Строительные машины и оборудование, справочник







Тормозной пневмопривод автомобиля ЗИЛ

Категория:
   Автомобили ЗИЛ


Тормозной пневмопривод автомобиля ЗИЛ

Питающая часть

Компрессор предназначен для снабжения пневмопривода тормозных систем сжатым воздухом, т. е. вспомогательной энергией, которая необходима для обеспечения надежного торможения автомобиля.

В автомобилестроении применяют, в основном, поршневые компрессоры. Широкое распространение поршневых компрессоров стимулируется следующими факторами:
— конструктивная и технологическая аналогия с применяемым на автомобиле поршневым двигателем внутреннего сгорания;
— наличие отработанных и достаточно простых схем сочетания с двигателем как в передаче крутящего момента, так и в отношении охлаждения и смазывания;
— возможность создания конструкций на подачу практически любого количества сжатого воздуха, в том числе достаточного для наиболее тяжелых условий эксплуатации автомобилей и автопоездов.

В поршневых компрессорах с рабочим объемом цилиндров 0,2 л и более применяют, в основном, двухцилиндровые схемы. Это позволяет снизить значения отдельных масс, совершающих возвратно-поступательное движение, и тем самым обеспечить приемлемую уравновешенность противодействующих моментов.

Двухцилиндровый компрессор МТП показан на рис. 1. Диаметр цилиндра компрессора 60 мм, ход поршня 38 мм, рабочий объем цилиндров 0,215 л. Компрессор имеет клиноременный привод от двигателя, централизованное с двигателем смазывание и охлаждение жидкостью двигателя. Компрессор состоит из картера, в котором расположены шариковые подшипники для установки коленчатого вала; кинематического узла, преобразующего вращательное движение коленчатого вала с помощью шатунов в возвратно-поступательное движение поршней с кольцами; блока цилиндров, в котором расположена всасывающая полость с двумя впускными клапанами и перемещаются поршни с двумя компрессионными и одним маслосъемным кольцами; головки цилиндров, в которой расположены нагнетательные клапаны, прижатые к седлам пружинами, размещенными в пробках. Уплотнение между головкой и блоком, между блоком и картером, между картером и крышками осуществляется с помощью уплотнительных прокладок. На переднем хвостовике коленчатого вала с помощью шпонки и гайки закреплен приводной шкив, на заднем конце вала установлен уплотнитель с пружиной. Через центральное отверстие в крышке, через уплотнитель и по каналам коленчатого вала подводится от двигателя масло для смазывания шатунных подшипников. Коренные шариковые подшипники, поршневые пальцы и стенки цилиндров смазываются разбрызгиванием. Избыток масла через сливное отверстие в картере компрессора уходит самотеком обратно в смазочную систему двигателя.

Риc. 1. Двухцилиндровый компрессор МТП| 1, 15 — шариковые подшипники; 2, 17 — крышки картера; 3 — приводной шкив; 4 — манжета; 5 — картер; 6 — блок цилиндров; 7 — шатун; 8 — поршень с кольцами; 9 — поршневой палец со стопорными кольцами; 10 — головка блока цилиндров; 11 — пробка; 12 — пружина; 13 — нагнетательный клапан; 14 — седло; 16 — уплотинтельная пружина; 18 — уплотнитель; 19 — коленчатый вал; 20 — крышка; 21 — впускной клапан; 22 — направляющая впускного клапана; 23 — шток; 24 — направляющая пружина коромысла; 25 — коромысло; 26 — плунжер; 27 — уплотнительное кольцо; 28 — гнездо штока; 29 — пружина впуокного клапана

При ходе поршня вниз наружный воздух из впускного коллектора двигателя поступает во всасывающую полость компрессора и, открывая самодействующие впускные клапаны, засасывается в цилиндр.

При ходе поршня вверх воздух в цилиндре сжимается и вытесняется через нагнетательные клапаны в полость нагнетания головки и далее в питающую магистраль пневмопривода.

При сжатии воздуха выделяется теплота, которая передается стенкам цилиндров, головке цилиндров, поршням, откуда должна отводиться охлаждающей средой.

Принудительный отвод теплоты от деталей компрессора позволяет: уменьшить работу сжатия и потребляемую компрессором мощность; ограничить температуру сжатого воздуха в камере сжатия и на выходе из компрессора до 140…160 °С (при превышении температуры ухудшаются физико-химические характеристики масла с образованием нагара, вызывая пригорание клапанов, заклинивание упругих поршневых колец, излишний износ цилиндров и поршней).

Традиционно компрессоры автомобилей ЗИЛ охлаждались жидкостью, отводимой из нагнетательной линии жидкостного насоса двигателя так, что образовывался контур, параллельный контуру охлаждения двигателя. При этом жидкость омывала как цилиндры, так и головку цилиндров компрессора. Такое охлаждение является эффективным, однако требует выполнения сложной рубашки охлаждения.

В усовершенствованной конструкции компрессора применение жидкостного охлаждения ограничивается только головкой компрессора, а отвод теплоты от блока цилиндров переложен на воздушный поток и увеличенную за счет оребрения блока поверхность рассеивания теплоты. Воздушное охлаждение блока цилиндров с оребрением обеспечивает приемлемый температурный режим компрессора.

В результате перевода компрессора на жидкостно-воздушное охлаждение масса компрессора уменьшилась на 0,4 кг, а также снизились производственные затраты на литье блока цилиндров.

Повышение требования к качеству сжатого воздуха, подаваемого в МТП, нашли отражение в конструкции поршневых колец компрессора.

Применение в МТП автомобилей ЗИЛ моделей 431410 и 133ГЯ регулятора давления с переключением нагнетательной линии компрессора на окружающую среду позволяет отказаться от установки на компрессоре разгрузочного устройства, прекращающего подачу воздуха в привод путем отжатия от седел впускных клапанов при поступлении сжатого воздуха под плунжеры от регулятора давления.

Рис. 2. Регулятор давления тормозного пневмопривода автомобиля ЗИЛ-131Н: 1 — кожух; 2 — пружина регулятора; 3 — упорный шарик; 4 — регулировочный колпак; 5 — шток клапана; 6 — седло; 7 — сетчатый фильтр; 8 — фильтр; 9 — уплотни-тельное кольцо; 10 — корпус; 11 — пробка; 12 — пружина клапана; 13 — впускной клапан; 14 — выпускной клапан; 15 — регулировочная прокладка; 16 — контргайка

Основными рабочими параметрами компрессора являются фактическая производительность и потребляемая мощность.

Регулятор давления тормозного пневмопривода автомобиля ЗИЛ-131Н автоматически поддерживает необходимое давление сжатого воздуха в приводе.

Схема регулирования давления включает магистраль нагнетания сжатого воздуха, магистраль обратной связи от воздушных баллонов к регулятору, регулятор давления и разгрузочное устройство. Плунжеры разгрузочного устройства воздействуют на впускные клапаны компрессора, поддерживая их постоянно открытыми при достижении и сохранении заданного значения давления в воздушных баллонах.

Рис. 3. Предохранительный клапан тормозного пневмопривода автомобиля ЗИЛ-131Н: 1 — седло; 2 — корпус; 3 — шарик: 4 — пружина; S — контргайка; 6 — регулировочный винт; 7 — стержень

Регулятор давления устанавливается на блоке цилиндров компрессора и работает следующим образом. При достижении давления верхнего предела (0,73…0,79 МПа) воздух, преодолевая сопротивление пружины поднимает впускной клапан и прижимает выпускной клапан к его седлу. По зазору между клапаном 13 и корпусом сжатый воздух поступает в канал разгрузочного устройства компрессора. Когда давление в системе падает до нижнего предела (0,60…0,64 МПа), пружина регулятора, воздействуя на шток, возвращает клапаны в прежнее положение. Поступление воздуха из пневмопривода в разгрузочное устройство компрессора прекращается, и воздух из него выпускается в окружающую среду. Для увеличения надежности регулятора давления путем предотвращения загрязнения клапанов он имеет фильтры, установленные на входе и выходе.

Предохранительный клапан тормозного пневмопривода автомобиля ЗИЛ-131Н предохраняет пневмопривод от чрезмерного повышения давления в случае выхода из строя регулятора давления. Клапан установлен на один из воздушных баллонов и отрегулирован так, что открывается при давлении воздуха 1,0… 1,05 МПа. Клапан на заданное давление регулируется винтом, который стопорится контргайкой.

Регулятор давления МТП автомобилей ЗИЛ моделей 431410 и 133ГЯ, кроме того, что автоматически поддерживает давление сжатого воздуха, защищает пневмопривод от загрязнений, а также обеспечивает отбор сжатого воздуха для внешних потребителей (например, для накачивания шин).

Регулятор имеет впускной клапан, препятствующий возврату сжатого воздуха из магистрали нагнетания в компрессор; разгрузочный клапан, соединяющий при открытии вход компрессора с окружающей средой; разгрузочный поршень, который управляет разгрузочным клапаном; уравновешивающий поршень, с одной стороны воспринимающий воздействие сжатого воздуха в магистрали нагнетания, а с другой стороны — нагрузку уравновешивающей пружины.

