51.3.Комбинированные тормозные приводы

Комбинированные тормозные приводы применяются на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, а также на автопоездах. К ним относятся приводы пневмогидравлические, электропневматические и др. На длиннобазовых грузовых автомобилях и многозвенных автопоездах (с несколькими прицепами) находит применение электропневматический тормозной привод, включающий в себя электрическую часть и пневматическое оборудование. Электрическая часть привода является управляющей, а пневматическое оборудо­вание — исполняющим. На рис. 10.8 показана схема однопроводного электропневматического тормозного привода автопоезда.

Рис. 10.8. Схема электропневматического тормозного привода автопоезда:

1 — контактор; 2 — электропневматический кран; 3 — электропроводная связь; 4 — разъем; 5 — источник электропитания

Пневматическое оборудование привода не отличается от обычного. В электрическую часть привода входят контактор 7, электропневматический кран 2 у каждого прицепа, источник электропитания 5 и электропроводная связь 3 со штепсельным разъемом 4.

При торможении (при нажатии на тормозную педаль) электропневматические краны 2 выпускают наружу сжатый воздух из соединительной магистрали А. В этом случае воздухораспределитель сообщает воздушный баллон прицепа с тормозными камерами, что приводит к торможению прицепа. Электропневматический привод обеспечивает одновременное и быстрое срабатывание тормозных механизмов и расходует 100... 120 Вт электроэнергии. Однако привод нуждается в хорошей защите от механических воздействий и загрязнения. Рассмотрим пневмогидравлический тормозной привод грузового автомобиля (рис. 10.9).

Рис. 10.9. Схема пневмогидравлического тормозного привода автомобиля:

1 — тормозной кран; 2, 3 — трубопроводы; 4, 6 — цилиндры; 5, 7 — пневмоусилители; 8, 9 — тормозные механизмы

Привод состоит из двух основных частей: пневматической и гидравлической. В пневматическую часть привода входят тормозной кран 1 и два пневмоусилителя 5 и 7, которые соединены трубопроводом 3 с нижней секцией крана 1.

Верхняя секция тормозного крана 1 через трубопровод 2 связана с пневмооборудованием прицепа. Гидравлическая часть привода выполнена двухконтурной. Главный тормозной цилиндр 4 соединен с пневмоусилителем 5 и приводит в действие тормозные механизмы 8 колес переднего и среднего мостов автомобиля. Главный тормозной цилиндр 6 связан с пневмоусилителем 7 и приводит в работу тормозные механизмы 9 колес заднего моста автомо­биля.

При торможении (при нажатии на тормозную педаль) сжатый воздух из тормозного крана 1 через трубопровод 3 поступает в пневмоусилители 5 и 7, которые приводят в действие тормозные цилиндры 4 и б гидравлических контуров привода. Жидкость, вытесненная из главных тормозных цилиндров, приводит в работу тормозные механизмы колес автомобиля. При этом давление жидкости в колесных тормозных цилиндрах пропорционально давлению воздуха в пневмоусилителях 5 и 7. Гидравлическая часть привода обеспечивает одновременное торможение всех колес автомобиля. Пневматическая часть привода облегчает управление и позволяет тормозить буксируемый прицеп.

52.Конструктивные особенности привода тормозных механизмов грузовых автомобилей: компрессора; регулятора давления; двойного защитного клапана; тормозных кранов; тормозных камер с энергоаккумулятором; регулятора тормозных сил.

В состав привода тормозных механизмов грузовых автомобилей входят: регулятор давления; двойной защитный клапан; тормозной кран; тормозная камера с энергоаккумулятором; регулятор тормозных сил.

Компрессор служит для нагнетания в воздушные баллоны сжатого воздуха с целью создания его запаса в тормозной системе с пневматическим приводом. Компрессор (рис. 10.22) двухцилинд­ровый, поршневой. Компрессор, показанный на рис. 5.23, — двухцилиндровый, поршневой, приводится в действие от шкива вентилятора клиноременной передачей через шкив 2.

Рис. 5.23. Компрессор: 1 — картер; 2 — шкив; 3 — поршень; 4 — блок цилиндров; 5 — головка блока цилиндров; 6 — клапан; 7 —шатун; 8 — коленчатый вал

Компрессор состоит из картера 1, блока 4 цилиндров, головки 5 блока цилиндров с впускными и нагнетательными 6 клапанами, поршней 3 с поршневыми кольцами и пальцами, шатунов 7 и коленчатого вала 8. Компрессор имеет смазочную систему и систему охлаждения, которые соединены с соответствующими системами двигателя автомобиля. При работе компрессора сжатый воздух через нагнетательные клапаны 6 и регулятор давления подается в воздушные бал­лоны.

