Тормозная пневматическая система на полуприцепах

Устройство тормоза

Основные элементы тормозов на локомотиве: аккумуляторная батарея; блок питания электрического тока и управления — стабилизированный преобразователь напряжения (СПН) для питания тормоза рабочим и контрольным током; кран машиниста с контроллером 395М-4-01. Контроллер, смонтирован на кране машиниста автоматического пневматического тормоза, имеет три положения (отпуск, перекрыша, торможение), сблокированные с положениями рукоятки крана машиниста; световой сигнализатор с тремя лампами для контроля, соответствующими отпуску, перекрыше, торможению; главный выключатель, вольтметры, пакетные выключатели.

Основные элементы на вагонах и локомотиве (см. рис. 7.11): линейный рабочий провод; линейный контрольный провод; соединительные рукава с электроконтактом 389А, обеспечивающие гибкое разъемное соединение воздухопроводов и электрических каналов электропневматических тормозов смежных единиц поезда. Головка рукава взаимосцепляема с головкой пневматической тормозной магистрали и содержит один подвижной электрический контакт рабочего линейного провода 7, изолированный от корпуса в сцепленном положении смежных головок, замыкаемый на корпус при их расцепе (в качестве второго контрольного контакта 8 используется корпус головки). В качестве обратного рабочего провода используются масса поезда и рельсы. Линейный контрольный провод 6 соединен с преобразователем напряжения. К второму рабочему линейному проводу 5 присоединен электровоздухораспределитель 305, предназначенный для управления изменением давления сжатого воздуха в тормозном цилиндре при работе тормоза. Электровоздухораспределитель устанавливается совместно с воздухораспределителем 292М пневматического тормоза, имеет два электромагнитных вентиля: тормозной, связанный с рабочим проводом 5 через полупроводниковый вентиль, второй — вентиль перекрыши — связан с рабочим проводом непосредственно. В систему тормозов входят клеммовые коробки 316-8 и 317-8, предназначенные для контролируемого соединения электрических проводов и монтажа кондуитных труб.

Работа электрической схемы ЭПТ пассажирского поезда

Принципиальная электрическая схема ЭПТ пассажирского поезда приведена на рисунке 13. Электрические цепи управления и контроля ЭПТ состоят из рабочего провода (РП) №1 и контрольного провода (КП) №2. В качестве обратного провода используются рельсы. Для управления ЭПТ применяется постоянный ток напряжением 50В, а для контроля — переменный ток напряжением 50В, частотой 625 Гц. Статический преобразователь (блок питания) 5 является источником постоянного (зажимы +Г и -Г) и переменного (зажимы Г1 и Г2) тока для устройств ЭПТ. Входными зажимами блок включен через предохранитель 3 и главный выключатель 4 в цепь аккумуляторной батареи 2. Блок преобразует напряжение 50-52В локомотивной аккумуляторной батареи 2 в напряжение 50В переменного тока частотой 625 Гц для контрольных цепей и выпрямленное напряжение 50В для управления тормозами. В качестве блока питания применяются статические преобразователи или преобразователи с дополнительными батареями емкостью 10 Ач. Блок управления 7 усл. №579 представляет собой прибор, в котором сосредоточена вся релейно-контактная часть электрических устройств электропневматического тормоза. В блоке содержатся четыре реле: сильноточное К, тормозное ТР, перекрыши (отпускное реле) ПР и контрольное КР (обозначения реле указаны на их якорях) с контактами Kl, TP1-ТР5, ПР1-ПР5, КР1, КР2.

Рисунок 3 – Принципиальная электрическая схема ЭПТ пассажирского вагона: 1- контроллер; 2 – аккумуляторная батарея; 3 – предохранитель; 4 – главный выключатель; 5 – статический преобразователь (блок питания); 6 – световой сигнализатор; 7 – блок управления; 8 – междувагонное соединение; 9 – концевая подвеска; 10 – электровоздухораспределитель

Параллельно катушке реле КР включен конденсатор замедления С3, а между зажимами л., и 3 включен шунтирующий конденсатор Сш. Внешние монтажные провода присоединяют к контактам амортизационной панели, что позволяет снимать с панели и осматривать блок управления, не нарушая соединения проводов. В цепь питания катушки контрольного реле КР включен выпрямительный мост ВК из четырех германиевых диодов. Трубчатые резисторы Rl, R2, R3 предназначены для ограничения тока при коротком замыкании. На панели блока управления расположены зажимы ЛС, ЛП, ЛТ, АВ, +50, -50, З1, Л1, Т, П, КЛ, Л, З. В новых блоках зажимы вместо буквенных обозначений имеют цифровые.