Сжатый воздух из компрессора поступает на вывод I. Пройдя через фильтр, канал Д в корпусе, обратный клапан, он поступает к выводу III и далее заполняет пневмопривод автомобиля. Одновременно сжатый воздух из вывода через канал Г в корпусе поступает в полость В под следящим поршнем, который под действием уравновешивающей пружины находится в крайнем нижнем положении. Полость Е над разгрузочным поршнем соединена с окружающей средой через центральный канал в поршне и кольцевую полость II. Впускной клапан, через который сжатый воздух может быть подведен в полость Е над разгрузочным поршнем, закрыт под действием пружины толкателя клапанов. С помощью пружины I закрыт также разгрузочный клапан. При таком положении деталей регулятора происходит наполнение воздушных баллонов сжатым воздухом от компрессора. При достижении в баллонах (следовательно, и в полости В) давления 0,76 МПа следящий поршень сжимает пружину и перемещается вверх. При этом выпускной клапан садится на свое седло в поршне и закрывает проход воздуха в окружающую среду, а впускной клапан отрывается от седла в корпусе и открывает проход воздуха из полости В или вывода III в полость Е над разгрузочным поршнем.

Рис. 4. Регулятор давления МТП автомобилей ЗИЛ моделей 431410, 133ГЯ 1 — пружина разгрузочного клапана; 2 — нижняя крышка; 3 — разгрузочный клапан; 4 — седло; 5, 6 — упорные кольца; 7, 36 — штоки; 8 — фильтр; 9, 11, 33, 35 — Уплотнительные кольца; 10 — пробка дополнительного вывода; 12 — стержень клапана; 13 — выпускной клапан; 14 — пружина толкателя; 15 — корпус регулятора; 16 — Уравновешивающая пружина; 17 — защитный колпак; 18 — контргайка; 19 — регулировочный болт; 20 — тарелка пружины: 21 — верхняя крышка; 22 — толкатель клапанов; 23 — манжета поршня; 24 — следящий поршень; 25 — обратный клапан; 26 — пружина обратного клапана; 27 — впускной клапан; 28 — пружина разгрузочного поршня; 29 — разгрузочный поршень; 30 — пружина фильтра; 31 — направляющая пружины; 32 — пружина; 34 — клапан отбора воздуха; 37 — корпус клапана отбора воздуха; 38 — защитный колпачок

Под действием сжатого воздуха разгрузочный поршень движется вниз и перемещает шток с клапаном. Клапан отрывается от седла и соединяет вывод I регулятора с атмосферным выводом IV. Вследствие этого воздух из компрессора выходит в окружающую среду вместе со скопившимся над клапаном конденсатом и твердыми механическими частицами. При этом давление в канале Д падает, обратный клапан под действием разности давлений и пружины закрывается, предотвращая выпуск воздуха из пневмопривода в окружающую среду. Таким образом компрессор работает в разгрузочном режиме без противодавления.

При снижении давления в выводе III и полости В до 0,72 МПа поршень под действием пружины перемещается вниз. Впускной клапан закрывается, а выпускной клапан открывается, сообщая полость Е с окружающей средой через вывод II. Разгрузочный поршень под действием пружины поднимается вверх, разгрузочный клапан закрывается, и компрессор переключается на нагнетание сжатого воздуха в баллоны пневмопривода.

Разгрузочный клапан, кроме того, выполняет роль предохранительного клапана. Если регулятор не срабатывает при давлении 0,8 МПа, то клапан открывается при давлении 1,0…1,35 МПа, преодолевая сопротивление своей пружины и пружины разгрузочного поршня. Давление открытия разгрузочного клапана в таком режиме регулируют изменением числа шайб под пружиной клапана.

Для подсоединения специальных устройств регулятор давления имеет вывод, который соединен с выводом I через фильтр 8. Вывод закрыт резьбовой пробкой 10. Кроме того, имеется клапан отбора воздуха для накачивания шин и других целей, закрытый защитным колпачком. При навинчивании штуцера для накачивания шин шток 36 утапливается, открывая доступ сжатому воздуху в шланг и перекрывая проход сжатого воздуха к выводу III.

Перед накачиванием шин давление в воздушных баллонах следует снизить до давления включения регулятора, так как в разгрузочном режиме отбор воздуха невозможен. Отбор воздуха от компрессора происходит при давлении 1,0…1,35 МПа, т. е. при давлении, превышающем давление срабатывания регулятора 0,8 МПа.

Предохранитель от замерзания предназначен для повышения надежности тормозного пневмопривода путем предотвращения замерзания конденсата в воздушных магистралях и приборах пневмопривода.

Отбираемый из окружающей среды и сжимаемый в компрессоре воздух представляет собой газовую смесь, состоящую из кислорода (21%), азота (78%), аргона и редких газов (неона, гелия, криптона, ксенона). В воздухе также имеются твердые механические частицы, являющиеся результатами деятельности человека, ветровой эрозии и т. д. Кроме того, в воздухе содержится водяной пар, количество которого зависит от температуры, давления и влажности.

На стадии получения сжатого воздуха в компрессоре происходит дальнейшее его загрязнение, так как какое-то количество масла, смазывающего трущиеся поверхности деталей компрессора, попадает в сжимаемый воздух. Выходящий из компрессора сжатый воздух содержит твердые механические частицы, пары и капли масла, водяные пары.

Рис. 5. Предохранитель от замерзания:
1 — пробка; 2, 14 — прокладки; 3 — пружина; 4 — корпус; s — фитиль; 6, 9, и, 12 — уплотнительные кольца; 7 — жиклер; 8 — крышка; 10 — шток с рукояткой; 13 — пробка с указателем уровня спирта; 15 — резьбовая вставка; 16 — обойма; 17 — упорное кольцо

Твердые механические частицы и капли масла из сжатого воздуха достаточно эффективно удаляются пористым- металлическим фильтром 8 (см. рис. 5.12), установленным в регуляторе давления. Однако эффективность фильтра по задержанию водяных и масляных паров довольно низкая, и поэтому пары вместе с сжатым воздухом проникают в пневмопривод.

Содержание в сжатом воздухе в небольших количествах (до 1 г на 1 м3 воздуха) паров масла допустимо (даже желательно с точки зрения обеспечения долговечности приборов пневмопривода).

Отрицательное влияние на надежность работы тормозного пневмопривода автомобилей оказывает влага, содержащаяся в сжатом воздухе. При прохождении сжатого воздуха после компрессора в пневмоприводе его температура постепенно понижается, достигая в какой-то момент температуры «точки росы», т. е. сжатый воздух становится насыщенным водяным паром. При этом начинается конденсация влаги, которая происходит до тех пор, пока сжатый воздух не охладится до температуры окружающей среды. Водяной пар совместно с масляным конденсируется в смесь вода-масло. При температуре ниже О °С конденсат способен замерзать, образуя ледяные пробки в магистралях и приборах пневмопривода, вызывая его отказы.

Для понижения температуры замерзания конденсата в современные пневмоприводы вводят специальные жидкости.

В качестве специальной жидкости для введения в пневмопривод автомобилей используют этиловый спирт. Эффективность предотвращения замерзания влаги в пневмоприводе путем смешивания с ней спирта оценивается соотношением температур замерзания образовавшегося раствора и температуры окружающей среды.

В зависимости от содержания спирта температура замерзания раствора может меняться в широких пределах: от 0 °С (0% содержания спирта) до 110 °С (100% содержания спирта). Для получения жидкого раствора с температурой замерзания ниже —40 °С (оговоренная нижняя температура эксплуатации автомобилей обычного исполнения) достаточно обеспечить содержание спирта в растворе более 50%. На практике считается целесообразным вводить спирт в сжатый воздух путем испарения.

Корпус предохранителя от замерзания испарительного типа представляет собой резервуар для спирта и соединен болтами с крышкой. В крышке находится выключающее устройство, которое состоит из штока с рукояткой, выполненного как одно целое со штоком запирающего штифта, и обоймы с уплотни-тельным кольцом. Шток в крышке уплотнен кольцом. Между дном корпуса и крышкой размещен фитиль, растягиваемый пружиной. В заливное отверстие крышки установлена пробка с указателем уровня спирта. Сливное отверстие корпуса закрыто пробкой. В крышке расположен также жиклер для выравнивания давления воздуха в корпусе при выключенном положении предохранителя.

Когда рукоятка штока находится в верхнем положении, сжатый воздух, нагнетаемый компрессором в воздушные баллоны, проходит мимо фитиля 5 и уносит пары спирта, распространяя их во все части привода для конденсации вместе с водяными парами по мере понижения температуры сжатого воздуха.

При температуре наружного воздуха выше 5 °С предохранитель следует выключать. Для этого шток опускается в крайнее нижнее положение, поворачивается на 90 ° и фиксируется при помощи запирающего штифта. Шток входит уплотнительным кольцом в обойму, фитиль утапливается, и испарение спирта прекращается.

Конденсационный баллон установлен в питающей части пневмопривода для выделения конденсата в максимально возможной степени. Данный баллон имеет достаточно большую площадь охлаждения и температура сжатого воздуха в нем практически доходит до температуры окружающей среды. При этом образующийся водно-спиртовой конденсат оседает на дно конденсационного баллона, откуда должен быть удален.