Регулятор давления автоматически поддерживает давление воздуха в пневматическом тормозном приводе в необходимых пределах. Корпус регулятора давления закрыт двумя крышками. Под верхней крышкой, сообщающейся с окружающим воздухом, находится уравновешивающий поршень 6 (рис. 5.24), натяг пружины 5 которого производится болтом, ввернутым в крышку. В поршне 6собраны впускной 8 и выпускной 4 клапаны, соединенные между собой стержнем.

Рис. 5.24. Регулятор давления: 1, 4, 7, 8 — клапаны; 2 — фильтр; 3 —пробка; 5 — пружина; 6, 9 — поршни; А, Б — полости; а — в — каналы; I—IV — выводы

Нижняя крышка прижимает к корпусу регулятора седло разгрузочного клапана / и фильтр 2. Разгрузочный клапан 1 соединен штоком с разгрузочным поршнем 9 и прижат к своему седлу пружиной. В корпус регулятора ввернут клапан для накачивания шин и резьбовая пробка 3, закрывающая клапан отбора воздуха. Сжатый воздух от компрессора поступает в регулятор через вывод I, очищается от влаги фильтром 2, проходит в кольцевой канал а и через обратный клапан 7 и вывод III подается в пневмосистему. Одновременно через канал 6 часть воздуха поступает в полость А под уравновешивающий поршень 6, нагруженный пружиной 5. Во время возрастания давления воздуха до верхнего предела (0,7...0,75 МПа) выпускной клапан 4 открыт и сообщает полость Б над разгрузочным поршнем 9 с окружающим воздухом через вывод II, а впускной клапан 8 закрыт.

Когда давление воздуха достигнет верхнего предела, уравновешивающий поршень 6 перемещается вверх. При этом выпускной клапан 4 закрывается, а впускной клапан открывается, и сжатый воздух из полости А через канал в поступает в полость Б над разгрузочным поршнем 9. Поршень 9 опускается вниз, и разгрузочный клапан 1 открывается. Через открывшийся клапан нагнетаемый ком­прессором воздух через вывод IV выходит наружу, и давление в пневмосистеме падает.

Вместе с воздухом через вывод IV удаляется наружу скопившийся в регуляторе водяной конденсат. Когда давление воздуха в системе уменьшится до нижнего предела (0,62...0,65 МПа), уравновешивающий поршень 6 под действием пружины 5 опускается вниз, впускной клапан 8 закрывается, а выпускной клапан 4 открывается. При этом разгрузочный поршень 9 поднимается вверх, и разгрузочный клапан 1 закрывается. В результате компрессор опять начинает нагнетать сжатый воздух в пневмосистему.

Двойной защитный клапан разделяет питающую магистраль тормозного пневмопривода на два независимо действующих контура. Клапан служит для автоматического отключения одного из контуров при повреждении и для сохранения сжатого воздуха в ис­правном контуре или в обоих контурах при повреждении питающей магистрали. Корпус 1 двойного защитного клапана (рис. 10.24) закрыт двумя крышками 8 с пробками 10. Внутри корпуса находятся центральный поршень 6, два упорных поршня 3 с пружинами 4 и плоские резиновые клапаны 5 и 7. Пружины 2 удерживают поршень 6 в среднем положении. Шайбами 9 регулируется усилие пружины 4, соответствующее давлению сжатого воздуха, при котором проис­ходит отключение поврежденного контура пневмопривода.

Рис. 10.24. Двойной защитный клапан: 1 — корпус; 2, 4 — пружины; 3, 6 — поршни; 5, 7 — клапаны; 8 — крышка; 9 — шайба; 10 — пробка; I— III — выводы

Сжатый воздух из питающей магистрали поступает в центральную полость корпуса 1 через вывод III, отжимает плоские клапа­ны 5 и 7 и через выводы I и II проходит в воздушные баллоны двух контуров. Указанные клапаны закрываются при давлении, соответствующем отключению компрессора регулятором давления.

При повреждении одного из двух контуров центральный поршень 6 перемещается давлением воздуха исправного контура в сторону вывода, в контуре которого упало давление. Поршень 6 прижимается к упорному поршню 3. При этом плоский клапан 5 остается закрытым. При возрастании давления в центральной по­гости, превышающем усилие пружины 4, клапан 5 отойдет от центрального поршня 6, и воздух будет поступать в поврежденный контур. При этом давление воздуха в исправном контуре будет поддерживаться в пределах 0,58...0,6 МПа.

