Устройство тормозной системы автомобиля
2
УСТРОЙСТВО ТОРМОЗНОЙ
СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ
КамАЗ
2.1
Назначение тормозной
системы автомобиля
Рабочая
тормозная система
Запасная
тормозная система
Стояночная тормозная система обеспечивает торможение неподвижного автомобиля на горизонтальном участке, а также на уклоне и при отсутствии водителя.
Стояночная тормозная система на автомобилях КамАЗ выполнена как единое целое с запасной и для ее включения рукоятку ручного крана следует установить в крайнее (верхнее) фиксированное положение [1, 2].
Привод аварийного растормаживания обеспечивает возможность возобновления движения автомобиля (автопоезда) при автоматическом его торможении из-за утечки сжатого воздуха, аварийной сигнализацией и контрольными приборами, позволяющими следить за работой пневмопривода.
Таким образом, в автомобилях КамАЗ, тормозные механизмы задней тележки являются общими для рабочей, запасной и стояночной тормозных систем, а две последние имеют, кроме того, и общий пневматический привод. Система тормозная вспомогательная автомобиля служит для уменьшения загруженности и температуры тормозных механизмов рабочей тормозной системы. Вспомогательной тормозной системой на автомобилях КамАЗ является моторный тормоз-замедлитель, при включении которого перекрываются выпускные трубопроводы двигателя и отключается подача топлива [1, 2].
Аварийная
система растормаживания
Привод системы аварийного растормаживания сдублирован: кроме пневматического привода имеются винты аварийного оттормаживания в каждом из четырех пружинных энергоаккумуляторов, что позволяет растормозить последние механическим путем.
Система аварийной сигнализации и контроля состоит из двух частей [1, 2]:
а) световой и акустической сигнализации о работе тормозных систем и их приводов.
В различных точках пневматического привода встроены пневмоэлектрические датчики, которые при действии любой тормозной системы, кроме вспомогательной, замыкают цепи электрических ламп «стоп-сигнала».
Датчики падения давления установлены в ресиверах привода и при недостаточном давлении в последних замыкают цепи сигнальных электрических ламп, расположенных на панели приборов автомобиля, а также цепь звукового сигнала (зуммера).
б)
клапанов контрольных выводов, с
помощью которых производится диагностика
технического состояния пневматического
тормозного привода, а также (при необходимости)
отбор сжатого воздуха.
2.2
Устройство тормозной
системы
На рисунке 2 представлена схема пневматического привода тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-43101, -43114. 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 [1, 2].
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 [1, 2].
Контур
I привода рабочих тормозных
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
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 двухмагистрального 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; двухпроводного привода тормозных механизмов прицепа; пневмоэлектрического 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
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.
1
- тормозные камеры типа 24; 2 (А,
В, С) - контрольные выводы; 3 - пневмоэлектрический
выключатель элетромагнитного
Рисунок
2 – Схема пневматического привода тормозных
механизмов автомобилей КамАЗ-43101, 43114
Пневматические тормозные приводы тягача и прицепа соединяют три магистрали: магистраль однопроводного 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 [1, 2].
Для улучшения влагоотделения в питающей части тормозного привода автомобилей моделей 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–
защитные клапаны от замерзания предусмотрен
конденсационный ресивер
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.
2.3 Устройство основных механизмов и аппаратов тормозной системы
автомобилей КамАЗ
Механизм
тормозной
Тормозные механизмы (рисунок 3) установлены на всех шести колесах автомобиля, основной узел тормозного механизма смонтирован на суппорте 2, жестко связанном с фланцем моста. Оси колодок с эксцентричными опорными поверхностями позволяют при сборке тормозных механизмов правильно сцентрировать колодки относительно тормозного барабана. Тормозной барабан крепится к ступице колеса пятью болтами [1, 2].
При торможении колодки раздвигаются S-образным кулаком 12 и прижимаются к внутренней поверхности барабана. Между разжимным кулаком 12 и колодками 7 установлены ролики 13, снижающие трение и улучшающие эффективность торможения. В отторможенное состояние колодки возвращаются четырьмя оттяжными пружинами 8.