Из сжатого воздуха, охлажденного в конденсационном баллоне и прошедшем в привод, может произойти дальнейшее выделение водно-спиртового конденсата. Это происходит в тех случаях, когда температура сжатого воздуха понижается. Например, при понижении температуры окружающей среды в ночное время суток, а также при резком изменении скорости потока на каком-либо участке или в приборе привода. Конденсационный баллон уменьшает количество попадающей в пневмопривод влаги, повышая тем самым его надежность. Однако он не может полностью исключить возможность выпадания конденсата в приводе.

Кран слива конденсата предназначен для принудительного удаления конденсата из воздушных баллонов тормозного пневмопривода, а также для выпуска из них сжатого воздуха. Установлен кран во всех воздушных баллонах пневмопривода.

Внутри латунного корпуса находится шток с резиновым клапаном, прижимаемым к седлу пружиной, установленной между опорным кольцом и шайбой.

Кран слива конденсата открывается при легком нажатии на шток вверх или при отведении его в любую сторону (например, с помощью отвертки).

После конденсационного баллона сжатый воздух распределяется по контурам пневмопривода с помощью защитных клапанов. В схеме МТП автомобилей ЗИЛ применяются одно-, двух-и трех контурные защитные клапаны.

Одноконтурный защитный клапан предохраняет тормозные системы автомобиля от утечки сжатого воздуха в случае повреждения контура дополнительных нетормозных потребителей. Кроме того, клапан устанавливается для предохранения тормозных систем автомобиля от утечки сжатого воздуха в случае повреждения соединительных магистралей, связывающих автомобиль с прицепом. При снижении давления в пневмоприводе автомобиля до определенного уровня, например ввиду нарушения его герметичности, защитный клапан разобщает тормозные системы-автомобиля и прицепа, препятствуя выходу сжатого воздуха из пневмопривода тормозной системы прицепа и исключая тем самым самопроизвольное торможение прицепа.

Рис. 6. Одноконтурный защитный клапан: 1— корпус; 2 — обратный клапан; 3 — пружина обратного клапана; 4 — направляющая обратного клапана; 5 — упорное кольцо; 6 — поршень; 7 — пружина; 8 — тарелка пружины; 9 — крышка; 10 — регулировочный болт; 11 — мембрана

Сжатый воздух через вывод I и канал Б поступает под мембрану. Пружина через поршень прижимает мембрану к седлу в корпусе, перекрывая доступ воздуха в выходной канал А. При давлении 0,550…0,555 МПа сжатый воздух, преодолевая усилие пружины, приподнимает мембрану и проходит в выходной какал А. Затем, открыв, обратный клапан, поступает к выводу II. Давление открытия клапана регулируется винтом.

При снижении давления в выводе I ниже 0,54 МПа мембрана

II опускается- под действием пружины на седло и разобщает выводы I и II. Обратный клапан закрывается при любом снижении давления на выводе I и предотвращает обратное движение сжатого воздуха от вывода II к выводу I.

Двухконтурный защитный клапан разделяет сжатый воздух, идущий от конденсационного баллона, на два самостоятельных потока; отключает один из контуров в случае повреждения или нарушения его герметичности; сохраняет сжатый воздух в неповрежденном контуре, а также в обоих контурах в случае повреждения подводящей магистрали или нарушения ее герметичности.

Рис. 7. Кран слива конденсата

Рис. 8. Двухконтурный защитный клапан: 1, 3, 13 — пружины; 2,6,6 — уплотнительные кольца; 4 — шайба; 7 — крышка; 8 — регулировочные шайбы; 9 — защитный чехол; 10 — центральный поршень; 11 — корпус; 12 — клапан; 14 — упорный поршень; 15 — пробка

Сжатый воздух от компрессора поступает к выводу /, открывает плоские клапаны и проходит к выводам II и III отдельных контуров пневмопривода. При негерметичности контура, магистраль которого подключена, например к выводу III, и снижении давления в этом выводе центральный поршень 10 с клапаном 12 переместится в сторону вывода III под действием разности давлений. Клапан закрывается, прижимается к упорному поршню и перемещает его вправо. Ход центрального поршня ограничивается специальным упором на крышке. При этом сжатый воздух от компрессора через вывод I пополняет присоединенный к выводу II контур при расходовании в нем воздуха.

Если давление сжатого воздуха на выводе I превысит 0,52… 0,54 МПа, клапан откроется, преодолевая усилие пружины, и даст возможность избытку сжатого воздуха пройти через вывод III в негерметичный контур.

Таким образом, при выходе из строя одного из контуров в исправном контуре поддерживается указанное давление.

Трехконтурный защитный клапан разделяет питающий поток сжатого воздуха на два основных и один дополнительный; отключает один из контуров в случае повреждения или нарушения его герметичности и сохраняет давление сжатого воздуха в остальных контурах; сохраняет сжатый воздух во всех контурах в случае Повреждения или нарушения герметичности подводящей магистрали; питает дополнительный контур от двух основных контуров.

Рис. 9. Трехконтурный защитный клапан: 1 — корпус; 2 — колпак; 3, 12 — клапаны основных контуров; 4, 10, 17 — тарелки пружины; 5, 11, 16 — мембраны; 6, 9, 18, 22 —. пружины; 7 — заглушка; 8 — регулировочный винт; 13, 14 — обратные клапаны; 15 — клапан дополнительного контура; 19 — тарелка; 20 — направляющая клапана; 21 — опорная шайба; 23 — толкатель

Сжатый воздух поступает через вывод питания в полость I в корпусе. При давлении 0,55 МПа сжатый воздух, преодолевая усилие пружин, открывает клапаны и поступает через выводы II и III в два основных контура. Одновременно сжатый воздух, воздействуя снизу на мембраны, поднимает их. После открытия обратных клапанов сжатый воздух поступает в полость IV, открывает клапан 15 и проходит в вывод дополнительного контура, поднимая мембрану.

При негерметичности одного из основных контуров происходит падение давления в полости I. Вследствие этого клапан исправного контура и обратный клапан дополнительного контура закрываются, предотвращая падение давления в этих контурах. При снижении давления на выводе питания и в полости / до 0,52 МПа, клапан неисправного контура закрывается. Сжатый воздух от компрессора пополняет исправный основной контур и через обратный клапан — дополнительный контур (при расходовании воздуха в них), так как клапаны исправных контуров открываются под воздействием сжатого воздуха на мембраны и клапаны.

При повышении на входе (полость /) давления до 0,52 МПа клапан неисправного основного контура открывается, и избыток воздуха выходит через него в окружающую среду. Таким образом, в исправных контурах поддерживается давление, соответствующее давлению открытия клапана неисправного контура, лишнее количество сжатого воздуха выходит через неисправный контур в окружающую среду.

При негерметичности дополнительного контура давление падает в основных контурах, и в полости / до тех пор, пока не закроется клапан дополнительного контура. При дальнейшем поступлении воздуха в трехконтурный защитный клапан в основных контурах будет поддерживаться давление 0,51 МПа, равное давлению открытия клапана дополнительного контура.

В случае прекращения подачи сжатого воздуха клапаны основных контуров закрываются, предотвращая тем самым падение давления во всех трех контурах.

Давление открытия клапанов регулируется винтами, с помощью которых изменяется предварительный натяг размещенных в колпаках пружин. Доступ к регулировочным винтам открывается при снятии заглушек.

Рабочая часть

Воздушные баллоны являются неотъемлемой составной частью пневмопривода и предназначены для накопления сжатого воздуха с целью питания привода тормозных систем, стеклоочистителей, пневматического сигнала и других потребителей.

Энерговооруженность пневмопривода зависит от числа баллонов и их рабочего объема, который в свою очередь зависит от числа и типоразмера питаемых элементов.

Воздушные баллоны состоят из двух штампованных днищ, приваренных к промежуточному цилиндрическому корпусу из свернутого и сваренного продольно металлического листа толщиной 1,8 мм.

Из воздушных баллонов сжатый воздух подводится к тормозному крану.

Тормозной кран предназначен для отбора сжатого воздуха из воздушных баллонов с целью приведения в действие исполнительных механизмов (тормозных камер) рабочей тормозной системы автомобиля, а также для включения клапанов управления тормозной системой прицепа.

Тормозной кран имеет следящее действие по усилию, т. е.. обеспечивает пропорциональность между усилием, прикладывав мым на тормозную педаль, и давлением сжатого воздуха на выходе Это позволяет водителю управлять эффективностью торможения автомобиля. Причем малому усилию соответствует легкое торможение. Рост усилия вызывает повышение эффективности торможения.

Пропорциональность между входным усилием и выходным давлением в тормозном кране осуществляется с учетом таких Физиологических особенностей человека, как «мускульная чувствительность». Мускульная чувствительность человека повышается, если точка приложения силы способна к перемещению. Наличие такого перемещения (хода) педали помогает водителю правильно воспринимать противодействие со стороны педали, т. е. облегчает формирование «чувства педали».

Комбинированный тормозной кран автомобиля ЗИЛ-131Н представляет комбинацию двух секций, объединенных общим механическим приводом. Нижняя секция управляет одноконтурным приводом рабочей тормозной системы автомобиля-тягача, верхняя секция — пневмоприводом тормозной системы прицепа.