Тормозной кран служит для управления колесными тормозными механизмами автомобиля и приводом тормозных механизмов прицепа. Тормозной кран (рис. 10.25) двухсекционный.

Рис. 10.25. Тормозной кран: 1,3, 7 — поршни; 2, 9, 11 — клапа­ны; 4— упругий элемент; 5— шпиль­ка; 6, 8 — пружины; 10 — толкатель; I—1V— выводы; а — канал

Выводы III и IV крана соединены с воздушными баллонами заднего и переднего контуров пневмопривода, а от выводов I и II сжатый воздух поступает к тормозным камерам передних и задних колес. При торможении тормозной кран приводится в действие от тормозной педали, соединенной с рычагом, который через ролик воздействует на толкатель. При этом усилие через упругий резиновый элемент 4 передается на верхний поршень 3. Верхняя секция крана управляет задним контуром тормозного привода, а нижняя секция — передним контуром. Внутри тормозного крана находятся верхний поршень 3, малый поршень 7 с толкателем 10, большой поршень 1, верхний 2 и нижний 9 резиновые клапаны.

Поршень перемещается вниз, закрывает выпускное отверстие верхнего клапана 2, разобщает вывод II с окружающим воздухом, открывает клапан 2 и пропускает сжатый воздух из вывода III в вывод II и далее в тормозные камеры задних колес автомобиля. Воздух в тормозные камеры будет поступать до тех пор, пока его давление и давление пружины 6 на поршень 3 не сравняются с усилием нажатия на тормозной педали. При повышении давления в выводе II сжатый воздух по каналу а поступает в полость над большим поршнем I, который перемещается вниз вместе с малым поршнем 7. При этом сначала закрывается выпускное отверстие нижнего клапана 9, разобщается вывод I с окружающим воздухом и открывается клапан 9. Затем из вывода IV через вывод I начинает поступать сжатый воздух к тормозным камерам передних колес автомобиля.

Воздух в тормозные камеры будет поступать, пока его давление под поршнями 1 и 7 не уравновесит усилие, прилагаемое к тормозной педали. При повреждении заднего контура и отсутствии сжатого воздуха в выводе II верхней секции крана усилие от тормозной педали будет передаваться на толкатель 10 малого поршня через шпильку 5, обеспечивая работу нижней секции тормозного крана. При повреждении переднего контура и отсутствии воздуха в выводе I нижней секции работоспособность верхней секции крана сохраняется.

При растормаживании поршни 3, 1 и 7 перемещаются вверх под действием пружин 6 и 8, выводы III, II, IV и I разобщаются соответственно клапанами 2 и 9. При этом выводы II и I сообща­ются через выпускные окна в полом толкателе 10 и вертикальный канал, закрытый клапаном 11, с окружающим воздухом. В результате сжатый воздух из тормозных камер колес автомобиля выходит наружу.

Ручной тормозной кран служит для управления пружинными энергоаккумуляторами привода стояночной и запасной тормозных систем. В корпусе 1 крана (рис. 10.26) и крышке 5 с рукояткой находятся поршень 11, уравновешивающая пружина 2, выпускной клапан 10 с пружиной, шток 7 с седлом 9 и пружиной, фи­гурное кольцо 4 и направляющий колпачок 6 с пружиной. Вывод III крана соединен с воздушным баллоном, вывод II — с окружающим воздухом, а вывод I — с пружинными энергоаккумуляторами колесных тормозных механизмов. В расторможенном состоянии рукоятка крана находится в переднем положении и стопорится фиксатором 8. При этом направляющий колпачок 6 и шток 7 под действием своих пружин находятся в крайнем нижнем положении.