Разжимной
кулак 12 вращается в кронштейне 10,
прикрепленном к суппорту болтами.
На этом кронштейне устанавливается тормозная
камера. На конце вала разжимного кулака
установлен регулировочный рычаг 14 червячного
типа, соединенный со штоком тормозной
камеры при помощи вилки и пальца. Щиток,
прикрепленный болтами к суппорту, защищает
тормозной механизм от грязи.
1 - ось колодки; 2 -суппорт; 3 - щиток; 4 - гайка оси; 5 - накладка осей колодок;
6
- чека оси колодки; 7 - колодка
тормозная; 8 - пружина; 9 - накладка фрикционная;
10-кронштейн разжимного
Рисунок 3 – Механизм тормозной
Рычаг
регулировочный
Регулировочный рычаг предназначен для уменьшения зазора между колодками и тормозным барабаном, увеличивающимся вследствие износа фрикционных накладок. Устройство регулировочного рычага показано на рисунке 4. Регулировочный рычаг имеет стальной корпус 6 с втулкой 7. В корпусе находится червячное зубчатое колесо 3 со шлицевы-ми отверстиями для установки на разжимной кулак и червяк 5 с запрессованной в него осью 11. Для фиксации оси червяка имеется стопорное устройство, шарик 10 которого входит в лунки на оси 11 червяка под действием пружины 9, упирающейся в стопорный болт 8. Зубчатое колесо удерживается от выпадания крышками 1, прикрепленными к корпусу 6 рычага. При повороте оси (за квадратный конец) червяк поворачивает колесо 3, а вместе с ним поворачивается разжимной кулак, раздвигая колодки и уменьшая зазор между колодками и тормозным барабаном. При торможении регулировочный рычаг поворачивается штоком тормозной камеры [1, 2].
Перед регулированием зазора стопорный болт 8 необходимо ослабить на один-два оборота, после регулировки болт надежно затянуть.
1 - крышка; 2 - заклепка; 3 - колесо зубчатое; 4 - заглушка; 5 - червяк; 6 - корпус; 7 - втулка; 8 - болт стопорный; 9 - пружина фиксатора; 10 - шарик фиксатора; 11 - ось червяка; 12 – масленка
Рисунок 4 – Рычаг регулировочный
Механизм вспомогательной тормозной системы
Механизм
вспомогательной тормозной
В приемных трубах глушителя установлены корпус 1 и заслонка 3, закрепленная на валу 4. На валу заслонки закреплен также поворотный рычаг 2, соединенный со штоком пневмоцилиндра. Рычаг 2 и связанная с ним заслонка 3 имеют два положения. Внутренняя полость корпуса сферическая. При выключении вспомогательной тормозной системы заслонка 3 устанавливается вдоль потока отработавших газов, а при включении — перпендикулярно потоку, создавая определенное противодавление в выпускных коллекторах. Одновременно прекращается подача топлива. Двигатель начинает работать в режиме компрессора [1, 2].
1 - корпус; 2 - рычаг поворотный; 3 - заслонка; 4 - вал
Рисунок
4 – Механизм вспомогательной тормозной
системы
Компрессор
Компрессор (рисунок 5) поршневого типа, одноцилиндровый, одноступенчатого сжатия. Компрессор закреплен на переднем торце картера маховика двигателя. Поршень алюминиевый, с плавающим пальцем. От осевого перемещения палец в бобышках поршня фиксируется упорными кольцами. Воздух из коллектора двигателя поступает в цилиндр компрессора через пластинчатый впускной клапан.
Сжатый поршнем воздух вытесняется в пневмосистему через расположенный в головке цилиндра пластинчатый нагнетательный клапан [1, 2].
Головка охлаждается жидкостью, подводимой из системы охлаждения двигателя. Масло к трущимся поверхностям компрессора подается из масляной магистрали двигателя: к заднему торцу коленчатого вала компрессора и по каналам коленчатого вала к шатуну. Поршневой палец и стенки цилиндра смазываются разбрызгиванием.