Секции крана унифицированы по следящему механизму и клапанному узлу. Два клапанных узла со сдвоенными сферическими клапанами вместе с впускными седлами и возвратными пружинами установлены в крышках крана. Две следящие мембраны с седлами выпускных клапанов зажаты между корпусом крана и крышками. В каждой секции установлена уравновешивающая пружина, регулирующая давление сжатого воздуха. Уравновешивающая пружина секции пневмопривода прицепа установлена на штоке. Ее предварительное натяжение регулируется перемещением направляющей штока. Уравновешивающая пружина секции пневмопривода автомобиля-тягача смонтирована в стакане, предварительный натяг пружины регулируется прокладками.

Сжатый воздух из баллонов подводится к выводам III крана. В расторможенном положении сферический впускной клапан секции управления пневмоприводом прицепа под действием пружины открыт, и сжатый воздух из баллонов через вывод I проходит в магистраль пневмопривода прицепа. При достижении на выводе I давления 0,48. ..0,53 МПа сжатый воздух, воздействуя на следящую мембрану, сжимает пружину, и впускной клапан перекрывает магистраль пневмопривода прицепа. Впускной клапан секции управления пневмоприводом автомобиля-тягача закрыт, а выпускной клапан открыт. Тормозные камеры автомобиля через открытый выпускной клапан секции и через атмосферный вывод IV сообщаются с окружающей средой.

При торможении усилие от тормозной педали передается на приводной рычаг, который перемещает шток, сжимая пружину. Седло отходит от выпускного клапана секции управления пневмоприводом прицепа. Воздух из магистрали пневмопривода прицепа выходит в окружающую среду через открытый выпускной клапан и атмосферный вывод IV тормозного крана. При этом срабатывает воздухораспределитель прицепа и приводит в действие его тормозные механизмы. Нижний конец приводного рычага нажимает на малый рычаг, который перемещает стакан с уравновешивающей пружиной. При этом сначала выпускной клапан нижней секции прижимается к своему седлу, затем при дальнейшем перемещении седла и клапана открывается впускной клапан секции. Сжатый воздух через открытый впускной клапан поступает по трубопроводам в тормозные камеры автомобиля, приводя в действие тормозные механизмы.

Рис. 9. Комбинированный тормозной кран автомобиля ЗИЛ-131Н и его статическая характеристика:
1 — тяга привода тормозного крана; 2 — чехол; 3 — крышка корпуса рычагов; 4 — приводной рычаг; 5, 20 — уравновешивающие пружины; о — направляющая штока; 7 — шток; 8 — корпус; 9 — следящая мембрана; 10, 14 — седла клапанов; И — уплотнительное кольцо; 12 — выпускной клапан; 13 — пружина клапана; 15 — впускной клапан; 16 — пробка; 17 — рычаг; 18 — крышка; 19 — клапан выпускного отверстия; 21 — стакан; 22 — контргайка; 23 — малый рычаг; 24 — корпус рычагов; 25 — ограничитель хода штока; 26 — валик’ 27 — хомут; 28 — упор рычага

При отпускании тормозной педали нагрузка с рычага снимается. Это позволяет пружине переместить шток в крайнее правое положение, прижать седло к выпускному клапану верхней секции и открыть впускной клапан. В магистраль пневмопривода прицепа вновь поступает сжатый воздух, и прицеп растормаживается. Одновременно закрывается впускной клапан и открывается выпускной клапан нижней секции. Сжатый воздух из тормозных камер автомобиля через открытый выпускной клапан и атмосферный вывод IVтормозного крана выходит в окружающую среду. При этом автомобиль растормаживается.

При затормаживании автомобиля стояночной тормозной системой рычаг, соединенный с рычагом привода тягой, поворачивает валик. Кулачок вала перемещает шток, приводя в действие только верхнюю секцию. Таким образом, при затормаживании автомобиля-тягача стояночной тормозной системой происходит одновременное затормаживание колесных тормозных механизмов прицепа.

На рис. 9 приведена также статическая характеристика крана — зависимость выходных давлений от управляющего усилия на рычаге.

Двухсекционный тормозной кран МТП имеют модели 431410 и 133ГЯ. При нажатии на тормозную педаль усилие передается на рычаг крана и далее через ролик, толкатель, тарелку и упругий элемент на верхний ступенчатый поршень. Перемещаясь вниз, поршень сначала закрывает выпускное сечение клапана верхней секции тормозного крана, а затем отрывает клапан 29 от седла в корпусе, открывая проход сжатому воздуху из вывода II в вывод III и далее к тормозным камерам. Давление на выводе III повышается до тех пор, пока сила нажатия на рычаг крана не уравновесится усилием, создаваемым сжатым воздухом на поршень 30. Таким образом осуществляется следящее действие в верхней секции крана.

Одновременно с повышением давления на выводе III сжатый воздух через дроссельное отверстие А поступает в полость над ускорительным поршнем нижней секции крана. Двигаясь вниз, поршень перемещает малый поршень, который закрывает выпускное сечение клапана и отрывает его от седла в корпусе нижней секции. Сжатый воздух из вывода I поступает к выводу IV ж далее в тормозные камеры. Причем с повышением давления на выводе IV повышается давление под поршнями, в результате чего уравновешивается сила, действующая на поршень сверху. Вследствие этого на выводе IV также устанавливается давление, соответствующее усилию на рычаге тормозного крана. Таким образом осуществляется следящее действие в нижней секции крана.

Рис. 10. Двухсекционный тормозной кран МТП автомобилей ЗИЛ моделей 431410 и 133ГЯ и «го статическая характеристика:
1 — рычаг; 1 — регулировочный винт; g ~ защитный чехол; 4 — ось; б — толкатель; 7 — корпус; 8 — гайка; 9 — тарелка; 10, 15, 16, 19, 27 — упяотнитель-ные кольца; 11 — шпилька; 12, 13, 2,3, 26 — пружины; 14, 18 — направляющие; 17 малый поршень; -— «лапан атмосферного вывода; 21 — упорное кодьщ»; — корпус атмосферного вывода; .24 — клапан нижней секции; 25 — нижний корл-уе; 2$ — большой поршень; 29 — клапан «верхней секции; 30 — верхний поршень; 31 — упругий элемент; 32 — плита; 33 — верхний корпусвешивающей пружиной. При этом сначала выпускной клапан нижней секции прижимается к своему седлу, затем при дальнейшем перемещении седла и клапана открывается впускной клапан секции. Сжатый воздух через открытый впускной клапан поступает по трубопроводам в тормозные камеры автомобиля, приводя в действие тормозные механизмы.

При отпускании тормозной педали поршни поднимаются вверх и сжатый воздух из тормозных камер через выпускные сечения клапанов, через вывод V выходит в окружающую среду.

На рис. 10 приведена также статическая характеристика крана — зависимость выходного давления от усилия на рычаге и от хода рычага.

При выходе из строя верхней секции тормозного крана нижняя секция будет управляться механически через упорную шпильку, полностью сохраняя свою работоспособность. При отказе нижней секции верхняя секция крана работает как обычно.

Ручной тормозной кран обратного действия предназначен для управления пружинными энергоаккумуляторами привода стояночной и запасной тормозных систем, а также для включения клапанов управления тормозной системой прицепа автомобилей ЗИЛ моделей 431410 и 133ГЯ.

На рис. 11 приведена также статическая характеристика крана — зависимость выходного давления от угла поворота рукоятки.

Кран обладает следящим действием по углу поворота рукоятки. Сжатый воздух подводится к выводу. При движении автомобиля рукоятка крана находится в исходном положении. Под действием пружин шток находится в крайнем нижнем положении, а клапан пружиной прижат к выпускному седлу штока. Сжатый воздух через отверстия в поршне и впускное седло клапана, выполненное на дне поршня, проходит к выводу III и далее к пружинным энергоаккумуляторам.

При повороте рукоятки направляющий колпачок поворачивается и, скользя по винтовой поверхности кольца, поднимается вверх, перемещая шток. Вместе со штоком под действием пружины поднимается клапан до упора в седло поршня, закрывая проход сжатого воздуха от вывода к выводу III. Затем седло штока отрывается от клапана и через отверстие в клапане воздух выходит из вывода III в окружающую среду через вывод II до тех пор, пока воздействие на поршень давления воздуха в полости А не превысит суммарное усилие уравновешивающей пружины и давления воздуха над поршнем,23 в полости Б. Преодолевая силу пружины, поршень вместе с клапаном поднимается вверх до соприкосновения клапана с седлом на штоке, и выпуск воздуха в окружающую среду прекращается. Таким образом осуществляется следящее действие ручного тормозного крана.

Стопорная пластина имеет профиль, обеспечивающий автоматический возврат рукоятки в исходное положение при ее отпускании. Только в крайнем заднем положении фиксатор входит в специальный паз в пластине и фиксирует рукоятку. При этом воздух из вывода III полностью выходит в атмосферный вывод II, так как поршень упирается в направляющую пружины, и клапан не доходит до седла штока. Для выключения тормозного механизма рукоятку необходимо вытянуть. При этом фиксатор выходит из паза пластины, и рукоятка свободно возвращается в исходное положение.