Рис. 10.26. Ручной тормозной кран: 1 — корпус; 2, 3 — пружины; 4 — кольцо; 5 — крышка; 6— колпачок; 7— шток; 8— фиксатор; 9 — седло; 10 — клапан; 11 — поршень; А, Б — полости; I— III — выводы

Выпускной клапан 10 в этом случае отведен от поршня 11, внутреннее отверстие клапана закрыто и не соединяет полость А под поршнем с окружающим воз­духом через вывод II. Полость А через кольцевую щель между клапаном и поршнем сообщается с полостью Б перед поршнем. Это дает возможность поступать сжатому воздуху из вывода III через отверстие в поршне к выводу I и далее в энергоаккумуляторы, пружины которых удерживаются в сжатом состоянии, обеспечи­вая при этом растормаживание задних колес автомобиля. При частичном повороте рукоятки тормозного крана вместе с крышкой 5 поворачивается направляющий колпачок 6. Колпачок перемещается вверх по винтовым выступам фигурного кольца 4 и поднимает шток 7. При этом выпускной клапан 10 поднимается, отверстие седла поршня 11 закрывается, а отверстие в клапане 10 открывается. В этом случае сжатый воздух из энергоаккумуляторов будет выходить наружу через вывод II. При этом пружины энергоаккумуляторов приводят в действие тормозные механизмы запасной тормозной системы. Воздух из энергоаккумуляторов будет выходить до тех пор, пока давление в полости А под поршнем 11 не преодолеет суммарное усилие уравновешивающей пружины 2 и давление на поршень в полости Б.

При повороте рукоятки крана назад до отказа приводится в действие стояночная тормозная система. В этом случае сжатый воздух из энергоаккумуляторов и вывода I полностью выходит через вывод II наружу, и пружины энергоаккумуляторов приводят в действие тормозные механизмы стояночной тормозной системы.

Для растормаживания стояночной тормозной системы рукоятка крана поворачивается вперед до отказа. При этом сжатый воздух будет поступать из воздушного баллона в энергоаккумуляторы. Пружины энергоаккумуляторов сжимаются под действием сжатого воздуха, и тормозные механизмы колес растормаживаются.

Тормозные камеры служат для приведения в действие тормозных механизмов передних колес автомобиля. Тормозная камера (рис. 10.27, а) состоит из корпуса 5 и крышки 7, между которыми зажата диафрагма 4 из прорезиненной ткани. Диафрагма разделяет тормозную камеру на две полости. Полость А (полость крышки) через штуцер 2 связана с подводящей магистралью контура тормозных механизмов передних колес автомобиля. Полость Б (диафрагменная полость) сообщается с окружающим воздухом через отверстия 8 в корпусе 5. Пружина 6 прижимает к диафрагме опорный диск 3 со штоком 7, который соединен с регулировочным рычагом, установленным на валу разжимного кулака.

При торможении (рис. 10.27, б) сжатый воздух поступает через штуцер 2 в полость А крышки, давит на диафрагму, которая, про­гибаясь, перемещает шток 7 тормозной камеры.

Рис. 10.27. Тормозная камера при нерабочем состоянии (а) и торможении (б):

1 — крышка; 2 — штуцер; 3 — диск; 4 — диафрагма; 5 — корпус; 6 — пружина; 7 — шток; 8 — отверстие; А, Б — полости

При этом воздух из полости Б выходит наружу через отверстия 8 в корпусе. Шток поворачивает регулировочный рычаг вместе с разжимным кулаком, который прижимает колодки к тормозному барабану с усилием, пропорциональным давлению сжатого воздуха, поступаю­щего в тормозную камеру. При растормаживании сжатый воздух из полости А выходит наружу через тормозной кран. При этом шток 7 с диском 3 под действием возвратной пружины 6 перемещается в исходное положение. Он поворачивает регулировочный рычаг с разжимным кулаком и освобождает тормозные колодки, которые отводятся от тормозного барабана стяжными пружинами.

Тормозные камеры с энергоаккумулятором служат для приведения в действие тормозных механизмов задних колес автомобиля при включении рабочей, запасной и стояночной тормозных систем. Тормозная камера с энергоаккумулятором (рис. 10.28) представляет собой устройство, состоящее из пневматической камеры и пружинного энергоаккумулятора. Между корпусом 2 камеры и фланцем 5 цилиндра 7 размещен поршень 8 с толкателем 12, находящийся под воздействием пружины 9. Внутри толкателя находится винт 10. Цилиндр 7 соединен трубкой 11 с корпусом 2 камеры, которая через отверстие сообщается с окружающим воздухом. В нерабочем состоянии сжатый воздух постоянно подводится через вывод А в полость цилиндра 7 под поршень 8, который находится в верхнем крайнем положении, сжимая полностью пружину 9.