Световой сигнализатор 6 состоит из трех ламп:

О — отпуска, которая горит при всех положениях ручки крана и свидетельствует о целостности линейных проводов;

П — перекрыши, горит при нахождении ручки крана машиниста с контроллером 1 в положениях III и IV;

Т — торможения, горит при нахождении ручки крана с контроллером в положениях VЭ (VA), V и VI.

На большинстве локомотивов сигнальные лампы С, П, Т и вольтметр V вмонтированы в пульт управления. Главный выключатель 4 снабжен ручкой с двумя фиксированными положениями — «Включено» и «Выключено» и служит для подключения цепей управления электропневматического тормоза и источника питания. Междувагонные соединения 8 состоят из рукавов №369А с унифицированными головками для одновременного соединения электрических цепей тормоза и тормозной магистрали поезда. Провод №1 припаян к контактному пальцу головки и имеет наконечник с отверстием диаметром 8 мм. Провод №2 припаян к контактному кольцу и имеет наконечник с отверстием диаметром 6 мм. В свободном состоянии рукава проводов №1 и №2 замкнуты. При сцепленных рукавах провода №1 каждого вагона через пальцы, а провода №2 через гребни головок соединены в непрерывную цепь, а в хвосте поезда замкнуты. Концевая подвеска 9 (изолированная) предназначена для подвешивания головки соединительного рукава хвостового вагона, при этом электрический контакт в головке замыкается. В изолированной подвеске локомотива электрические контакты головки рукава разомкнуты. Электрические воздухораспределители 10 имеют вентиль ВП, тормозной вентиль ВТ и полупроводниковый вентиль ВС.

Контроллер 1 крана машиниста усл. №395 имеет штепсельный разъем и семь рабочих положений (I-VI).

Топливные системы дизеля

Все ТС дизеля используют непосредственный впрыск. Объясняется это тем, что внутри дизельных силовых агрегатов применяется сжатие. Топливо должно подаваться в строго определённый момент. Рассмотрим подробнее виды дизельных топливных систем.

Плужерный многосекционный насос

Первая ТС дизельного мотора с ПМН производила впрыск строго в момент, когда та или иная секция насоса выдавливала очередную порцию горючего. ПМН приводился в действие непосредственно от кривошипного вала.

Топливная система с ПМН менее требовательна к качеству горючего, считается более дешёвой. Одновременно с этим, она и менее экологична, хуже обеспечивает машину параметрами рывка. Системы с ПМН не оснащаются турбонагнетателем, что для дизельного агрегата тоже минус.

ТС насос-форсунки

Дизельная топливная система

Более совершенная ТС дизельного ДВС, в которой каждая форсунка имеет собственный насос. Такой подход позволяет не ставить длинные топливные приводы высокого давления. Однако стоят форсунки этого типа очень дорого, и при этом, они являются расходниками, которые надо периодически менять. К тому же, ТС подобного типа чересчур требовательна к качеству топлива.

Из плюсов же модернизированной ТС кроме практичности можно назвать повышение надёжности силового агрегата. Так, если один из цилиндров портится, остальные продолжают свою работу, как ни в чём ни бывало.

Принцип работы пневматической тормозной системы

Начнем, пожалуй, с того, что в основу работы пневматической тормозной системы заложен принцип использования силы сжатого воздуха, который сосредоточен в специальных баллонах и нагнетается при помощи компрессора. Этим она отличается от всех остальных типов узлов торможения и это ее основная особенность.

Если описывать работу данной тормозной системы совсем просто, то все выглядит следующим образом. Из специальных баллонов в компрессор системы под давлением подается определенное количество воздуха. Далее, после того, как водитель нажмет на педаль тормоза, усилие передастся к тормозному крану, который создаст давление в тормозных камерах.

Сами же камеры задействуются благодаря рычагу тормозного механизма, который в принципе и позволяет осуществить процесс торможения. Как только водитель отпустит педаль тормоза, рычаг ослабиться, перестанет действовать и весть остановочный процесс прекратится.