Кнопочный тормозной кран служит для проверки эффективности действия стояночной тормозной системы автопоезда на автомобиле ЗИЛ-431410, а также для включения вспомогательной тормозной системы и для аварийного растормаживания стояночной тормозной системы автомобиля ЗИЛ-133ГЯ.

Рис. 11. Ручной тормозной кран обратного действия и его статическая характеристика: 1, 10 — упорные кольца; 2, 7, 12 — пружины; 4 — уплотнительное кольцо; 5 — уравновешивающая пружина; 6 — направляющая пружины; 8 — направляющая штока; 9 — кольцо; 11 — штифт; 13 — крышка; 14 — рукоятка; 15 — колпак; 16 — шток; 17 — ось ролика; 18 — фиксатор рукоятки; 19 — ролик; 20 — стопорная пластина; 21 — седло штока; 22 — клапан; 23 — следящий поршень

Рис. 12. Кнопочный тормозной кран:
1, 11, 12 — упорные кольца; 2 — корпус; 3 — фильтр; 4 — тарелка пружины; 5, 10, 14, 18 — уплотиительные кольца; 6 — втулка; 7 — защитный чехол; 8 — кнопка; 9 — толкатель; 13, 16 — пружины; 15 — клапан; 17 — направляющая клапана

Сжатый воздух поступает в кран через вывод I. При нажатии на кнопку полый толкатель перемещается внутрь втулки и упирается своим торцом на клапан, разобщая вывод III с атмосферным выводом II. При дальнейшем движении толкателя клапан отжимает от седла в корпусе, открывает тем самым проход сжатому воздуху от вывода I к выводу III и далее к исполнительным механизмам.

При отпускании кнопки толкатель под действием пружины возвращается в верхнее положение. Клапан закрывает отверстие в корпусе, прекращая поступление сжатого воздуха в вывод III, а отверстие в толкателе открывается, сообщая вывод III с атмосферным выводом II. Сжатый воздух, находящийся в исполнительных механизмах, через отверстия А в толкателе и вывод II выходит в окружающую среду.

Клапан ограничения давления предназначен для уменьшения давления в тормозных камерах колес переднего моста автомобиля при торможении с малой интенсивностью, а также для быстрого выпуска воздуха из тормозных камер при растормаживании.

Клапан ограничения давления выполняет функцию программного регулятора тормозных сил, действующего в соответствии с интенсивностью торможения. Он установлен в контуре рабочей тормозной системы тормозных механизмов колес переднего моста за тормозным краном.

При торможении сжатый воздух, поступающий из тормозного крана в вывод II, воздействует на малый ступенчатый поршень. При этом поршень перемещается вниз вместе с клапанами, а большой поршень остается на месте до определенного давления в выводе II, устанавливаемого уравновешивающей пружиной. Выпускной клапан закрывает атмосферный вывод III, а впускной клапан отрывается от седла в малом поршне. Сжатый воздух поступает к выводу I и далее к тормозным камерам колес переднего моста до тех пор, пока усилие от давления воздуха на нижний торец поршня не станет равным усилию от давления на верхний его торец, меньший по площади. Клапан при этом закрывает отверстие в малом поршне. Таким образом, в выводе I устанавливается давление, соответствующее отношению площадей верхнего и нижнего торцов поршня (т. е. давление будет меньше давления в выводе //). Это отношение сохраняется до тех пор, пока давление в выводе II не достигнет определенного уровня, при котором в работу включается большой поршень, увеличивающий силу, действующую на верхний торец поршня. При дальнейшем повышении давления в выводе II разность давлений в выводах lull будет уменьшаться, а при достижении заданного уровня давление в выводах / и // сравняется. Таким образом осуществляется следящее действие во всем диапазоне работы клапана ограничения давления.

Рис. 13. Клапан ограничения давления и его статическая характеристика: 1 — клапан атмосферного вывода; 2 — выпускной клапан; 3 — стержень клапанов; 4 — корпус; 5 — малый ступенчатый поршень; 6 — впускной клапан; 7 — уравновешивающая пружина; 8 — большой поршень; 9, 12, 15 — уплотнительные кольца; 10 — крышка; 11 — регулировочные шайбы; 13 — опорная шайба; 14 — упорное кольцо; 16 — пружина

При уменьшении давления в выводе II поршни вместе с клапанами перемещаются вверх. Впускной клапан закрывается, а выпускной клапан открывается, и сжатый воздух из тормозных камер колес переднего моста выходит в окружающую среду через вывод III.

На рис. 13 также приведена статическая характеристика клапана — зависимость выходного давления сжатого воздуха от входного давления.

Регулятор тормозных сил служит для изменения давления сжатого воздуха, подводимого при торможении рабочей тормозной системой к тормозным камерам колес заднего моста (мостов),
1 — соединительная трубка; 2,7 — уплотнительные кольца; 3 — нижний корпус; 4 — клапан атмосферного вывода; 5 — вал рычага; 6, 13 — упорные кольца; 8 — кольцевая пружина; 9 — мембрана; 10 — вставка с ребрами; 11 — ребра верхнего поршня; 12 — манжета; 14 — верхний корпус; 15 — опорная шайба; 16 — клапан; 17 — пружина; 18 — верхний поршень; 19 — толкатель; 20 — рычаг; 21, 24 — направляющие; 22 — шаровая пята; 23 — нижний поршень

При торможении сжатый воздух подводится в выводу регулятора и воздействует на торец верхнего поршня, перемещая его вниз. Одновременно сжатый воздух по соединительной трубке поступает под нижний поршень, который перемещается вверх и прижимается к толкателю через шаровую пяту, находящуюся вместе с рычагом в положении, зависящем от осевой нагрузки. Происходит фиксация толкателя. При перемещении верхнего поршня вниз клапан прижимается к толкателю и закрывает отверстие в нем, тем самым разобщая вывод II с атмосферным выводом III. При дальнейшем перемещении поршня клапан отрывается под действием толкателя от седла в поршне и сжатый воздух из вывода I через открывшееся проходное сечение поступает в вывод II и далее к тормозным камерам колес заднего моста.

Одновременно сжатый воздух через кольцевой зазор между поршнем и направляющей поступает в полость А и воздействует через мембрану на ребра поршня снизу. При достижении в выводе II давления, отношение которого к давлению в выводе I соответствует отношению активных площадей верхнего и нижнего торцов поршня, последний поднимается вверх до момента посадки клапана на седло поршня. Поступление сжатого воздуха к выводу II прекращается. Таким образом осуществляется следящее действие регулятора.

Рис. 14. Регулятор тормозных сил и его статическая характеристика:

Активная площадь верхнего торца поршня всегда постоянна. Активная площадь нижнего торца меняется в результате изменения положения наклонных ребер движущегося поршня по отношению к неподвижной вставке с ребрами. Взаимное положение поршня и вставки зависит от положения рычага и связанного с ним через шаровую пяту толкателя. Чем ниже опускаются рычаг, пята, толкатель, а следовательно, и поршень, тем больше площадь контакта его ребер с мембраной и тем больше становится активная площадь нижнего торца поршня. Поэтому при крайнем нижнем положении толкателя (минимальная осевая нагрузка) разность давлений сжатого воздуха в выводах / и II наибольшая, а при крайнем верхнем положении толкателя (максимальная осевая нагрузка) давление выравнивается. Таким образом регулятор тормозных сил автоматически поддерживает в выводе II ив связанных с ним тормозных камерах давление сжатого воздуха, обеспечивающее тормозную силу, пропорциональную осевой нагрузке.

При растормаживании давление в выводе I уменьшается. Поршень под давлением сжатого воздуха, действующим на него через мембрану снизу, перемещается вверх и отрывает клапан 16 от седла толкателя. Сжатый воздух из вывода II выходит через отверстие в толкателе и вывод III в окружающую среду, отжимая при этом края резинового клапана атмосферного вывода.

На рис. 5.23 приведена также статическая характеристика регулятора — зависимость выходного давления от угла поворота рычага при постоянном давлении на входе. Характеристика приведена для модификации регулятора с рабочим ходом рычага 60°. Данный регулятор устанавливается на автомобиле ЗИЛ-431410. На автомобиле ЗИЛ-133ГЯ применяется модификация регулятора с рабочим ходом рычага 30°. Для внешнего отличия верхняя часть корпуса этого регулятора окрашена в красный цвет.

Регулятор тормозных сил устанавливается на кронштейне рамы автомобиля. Связь регулятора с задним мостом (с мостами) осуществляется с помощью упругого элемента.

Упругий элемент регулятора тормозных сил предохраняет регулятор от повреждений при перемещении моста за пределы допустимого хода рычага регулятор.

При сильных толчках и вибрации, а также при перемещении моста за пределы допустимых ходов рычага регулятора стержень, преодолевая усилие пружины, поворачивается в корпусе. При этом тяга, соединяющая упругий элемент с рычагом регулятора тормозных сил, остается неподвижной, а шаровой палец, ввернутый в стержень, поворачивается в наконечнике тяги.

Рис. 15. Упругий Элемент: 1 — Яакойечннк тяги; 2 — стержень; 3 — пружина; 4 — колпак; 5 — корпус

После прекращения действия силы, отклоняющей стержень, последний возвращается в исходное положение под действием пружины.

