные головки типа А и типа «Палм»
Рис. 288. Пневматический привод тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-53229,-65115,-54115,-43253:1 — водоотделитель; 2 -компрессор; 3 — охладитель; 4 — четырехконтурный защитный клапан 5 — автоматической регулятор тормозных сил; 6 — регулятор давления; 7 -выключатель сигнала торможения: 8 -тормозной кран; 9 — пневмоцилиндр привода заслонки механизма вспомогательной тормозной система 10 — кран управления стояночный тормозной системой; 11 пропорциональный клапан; 12 -пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 13 — кран управления вспомогательной тормозной системой; 14 — манометр; 15 — тормозные камеры типа 30/30; 16 -ресивер контура 1Y; 17 — ресиверы контура 11; 18 — кран слива конденсата; 19 — тормозные камеры типа 20/20; 20/24 — ускорительные клапаны; 21-двухмагистральный перепускной клапан; 26 выключатель контрольной лампы стояночной тормозной системы; 23 — ресивер контура III; 25 — ресивер контура I; 26 — выключатель контрольной лампы падения давления воздуха в контуре III; 27 — кран экстренного растормаживания
Рис. 289. Схема пневматического привода тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-4326:1 -тормозные камеры типа 24; 2 (А, В, С) — контрольные выводы; 3 — пневмоэлектрический выключатель элетромагнитного клапана прицепа; 4 — кран управления вспомогательной тормозной системой; 5 — двухстрелочный манометр; 6 — компрессор; 7 -пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 8 — водоотделитель; 9 — регулятор давления; 11 — двухмагистральный перепускной клапан; 12-4-х контурный защитный клапан; 13 — кран управления стояночной тормозной системой; 14 — теплообменник; 15 — двухсекционный тормозной кран; 17 — пневмоцилиндры привода заслонок механизма вспомогательной тормозной системы; 18 — ресивер контура I; 19 — ресивер потребителей; 20 — выключатель сигнализатора падения давления; 21 — ресивер контура III; 22 — ресиверы контура II; 23 — кран слива конденсата; 24 — тормозные камеры типа 20/20 с пружинными энергоаккумуляторами; 25, 28 — ускорительные клапаны; 26 — клапан управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом; 27 — выключатель сигнализатора стояночной тормозной системы; 29 — клапан управления тормозными системами прицепа с однопроводным приводом; 30 -автоматические соединительные головки; 31 — соединительная головка типа A; R — к питающей магистрали двухпроводного привода; Р — к соединительной магистрали однопроводного привода; N — к управляющей магистрали двухпроводного привода; 31- датчик падения давления в ресиверах I контура; 32- датчик падения давления в ресиверах II контура; 33-датчик стоп-сигнала; 34-кран экстренного растормаживания
Рис. 290. Схема пневматического привода тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-43118,-65111
Рис. 291. Схема пневматического привода тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-43101,43114:1 — тормозные камеры типа 24; 2 (А, В, С) — контрольные выводы; 3 — пневмоэлектрический выключатель элетромагнитного стопке прицепа; 4 — кран управления вспомогательной тормозной системой; 5 — двухстрелочный манометр; 6 — компрессах: 7 — пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 8 — водоотделитель; 9 — регулятор давления; 11 -двухмагистральный перепускной клапан; 12—4-х контурный защитный клапан; 13 — кран управления стояночной тормозной системой; 14 — теплообменник; 15 — двухсекционный тормозной кран; 17 — пневмоцилиндры привеса заслонок механизма вспомогательной тормозной системы; 18 — ресивер контура I; 19 — ресивер потребителей 21 -выключатель сигнализатора падения давления; 21 — ресивер контура III; 22 — ресиверы контура II; 23 — кран слива конденсата; 24 — тормозные камеры типа 20/20 с пружинными энергоаккумуляторами; 25, 28 — ускорительные клапаны; 26 — клапан управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом; 27 — выключатель сигнализатора стояночной тормозной системы; 29 — клапан управления тормозными системами прицепа с однопроводным приводом; 30 — автоматические соединительные головки; 31 — соединительная головка типа А. — -к питающей магистрали двухпроводного привода; Р — к соединительной магистрали однопроводного привода % -к управляющей магистрали двухпроводного привода; 31- датчик падения давления в ресиверах I контура; 32- датчик падения давления в ресиверах II контура; 33-датчик стоп-сигнала; 34-кран экстренного растормаживания
Рис. 292. Схема пневматического привода тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-53228