Описание тормозной пневмосистемы полуприцепа

Пневматический привод представляет собой детали, которые находятся между тормозом и системой управления, регулирующей работу.

Тормозная пневмосистема на полуприцеп

Состоит из таких частей:

• энергетические элементы, подающие питание на тормоз;
• блок управления;
• тормоз.

Чтобы тормоза прицепного средства согласовывались с тормозами тягача, устанавливается воздушная система полуприцепов. Она обеспечивает распределение сжатого воздуха между элементами для торможения, растормаживания и аварийного затормаживания.

Огромное множество воздухораспределителей имеют одинаковое устройство: несколько поршней и клапанов.

Составляющие

Функционирование происходит по принципу: компоненты энергопривода (пневмоцилиндры, энергоаккумуляторы, камеры) подпитываются воздушным давлением следующим образом:

1. Компрессор накачивает необходимое количество воздуха.
2. Четырехконтурный кран распределяет очередность наполнения (сначала – контур рабочей системы, потом – стояночной).
3. Торможение при срабатывании модулятора ABS.

Схема пневмосистемы полуприцепа от отечественных и зарубежных производителей грузовых средств подробно описывает и показывает все составляющие, в которых при желании возможно разобраться.

Контуры

Пневмопривод для обеспечения безопасности разделяется на несколько контуров:

• Питающий. Он подготавливает воздух для системы.
• Компрессор. Это насос, который накачивает воздух в питающий контур и регулирует давление вначале.
• Регулятор давления. Он иногда устанавливается на компрессоре. Регулятор поддерживает показатели плотности воздуха в допустимых рамках, чтобы от высокого давления не лопнули шланги и ресивер. По ГОСТу норма 6,5 – 8 атмосфер. Когда давление достигает 8 атмосфер, срабатывает разгрузочное устройство и выпускает воздух в цилиндры.
• Осушитель. Подготавливает воздух, удаляя воду и примеси. Современные осушители обычно выполняют роль фильтра и регулировки одновременно, поэтому отдельного контура регулятора давления нет.
• Предохранители. Смешивают воздух со спецсредством, которое защищает жидкость от замерзания.
• Ресивер для хранения запасов воздуха.
• Защитный клапан четырехконтурный, двойной или одинарный. В случае повреждения одного клапана поршень перекрывает подачу воздуха, и работает другой контур.

Компоненты ABS

Тормозная система полуприцепа без АБС не очень востребована. Чтобы обеспечить максимальную силу торможения, применяется антиблокировочная система авс.

Ее компоненты устанавливаются между тягачом и полуприцепом.

К компонентам АБС относятся:

• измеритель;
• блок управления;
• электрические и магнитные клапаны abs;
• соединительная вилка;
• горящие лампы, сообщающие о наличии ошибок в системе.

Принцип действия.

Подключение проводов осуществляется следующими этапами:

1. Провод управления «А» – желтый. По нему проходит управляющий сигнал в тормозной кран полуприцепа.
2. Провод «В» – красный. Энергия сжатого воздуха передается в тормозной механизм.

Отсоединение выполняется в обратном порядке.

Важно! Подключение, отсоединение кабелей АБС желательно проводить в сервисном центре, где в случае необходимости специалисты смогут сделать диагностику, заменить или отремонтировать модулятор, кран, клапаны

Компрессор

Данный элемент пневматического привода подает в систему сжатый воздух. Он обрабатывается в очистителе, после чего транспортируется в резервуары. Выход воздушной смеси из баллонов предотвращает обратный клапан. Показатель давления определяется по манометру. После активации педали тормоза воздух через открывшийся кран попадает в тормозные отсеки, вследствие чего срабатывает сжатие колодок. Обратный процесс происходит при помощи стяжных пружин.

В состав конструкции компрессора входит блок цилиндров, его головка, картер, стопорные крышки. Коленчатый вал механизма вращается в подшипниках шарикового типа, взаимодействует с поршнями при помощи пальцев и шатунов. Передняя часть коленвала оснащена клиновидным ремнем, сальником и шпонкой. В качестве охладителя предусмотрен вентилятор. В головке блока цилиндров над каждым рабочим элементом имеется пробка с пружиной и нагнетательным клапаном. Нижние шатунные головки оснащены регулировочными прокладками.

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.

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.

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.