Размещение упругого элемента регулятора тормозных сил на заднем мосту автомобиля ЗИЛ-431410 показано на рис. 16. Рычаг управления регулятором через тягу и упругий элемент соединен с балкой заднего, моста. Он соединен таким образом, что перекосы моста во время торможения на неровных дорогах и скручивание моста вследствие действия тормозного момента не влияют на распределение тормозных сил. Регулятор установлен в вертикальном положении. Длину плеча рычага и положение его при минимальной осевой нагрузке определяют специальным расчетом.

Размещение упругого элемента регулятора тормозных сил на мостах автомобиля ЗИЛ-133ГЯ показано на рис.17. Как видно, на трехосном автомобиле ЗИЛ-133ГЯ регулятор тормозных сил с мостами соединен с помощью штанги, крепящейся к мостам через резиновые компенсаторы. Тяга 6 в отличие от тяги имеет укороченную на 95 мм длину (145 мм вместо 240 мм).

Рис. 16. Размещение упругого элемента, установка регулятора тормозных сил на заднем мосту автомобиля ЗИЛ-431410: 1— Задний мост; 2 — Тормозная камера; 3 — рычаг; 4 — регулятор; 5 — поперечина; 6 — кронштейн; 7 — упругий элемент; 8 — тяга

Рис. 17. Размещение упругого элемента регулятора тормозных сил на мостах автомобиля ЗИЛ-133ГЯ: 1 — промежуточный мост; 2 — штанга; 3 — упругий элемент; 4 — задний мост; 5 — компенсатор; 6 — тяга; 7 — рычаг регулятора; 8 — регулятор

Ускорительный клапан используется для уменьшения времени срабатывания пневмопривода путем сокращения магистрали от воздушных баллонов до исполнительных механизмов и в результате выпуска воздуха из них непосредственно через ускорительный клапан в окружающую среду. Клапан обладает следящим действием по давлению управления.

Сжатый воздух из баллона подается к выводу I. Вывод II соединен с ручным тормозным краном обратного действия, а вывод III — с пружинными энергоаккумуляторами. При отсутствии давления в выводе II поршень находится в крайнем верхнем положении. Впускной клапан закрыт под действием пружины, а выпускной клапан открыт. Через открытый выпускной клапан цилиндры пружинных энергоаккумуляторов сообщаются с атмосферным выводом IV.

Рис. 18. Ускорительный клапан и его статическая характеристика: 1 — клапан атмосферного вывода; 2 — корпус; 3 — направляющая; 4 — пружина; 5 — обойма; 6 — корпус клапанов; 7 — выпускной клапан; 8 — уплотнение поршня; 9 — поршень; 10 — седло клапана; И — впускной клапан; 12 — упорное кольцо

При подаче сжатого воздуха от тормозного крана к выводу II воздух поступает в полость А. Поршень под действием сжатого воздуха движется вниз, закрывает выпускной клапан и отрывает впускной клапан от седла. Заполнение цилиндров пружинных энергоаккумуляторов сжатым воздухом происходит от воздушного баллона через вывод I, открытый впускной клапан 11 и вывод III.

Необходимую пропорциональность давления управления и выходного давления обеспечивает поршень. При достижении в выводе III давления, пропорционального давлению в выводе II, поршень перемещается вверх до момента закрытия впускного клапана, движущегося под действием пружины. При снижении давления в магистрали управления, т. е. в выводе II, поршень под действием более высокого давления в выводе III перемещается вверх и отрывается от выпускного клапана. Сжатый воздух из пружинных энергоаккумуляторов выходит в окружающую среду через открытый выпускной клапан и атмосферный вывод IV, отжимая клапан.

На рис. 18 приведена также статическая характеристика клапана — зависимость выходного давления от управляющего давления.

Клапан быстрого выпуска воздуха используется для уменьшения времени выпуска воздуха из пневмопривода в результате сокращения пути его движения. Сжатый воздух подводится к выводу. Выводы II соединены с пружинными энергоаккумуляторами, а вывод III — с окружающей средой. Подведенный к выводу сжатый воздух перемещает мембрану вниз. При этом закрывается вывод III. Затем края мембраны отгибаются, и воздух поступает через выводы II к пружинным энергоаккумуляторам.

Рис. 19. Клапан быстрого выпуска воздуха: 1 — корпус; 2 — крышка; 3 — мембрана; 4 — уплотнительное кольцо

Рис. 20. Двухмагистральный перепускной клапан: 1 — мембрана; 2 — корпус; 3 — крышка; 4 — уплотнительное кольцо

При торможении автомобиля стояночной тормозной системой воздух из вывода I выпускается в окружающую среду, мембрана 3 поднимается вверх, перекрывая вывод /, и воздух через открывшийся вывод III выходит в окружающую среду.

Двухмагистральный перепускной клапан предназначен для наполнения одной магистрали по выбору от двух других. В пневмоприводе автомобиля ЗИЛ-431410 установлены два перепускных клапана. Соединены клапаны согласно указательным стрелкам на корпусах, указывающим движение воздуха. Первый клапан служит для предотвращения включения стояночной тормозной системы при нажатой тормозной педали, исключая одновременно действие пружин энергоаккумуляторов и мембраны тормозной камеры на тормозные механизмы колес заднего моста. При подаче сжатого воздуха от ручного тормозного крана обратного действия к выводу II перепускного клапана мембрана садится на седло в корпусе, закрывая вывод I. При этом вывод II соединяется с выводом III. Сжатый воздух проходит в пружинные энергоаккумуляторы, и автомобиль растормаживается. В случае подачи сжатого воздуха в вывод / от верхней секции тормозного крана рабочей тормозной системы при отсутствии воздуха в энергоаккумуляторах мембрана перемещается в другую сторону и закрывает вывод II. При этом вывод I соединяется с выводом III, сжатый воздух проходит в пружинные энергоаккумуляторы, растормаживая их. Второй двухмагистральный перепускной клапан служит для избирательного соединения одного из входов клапана управления тормозным пневмоприводом прицепа с выходом ручного тормозного крана обратного действия или с выходом кнопочного тормозного крана.

Тормозная камера служит для приведения в действие тормозных механизмов колес переднего моста при включении рабочей тормозной системы.

Мембрана зажата между корпусом камеры и крышкой с помощью стяжного хомута, состоящего из двух полуколец. Шток камеры заканчивается резьбовой вилкой, которая соединена с регулировочным рычагом. Подмембранная полость соединена с окружающей средой через дренажные отверстия в корпусе камеры.

При торможении, т. е. при подаче сжатого воздуха в полость между крышкой и мембраной, мембрана, прогибаясь, воздействует на диск, который перемещает шток тормозной камеры и приводит в действие тормозные механизмы.

При растормаживании тормозных механизмов сжатый воздух из рабочей полости камеры выходит в окружающую среду, мембрана, диск со штоком под воздействием возвратной пружины возвращаются в исходное положение.

Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором предназначена для приведения в действие тормозных механизмов колес заднего моста (мостов) при включении рабочей, стояночной и запасной тормозных систем автомобилей ЗИЛ моделей 431410 и 133ГЯ.

При использовании рабочей тормозной системы тормозные механизмы приводятся в действие мембраной тормозной камеры.

При включении стояночной тормозной системы тормозные механизмы приводятся в действие силовой пружиной энергоаккумулятора, цилиндр которого прикреплен болтами к фланцу крышки мембранной тормозной камеры. В этом случае на шток тормозной камеры действует толкатель поршня энергоаккумулятора.

При включении запасной тормозной системы тормозные механизмы приводятся в действие также силовыми пружинами энергоаккумуляторов. Различие заключается в том, что при работе стояночной тормозной системы сжатый воздух полностью заполняет полости цилиндров под поршнями силовых пружин и полностью удаляется при затормаживании автомобиля на стоянке. При работе запасной тормозной системы происходит частичный выпуск воздуха из цилиндров энергоаккумуляторов. Давление воздуха, выпускаемого из цилиндров, зависит от положения рукоятки тормозного крана.

Рис. 21. Тормозная камера: 1 — штуцер; 2 — крышка; 3 — Мембрана; 4 — опорный диск; 6 — возвратная пружина; 6 — хомут; 7 — шток; 8 — корпус; 9 — шайба; 10 — контргайка; и — вилка; 12 — фланец; 13 — боях

Рис. 22. Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором: 1 — корпус; 2 — хомут; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — толкатель; 5 — поршень; 6 — манжета; 7 — цилиндр энергоаккумулятора; 8 — силовая пружина; 9 — винт растормажквания; 10 — бобышка; 11 — патрубок цилиндра; 12 — дренажная трубка; 13 — упорный подшипник; 14 — фланец крышки; 16 — патрубок корпуса; 16 — мембрана; 17 — опорный диск; 18 — колпачковая гайка; 19 — шток; 20 — возвратная пружина; 21 — чехол; 22 — фланец

Рис. 23. Пневматические цилиндры: 1 — корпус; 2 — уплотнительное кольцо; 3 — уплотнитель поршня; 4, 7 — возвратные пружины; 5 — упор; 6 — цилиндр; 8 — шток; 9 — поршень; 10 — резиновая втулка

Рис. 24. Клапан контрольного вывода: 1 — защитный колпачок; 2 — толкатель; 3 — корпус; 4 — пружина; б — штуцер; 6 — клапан

Отличительной особенностью рассматриваемых тормозных камер является то, что колпачковая гайка, навинченная на шток, дает возможность штоку перемещаться относительно опорного диска. Это обеспечивает дополнительный ход штока при включении запасной тормозной системы. При чрезмерно большом зазоре между колодками и барабаном тормозного механизма мембранная камера может не обеспечить необходимого хода штока при включении рабочей тормозной системы, и эффективного торможения не будет. В этом случае надо включить запасную тормозную систему. Толкатель энергоаккумулятора под действием силовой пружины 8 воздействует на середину мембраны и продвигает шток в пределах дополнительного хода, обеспечив затормаживание автомобиля.