При достижении в пневмосистеме давления 800–2000 кПа регулятор давления сообщает нагнетательную магистраль с окружающей средой, прекращая подачу воздуха в пневмосистему.
Когда давление воздуха в пневмосистеме снизится до 650–50кПа, регулятор перекрывает выход воздуха в окружающую среду и компрессор снова начинает нагнетать воздух в пневмосистему.
1- шатун; 2 - палец поршня; 3 -маслосъемное кольцо; 4 - компрессионное кольцо;
5 -корпус цилиндра компрессора; 6 - проставка цилиндра; 7 - головка цилиндра;
8 - стяжной болт; 9 - гайка; 10 -прокладки; 11 - поршень; 12, 13 - уплотнительные кольца; 14 - подшипники скольжения; 15 - задняя крышка картера; 16 - коленчатый вал; 17 - картер; 18 -зубчатое колесо привода; 19 - гайка крепления зубчатого колеса; I - ввод; II - вывод в пневмосистему
Рисунок
5 – Компрессор
Влагоотделитель
Влагоотделитель предназначен для выделения конденсата из сжатого воздуха и его автоматического удаления из питающей части привода. Устройство влагоотделителя показано на рисунке 6 [2].
Сжатый воздух от компрессора через подвод II подается в оребренную алюминиевую трубку-охладитель (радиатор) 1, где постоянно охлаждается потоком встречного воздуха. Затем воздух проходит по центробежным направляющим дискам направляющего аппарата 4 через отверстие пустотелого винта 3 в корпусе 2 к выводу I и далее в пневматический тормозной привод. Выделявшаяся за счет термодинамического эффекта влага, стекая через фильтр 5, скапливается в нижней крышке 7. При срабатывании регулятора давление во влагоотделителе падает, при этом мембрана 6 перемещается вверх. Клапан 8 слива конденсата открывается, скопившаяся смесь воды и масла через вывод III удаляется в атмосферу.
Направление потока сжатого воздуха показано стрелками на корпусе 2.
1
- радиатор с ребристыми
I - к регулятору давления; II - от компрессора; III - в атмосферу
Рисунок
6 – Влагоотделитель
Регулятор давления
Регулятор давления (рисунок 7) предназначен [2]:
– для регулирования давления сжатого воздуха в пневмосистеме;
– предохранения пневмосистемы от перегрузки избыточным давлением;
– очистки сжатого воздуха от влаги и масла;
– обеспечения накачки шин.
Сжатый воздух от компрессора через вывод IV регулятора, фильтр 2, канал 12 подается в кольцевой канал. Через обратный клапан 11 сжатый воздух поступает к выводу II и далее в ресиверы пневмосистемы автомобиля. Одновременно по каналу 9 сжатый воздух проходит под поршень 8, который нагружен уравновешивающей пружиной 5. При этом выпускной клапан 4, соединяющий полость над разгрузочным поршнем 14 с атмосферой через вывод I, открыт, а впускной клапан 13 под действием пружины закрыт. Под действием пружины закрыт также и разгрузочный клапан 1. При таком состоянии регулятора система наполняется сжатым воздухом от компрессора. При давлении в полости под поршнем 8, равном 686,5... 735,5 кПа (7 ... 7,5 кгс/ см2), поршень, преодолев усилие уравновешивающей пружины 5, поднимается вверх, клапан 4 закрывается, впускной клапан 13 открывается.
Под
действием сжатого воздуха
Разгрузочный клапан 1 служит также предохранительным клапаном. Если регулятор не срабатывает при давлении 686,5... 735,5 кПа (7... 7,5 кгс/см2), то клапан 1 открывается, преодолев сопротивление своей пружины и пружины поршня 14.
Клапан 1 открывается при давлении 980,7... 1274,9 кПа (10... 13 кгс/см2). Давление открытия регулируют изменением количества прокладок, установленных под пружиной клапана.