Рис. 10.28. Тормозная камера с энергоаккумулятором: 1— шток; 2 — корпус; 3 — диафрагма; 4 — диск; 5 — фланец; 6 — подшипник; 7 — цилиндр; 8 — поршень; 9, 13 — пружины; 10 — винт; 11— трубка; 12 —толкатель; А, Б — выводы

При включении рабочей тормозной системы тормозные меха­низмы задних колес автомобиля приводятся в действие пневматическими камерами. При этом сжатый воздух через вывод Б поступает в наддиафрагменную полость, и диафрагма 3 через диск 4 действует на шток 1, соединенный с регулировочным рычагом тормозного механизма, вызывая торможение колеса. При растормаживании сжатый воздух выходит из наддиафрагменной полости, и диафрагма возвращается в исходное положение возвратной пружиной 13.

При включении запасной или стояночной тормозных систем тормозные механизмы задних колес приводятся в действие энергоаккумулятором. В этом случае сжатый воздух выпускается наружу из полости под поршнем 8 соответственно частично или полностью. Под действием пружины 9 поршень перемещается вниз и перемещает толкатель 12, который через подпятник 6 действует на диафрагму 3 и шток 1 тормозной камеры, вызывая торможение колеса.

Включение запасной или стояночной тормозных систем производится подачей сжатого воздуха в полость цилиндра 7 энергоаккумулятора под поршень 8. При отсутствии сжатого воздуха в системе растормаживание производится путем вывинчивания винта 10.

Регулятор тормозных сил служит для автоматического изменения давления сжатого воздуха в тормозных камерах задних колес при изменении вертикальной нагрузки, действующей на колеса при торможении автомобиля.

Между двумя частями корпуса 4 регулятора (рис. 10.29) зажата резинотканевая диафрагма 10, которая закреплена на поршне 7 с радиальными ребрами 9. Такие же радиальные ребра 6 выполнены во вставке 5 корпуса регулятора. В поршне установлен плоский клапан 8 с пружиной. Подвижное выпускное седло 12 связано с шаровой опорой 13, установленной на валу 3. На другом конце вала закреплен рычаг 11, соединенный тягами с балками среднего и заднего мостов автомобиля. К подвижному седлу 12 снизу прижат поршень 14. Полость под поршнем через трубку 1 соединена с выводом II, к которому подводится сжатый воздух от тор­мозного крана. Вывод III соединен с тормозными камерами задних колес, а вывод I через клапан 2– с окружающим воздухом.

Рис. 10.29. Регулятор тормозных сил: 1 — трубка; 2, 8 — клапаны; 3 — вал; 4 — корпус; 5 — вставка; 6, 9 — ребра; 7, 14 — поршни; 10 — диафрагма; 11 — рычаг; 12 — седло; 13 — шаровая опора; I—III — выводы

В нерабочем состоянии клапан 8 прижат к седлу в поршне 7. Вывод II разобщен с выводом III и сообщается с окружающим воздухом через верхнюю секцию тормозного крана. Тормозные камеры задних колес через вывод III, выпускное седло 12 и вывод I соединены с окружающим воздухом.

При торможении положение седла 12 в корпусе регулятора определяется шаровой опорой 13 и зависит от прогиба рессор подвески задних колес. Равновесное положение поршня 7 достигается при различной активной площади диафрагмы 10, которая зависит от того, какая часть диафрагмы соприкасается с ребрами 9 поршня 7, а какая — с ребрами 6 вставки 5 корпуса регулятора. Чем большая активная площадь диафрагмы соприкасается с ребрами поршня, тем при меньшем давлении сжатого воздуха, действующего на диафрагму снизу, достигается равновесное положение поршня 7. Поэтому, чем меньше прогнуты рессоры подвески задних колес автомобиля и чем ниже опускается седло 12, тем больше разница в давлениях сжатого воздуха в выводах II и III. При крайнем нижнем положении седла 12, что соответствует минимальной вертикальной нагрузке, разность давлений сжатого воздуха в выводах I и II регулятора наибольшая. При крайнем верхнем положении седла 12 (максимальная вертикальная нагрузка) давление воздуха в выводах I и II выравнивается. Следовательно, регулятор тормозных сил автоматически поддерживает в выводе III и в тормозных камерах задних колес автомобиля давление сжатого воздуха, обеспечивающее необходимую тормозную силу, пропорциональную верти­кальной нагрузке, действующей на задние колеса при торможе­нии автомобиля.

При растормаживании давление сжатого воздуха в выводе II падает, поршень 7 поднимается вверх, и воздух из тормозных камер задних колес автомобиля через седло 12, вывод I и клапан 2выходит наружу. Так как выпуск сжатого воздуха из тормозных камер осуществляется не через тормозной кран, а через регулятор тормозных сил, процесс растормаживания тормозных

механизмов задних колес автомобиля происходит быстрее.