Другой отличительной особенностью тормозных камер является то, что внутри толкателя установлено устройство для механического растормаживания, которое состоит из стального винта, завинченного в бобышку цилиндра, и упорного подшипника, закрепленного на винте упорным кольцом.

Тип тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором обозначается дробью (например, 20/20, 24/20), где в числителе указана размерность мембранной части, а в знаменателе — пружинного энергоаккумулятора, т. е. эффективная площадь поршня энергоаккумулятора в квадратных дюймах.

Пневматические цилиндры предназначены для приведения в действие механизмов вспомогательной тормозной системы автомобиля ЗИЛ-133ГЯ. На автомобиле установлены цилиндр диаметром 35 мм с ходом поршня 65 мм — для управления заслонкой моторного тормоза и цилиндр диаметром 30 мм с ходом поршня 25 мм — для управления рычагом регулятора ТНВД.

Средства контроля и сигнализации

Клапан контрольного вывода предназначен для проверки давления в различных частях пневмопривода с помощью контрольно-измерительных приборов, а также для отбора сжатого воздуха. Установлен клапан во всех контурах пневмопривода. Для присоединения к клапану следует применять шланги и измерительные приборы с накидными гайками М16х1,5.

При измерении давления (при отборе сжатого воздуха) необходимо отвернуть защитный колпачок клапана и навернуть на корпус накидную гайку. При заворачивании гайка воздействует на толкатель и отжимает конический клапан от седла. Воздух через отверстие в толкателе поступает в шланг. После отсоединения шланга клапан под действием пружины прижимается к седлу в корпусе, закрывая выход сжатого воздуха из пневмопривода.

Датчик снижения давления представляет собой пневмоэлек-трический выключатель, предназначенный для замыкания цепи сигнализатора и звукового сигнала (зуммера) аварийной сигнализации при снижении давления в воздушном баллоне ниже заданного значения. Устанавливают датчик в воздушных баллонах всех контуров пневмопривода. Аналогичный датчик помещают в контуре стояночной тормозной системы и тормозного пневмопривода прицепа. Сигнализатор загорается при включении стояночной тормозной системы. Датчик имеет размыкающие центральные контакты, которые размыкаются при давлении 0,45 … 0,50 МПа. При достижении в баллоне давления сжатого воздуха 0,48 … 0,50 МПа мембрана прогибается и через толкатель 8 воздействует на подвижный контакт, который, преодолев усилие пружины, отрывается от неподвижного контакта и размыкает электрическую цепь датчика.

Рис. 25. Датчики: а — снижение давления; б — включения сигнала торможения; 1 — корпус; 2 — неподвижный контакт; 3 — изолятор; 4 — вывод; 5 — пружина; 6 — подвижный контакт, 7 — мембрана; 8 — толкатель

Датчик включения сигнала торможения представляет собой пневмоэлектрический выключатель, предназначенный для замыкания цепи электрических ламп при торможении. Устанавливается датчик в магистралях, подводящих сжатый воздух к исполнительным механизмам тормозных систем. При подводе сжатого воздуха под мембрану она прогибается и замыкает контакты 2 и 6 электрической цепи датчика. Замыкание контактов происходит при давлении 0,01 … 0,05 МПа, размыкание — при уменьшении давления на 0,005 МПа.

Устройства управления тормозной системой прицепа

Для управления тормозной системой прицепа в тормозном пневмоприводе автомобилей ЗИЛ моделей 431410 и 133ГЯ установлены две группы приборов. Одна группа предназначена для управления тормозной системой прицепа, оборудованного пневмоприводом с однопроводной схемой управления. При этом питание пневмопривода прицепа сжатым воздухом, а также управление тормозной системой производится по одной соединительной магистрали, связывающей автомобиль-тягач с прицепом. Торможение прицепа .происходит вследствие выпуска сжатого воздуха из соединительной магистрали.

Другая группа приборов предназначена для управления тормозной системой прицепа, оборудованного пневмоприводом с двухпроводной схемой управления. В этом случае наполнение пневмопривода прицепа сжатым воздухом осуществляется по питающей магистрали, а управление тормозной системой производится с помощью магистрали управления.

Таким образом, автомобили ЗИЛ моделей 431410 и 133ГЯ могут буксировать все существующие прицепные автотранспортные средства, у которых тормозной пневмопривод выполнен как по однопроводной, так и по двухпроводной схеме управления.

Клапан однопроводного управления тормозным пневмоприводом прицепа предназначен для выпуска воздуха из соединительной магистрали пропорционально повышению давления в контуре рабочей тормозной системы автомобиля-тягача, а также для ограничения давления сжатого воздуха, поступающего в пневмопривод прицепа, с целью предотвращения самозатормаживания прицепа при колебаниях давления сжатого воздуха в пневмоприводе автомобиля-тягача.

Сжатый воздух от воздушных баллонов подводится к выводу, откуда через канал Б проходит в полость над ступенчатым поршнем. В расторможенном состоянии пружина, воздействуя на тарелку, удерживает мембрану вместе с толкателем в нижнем положении. При этом выпускной клапан закрыт, а впускной клапан 8 открыт, и сжатый воздух проходит из вывода I к выводу II, а оттуда в соединительную магистраль прицепа. При достижении определенного давления в выводе II, устанавливаемого с помощью регулировочного винта, нижний поршень, преодолевая усилие пружины, опускается. Впускной клапан 8 садится на седло в нижнем поршне и разобщает выводы I и II.

Рис. 26. Клапан однопровод-ного управления тормозным пневмоприводом прицепа и его статическая характеристика: 1 — контргайка; 2 — регулировочный винт; 3, 19 — тарелки; 4, 18 — пружины; б — нижняя крышка; 6, 13, 24 — уплотнительные кольца; 7, 16 — упорные кольца; 8 — впускной клапан; 9 — нижний поршень; 10 — коническая пружина; 11 — выпускной клапан; 12 — седло; 14, 22 — кольцевые пружины; 15 — толкатель; 17 — клапан атмосферного вывода; 20 — верхняя крышка; 21 — мембрана; 23 — опора; 25 — ступенчатый поршень; 26 — корпус

При торможении сжатый воздух подается к выводу IV от клапана двухпроводного управления тормозным пневмоприводом прицепа, заполняет подмембранную полость, преодолевая усилие пружины, поднимает мембрану вместе с толкателем и открывает выпускной клапан. При этом воздух из соединительной магистрали прицепа через вывод II, толкатель и вывод III в верхней крышке выходит в окружающую среду. Воздух выходит до тех пор, пока давление в полости под мембраной и давление в полости под ступенчатым поршнем, создаваемое через канал А, не уравновесится давлением в полости над ступенчатым поршнем, создаваемым через канал Б. При этом ступенчатый поршень опускается и перемещается вниз толкатель, седло которого садится на выпускной клапан. Отверстие в толкателе перекрывается, и выпуск воздуха из вывода прекращается. Таким образом осуществляется следящее действие, и торможение прицепа происходит с эффективностью, пропорциональной давлению управления, подведенного к выводу IV.

Рис. 27. Клапан двухпроводного управления тормозным пневмоприводом прицепа и его статические характеристики: 1 — мембрана; 2 — средний корпус; 3, 4, 6, 12, 18, 23 — уп-лотнительные кольца; 5 — верхний корпус; 7 — большой верхний поршень; 8 — малый верхний поршень; 9 — тарелка пружины; 10 — регулировочный винт; 11, 16 — пружины; 13 — коническая пружина; 14, 19 — упорные кольца; 15 — клапан; 17 — средний поршень; 20 — нижний поршень; 22 — атмосферный вывод; 24 — гайка; 25 — шайба

Дальнейшее повышение давления в выводе IV приводит к увеличению выпуска сжатого воздуха из вывода II я тем самым к более полному торможению прицепа.

При растормаживании, т. е. при уменьшении давления в выводе IV и подмембранной полости, мембрана под действием пружины возвращается в исходное положение. Вместе с мембраной опускается толкатель 15. При этом отверстие в толкателе закрывается выпускным клапаном 11, а впускной клапан 8 отрывается от седла в нижнем поршне, и сжатый воздух из вывода I поступает в вывод П.

На рис. 27 приведена также статическая характеристика клапана — зависимость выходного давления от давления управления.

Клапан двухпроводного управления тормозным пневмоприводом прицепа предназначен для подачи воздуха в магистраль управления тормозным пневмоприводом прицепа, а также для включения клапана однопроводного управления.