Для
присоединения специальных
1 - клапан разгрузочный; 2 -фильтр; 3 - пробка канала отбора воздуха; 4 - клапан выпускной; 5 - пружина уравновешивающая; 6 - винт регулировочный; 7 - чехол защитный; 8 - поршень следящий; 9, 10, 12 - каналы; 11 - клапан обратный; 13 - клапан впускной; 14 - поршень разгрузочный; 15 - седло разгрузочного клапана; 16 - клапан для накачки шин; 17 -колпачок; I, III - выводы атмосферные; II - в пневмосистему; IV - от компрессора;С - полость под следящим поршнем; D - полость под разгрузочным поршнем
Рисунок
7 – Регулятор давления
Кран
тормозной
Двухсекционный тормозной кран (рисунок 8) служит для управления исполнительными механизмами двухконтурного привода рабочей тормозной системы автомобиля [2].
1 - педаль; 2 - регулировочный болт; 3 - защитный чехол; 4 - ось ролика; 5 - ролик; 6 - толкатель; 7 - опорная плита; 8 -гайка; 9 - тарелка; 10,16, 19, 27 - уплотнительные кольца; 11 - шпилька; 12 - пружина следящего поршня; 13, 24 -пружины клапанов; 14, 20 - тарелки пружин клапанов; 15 - малый поршень; 17 - клапан нижней секции; 18 -толкатель малого поршня; 21 - атмосферный клапан; 22 -упорное кольцо; 23 - корпус атмосферного клапана; 25 -нижний корпус; 26 - пружина малого поршня; 28 -большой поршень; 29 - клапан верхней секции; 30 -следящий поршень; 31 - упругий элемент; 32 - верхний корпус; А - отверстие; В - полость над большим поршнем; I, II - ввод от ресивера; III, IV - вывод к тормозным камерам соответственно задних и передних колес
Рисунок
8 – Кран тормозной с приводом от педали
Управление краном осуществляется педалью, непосредственно связанной с тормозным краном.
Кран
имеет две независимые секции,
расположенные последовательно. Вводы
I и II крана соединены с ресиверами двух
раздельных контуров привода рабочей
тормозной системы. От выводов III и IV сжатый
воздух поступает к тормозным камерам.
При нажатии на тормозную педаль силовое
воздействие передается через толкатель
6, тарелку 9 и упругий элемент 31 на следящий
поршень 30. Перемещаясь вниз, следящий
поршень 30 сначала закрывает выпускное
отверстие клапана 29 верхней секции тормозного
крана, а затем отрывает клапан 29 от седла
в верхнем корпусе 32, открывая проход сжатому
воздуху через ввод II и вывод III и далее
к исполнительным механизмам одного из
контуров. Давление на выводе III повышается
до тех пор, пока сила нажатия на педаль
1 не уравновесится усилием, создаваемым
этим давлением на поршень 30. Так осуществляется
следящее действие в верхней секции тормозного
крана. Одновременно с повышением давления
на выводе III сжатый воздух через отверстие
А попадает в полость В над большим поршнем
28 нижней секции тормозного крана. Перемещаясь
вниз, большой поршень 28 закрывает выпускное
отверстие клапана 17 и отрывает его от
седла в нижнем корпусе. Сжатый воздух
через ввод I поступает к выводу IV и далее
в исполнительные механизмы первого контура
рабочей тормозной системы. Одновременно
с повышением давления на выводе IV возрастает
давление под поршнями 15 и 28, в результате
чего уравновешивается сила, действующая
на поршень 28 сверху. Вследствие этого
на выводе IV также устанавливается давление,
соответствующее усилию на рычаге тормозного
крана. Так осуществляется следящее действие
в нижней секции тормозного крана. При
отказе в работе верхней секции тормозного
крана нижняя секция будет управляться
механически через шпильку 11 и толкатель
18 малого поршня 15, полностью сохраняя
работоспособность. При этом следящее
действие осуществляется уравновешиванием
силы, приложенной к педали 1, давлением
воздуха на малый поршень 15. При отказе
в работе нижней секции тормозного крана
верхняя секция работает как обычно.
Регулятор
автоматический тормозных
сил
Регулятор автоматический тормозных сил предназначен для автоматического регулирования давления сжатого воздуха, подводимого при торможении к тормозным камерам мостов задней тележки автомобилей КамАЗ в зависимости от действующей осевой нагрузки [2].