Вывод / клапана соединен с секцией тормозного крана, управляющей тормозными механизмами колес переднего моста, вывод II — с ручным тормозным краном обратного действия, вывод III — с секцией тормозного крана, управляющей тормозными механизмами колес заднего моста, вывод IV — с магистралью управления тормозной системы прицепа и клапаном однопровод-ного управления тормозным пневмоприводом прицепа, вывод V — с воздушным баллоном. Выход воздуха в окружающую среду происходит через вывод VI.

При движении автомобиля сжатый воздух постоянно подается к выводам II, V и воздействует сверху на мембрану и снизу на средний поршень, удерживая поршень в нижнем положении. При этом вывод IV, т. е. магистраль управления тормозной системы прицепа, соединяется с атмосферным выводом VI через открытое центральное отверстие в корпусе клапана и нижнем поршне.

При подаче сжатого воздуха к выводу III от секции тормозного крана верхние поршни одновременно перемещаются вниз. Малый верхний поршень воздействует своим седлом на клапан, перекрывая атмосферный вывод VI в нижнем поршне и отрывая клапан от седла среднего поршня. Сжатый воздух из вывода V, соединенного с воздушным баллоном, поступает к выводу IV и далее в магистраль управления тормозной системы прицепа до тех пор, пока давление в полости под верхними поршнями не станет равным давлению сжатого воздуха, подведенного к выводу III. После этого клапан под действием пружины перекрывает доступ сжатого воздуха из вывода V к выводу IV. Таким образом осуществляется следящее действие клапана управления.

При растормаживании сжатый воздух из вывода III выходит в окружающую среду через тормозной кран. Большой верхний поршень под действием конической пружины и сжатого воздуха в выводе IV перемещается вверх с малым верхним поршнем. Седло малого верхнего поршня отрывается от клапана, сообщая вывод IV с атмосферным выводом VI через нижний поршень.

При подводе сжатого воздуха к выводу I от другой секции тормозного крана он поступает под мембрану и перемещает нижний поршень вместе со средним поршнем и клапаном вверх. Клапан садится на седло в малом верхнем поршне, перекрывает атмосферный вывод VI и отрывается от седла среднего поршня 17. Воздух поступает из вывода V, соединенного с воздушным баллоном, к выводу IV и далее в магистраль управления тормозной системы прицепа до тех пор, пока его воздействие на средний поршень сверху не уравновесится давлением на мембрану снизу. После этого клапан перекрывает доступ сжатого воздуха из вывода V к выводу IV. Таким образом осуществляется следящее действие клапана управления в данном режиме работы .

При выпуске сжатого воздуха из вывода I в окружающую среду через тормозной кран давление под мембраной 1 уменьшится, и нижний поршень вместе со средним поршнем перемещается вниз. Клапан отрывается от седла в верхнем поршне, сообщая вывод IV с атмосферным выводом VI через нижний поршень.

При одновременном подводе сжатого воздуха к выводам III и I происходит одновременное перемещение большого 7 и малого 8 верхних поршней вниз, а нижнего поршня со средним поршнем — вверх. Заполнение магистрали управления тормозной системы прицепа через вывод IV и расторма-живание происходят так, как описано выше.

При включении стояночной тормозной системы снижается давление в выводе II и над мембраной 1. Под действием сжатого воздуха из вывода V средний поршень вместе с нижним поршнем перемещается вверх. Заполнение магистрали управления тормозной системы прицепа через вывод IV и растормаживание происходят так, как и при подводе сжатого воздуха к выводу I. Следящее действие осуществляется в этом случае уравновешиванием давлений сжатого воздуха на средний поршень и мембрану сверху.

При подаче воздуха к выводу III или при подводе воздуха одновременно к выводам III и I давление в выводе IV, соединенном с магистралью управления тормозной системы прицепа, превышает давление в выводе III, чем обеспечивается опережающее действие тормозной системы прицепа. Регулировку опережающего давления можно производить винтом.

Клапан ускорения самозатормаживания прицепа при обрыве управляющей магистрали тормозным пневмоприводом прицепа с двухпроводной схемой управления осуществляет ускоренное затормаживание прицепа при торможении автомобиля-тягача путем перекрытия поступления воздуха в питающую магистраль и выпуска из нее воздуха в окружающую среду через неисправную магистраль управления. При этом также предотвращается падение давления сжатого воздуха в пневмоприводе автомобиля-тягача.

Клапан имеет корпус, к выводу I которого подводится сжатый воздух из воздушного баллона. Вывод / через радиальные каналы, полость А и вывод II соединен с питающей магистралью пневмопривода прицепа. В проставке установлен поршень, нижняя часть которого выполняет роль запорного органа клапана. Пружина, воздействуя через упорное кольцо, поддерживает поршень в постоянном контакте с мембраной, установленной между проставкой и крышкой.

Рис. 28. Клапан ускорения самозатормаживания прицепа при обрыве управляющей магистрали тормозным пневмоприводом прицепа с двухпроводной схемой управления

В обычном (исходном) состоянии клапана сжатый воздух от вывода / через радиальные каналы, полость А и вывод II свободно проходит в питающую магистраль пневмопривода прицепа.

При торможении рабочей тормозной системой сжатый воздух от тормозного крана подается на вывод IV, а от магистрали управления тормозной системой прицепа с двухпроводным приводом — на вывод III. При исправном тормозном приводе давление воздуха в полости Б равно или больше (за счет эффекта «опережение» клапана управления тормозной системой прицепа с двухпроводным приводом), чем давление в полости В. Вследствие этого поршень остается в верхнем положении. Выводы I я II по-прежнему сообщаются между собой.

При торможении с неисправностью в магистрали управления тормозной системы прицепа с двухпроводным приводом давление воздуха в полости Б отсутствует или очень мало. Поэтому под действием давления воздуха в полости В мембрана и поршень перемещаются вниз. При этом поршень 5 садится торцом на седло в корпусе 1, разобщая выводы I и II. Затем сжатый воздух из вывода II быстро выходит в окружающую среду через неисправную магистраль управления и прицеп затормаживается вследствие падения давления в питающей магистрали его пневмопривода.

Соединительные головки предназначены для присоединения тормозного пневмопривода прицепа к приводу автомобиля-тягача.

Рис. 29. Соединительные головки: а — типа А; б — типа «Палм»; 1 — корпус; 2 — пружина; 3 — клапан; 4 — уплотни-тельное кольцо; 5 — кольцевая гайка; 6 — крышка; 7 — поршень; 8 — направляющая поршня; 9 — упорное кольцо; 10 — фильтр; 11 — пробка

На автомобиле ЗИЛ-131Н с однопроводной схемой управления тормозным пневмоприводом прицепа применяется соединительная головка типа А, крышка которой окрашена в черный цвет. Устанавливается головка на задней поперечине рамы автомобиля или на шланге седельного тягача.

На автомобилях ЗИЛ моделей 431410 и 133ГЯ с МТГ1 комбинированным (как однопроводным, так и двухпроводным) управлением тормозной системой прицепа наряду с головкой типа А применяются соединительные головки типа «Палм». Устанавливаются головки на задней поперечине рамы или на шлангах седельного тягача. Крышка правой питающей головки типа «Палм» окрашена в красный цвет, левой управляющей головки — в голубой.

Соединительная головка типа А имеет корпус, в котором выполнены боковая бобышка с выводом I для подвода сжатого воздуха и большое отверстие с установленным в нем кольцевым уплотнителем. Уплотнитель удерживается в корпусе с помощью кольцевой гайки. Клапан пружиной прижимается к уплотнителю. Для предохранения уплотнителя и клапана от попадания грязи головка имеет защитную крышку, поворачивающуюся на своей оси. При сцепке автомобиля-тягача с прицепом защитную крышку поворотом отводят в сторону и головку типа А смыкают с головкой типа Б прицепа поворотом относительно друг друга до тех пор, пока фиксатор головки типа Б не войдет в паз головки типа А. При этом упор головки типа Б прицепа входит в сферическую выемку клапана головки типа А и отрывает его от седла, открывая проход сжатому воздуху. Герметичность соединения головок обеспечивается прижатием уплотнителей.

В корпусе и направляющей соединительной головки типа «Палм» перемещается поршень с установленным на нем клапаном. В исходном положении пружиной клапан прижат к удерживаемой упорным кольцом направляющей поршня, проход сжатому воздуху закрыт. Перед соединением головки защитную крышку следует отвести в сторону. При соединении головки поршень перемещается вниз, преодолевая усилие пружины. Клапан отрывается от седла, и сжатый воздух через каналы в поршне проходит в пневмопривод, а также к дополнительному выводу, закрытому пробкой. От последнего сжатый воздух может подаваться на питание клапана управления тормозной системой прицепа, так что если автомобиль-тягач движется без прицепа и его головка не соединена, то магистраль управления прицепа на автомобиле-тягаче находится без сжатого воздуха и не работает. Так как полость под поршнем имеет переменный объем, она соединена с окружающей средой через керамический фильтр.


Читать далее:

Категория: - Автомобили ЗИЛ





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины


Администрация: Бердин Александр -
© 2007-2017 Строй-Техника.Ру - информационная система по строительной технике.

  © Все права защищены.
Копирование материалов не допускается.


RSS