Рис. 1. Схема пневматического привода тормозов автомобиля-тягача КамАЗ-5320:
1 — компрессор; 2 — регулятор давления; 3 — предохранитель против замерзания; 4 — пневматический нормально разомкнутый выключатель; 5 — пневматический цилиндр привода вспомогательного тормоза; 6 — пневматический цилиндр выключения подачи топлива; 7 — пневматический кран включения вспомогательного тормоза; 8 — двойной защитный клапан; 9 — кран слива конденсата; 10 — воздушный ресивер аварийного ра-стормаживания; 11 — воздушный ресивер аварийного и стояночного тормозов; 12 — воздушный ресивер тормозов ведущих мостов; 13 — воздушный ресивер тормозов переднего моста; 14 — пневматический нормально замкнутый выключатель; 15 — тройной защитный клапан; 16 — кран аварийного растормаживания; 17 — тормозной кран обратного действия с ручным управлением; 18 — двухстрелочный манометр; 19 — тормозной двухсекционный кран с рычагом; 20 — передняя тормозная камера; 21 — клапан ограничения давления; 22 — клапан контрольного вывода; 23 — регулятор тормозных сил; 24 — упругий элемент регулятора; 25 — тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором; 26 — двухмагистральный перепускной клапан; 27 — ускорительный клапан; 28 — клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом; 29 — защитный одинарный клапан; 30 — клапан управления тормозами прицепа с однопроводным приводом; 31 — разобщительный кран; 32 — соединительная головка

Состоит он из следующих четырех самостоятельных контуров:
— первый контур — включает устройства, управляющие тормозными механизмами колес переднего моста автомобиля. В него входят воздушный ресивер, верхняя секция тормозного крана, клапан ограничения давления и тормозные камеры;
— второй контур — включает устройства, которые управляют тормозными механизмами промежуточного и заднего мостов автомобиля. К нему относятся воздушный ресивер, нижняя секция тормозного крана, автоматический регулятор тормозных сил и тормозные камеры среднего и заднего мостов автомобиля.

Пневматические линии первого и второго контуров питаются воздухом через тройной защитный клапан, предназначенный для автоматического отключения поврежденного контура, обеспечивая этим поддержание давления воздуха в исправных контурах. Все исправные контуры могут нормально выполнять свои функции. Кроме того, тройной защитный клапан обеспечивает питание воздухом приборов управления вспомогательной тормозной системы (тормоза-замедлителя), а также стеклоочистителей, усилителя привода выключения сцепления и других устройств, работающих с применением сжатого воздуха;

— третий контур — объединяет приборы, управляющие резервным и стояночным тормозами. В него входят пружинные энергоаккумуляторы тормозных камер среднего и заднего мостов автомобиля и органы управления ими: тормозной кран обратного действия с ручным управлением, ускорительный клапан, двухмагистральный перепускной клапан и воздушный ресивер;
— четвертый контур — включает в себя приборы, предназначенные для растормаживания пружинных энергоаккумуляторов тормозных камер, после самопроизвольного аварийного торможения. В него входят воздушный ресивер и кран аварийного растормаживания. Пружинные энергоаккумуляторы можно также растормозить, используя механическое устройство типа «винт-гайка». Сжатый воздух подается в третий и четвертый контуры через двойной защитный клапан.

Для контроля за работой многоконтурного привода и выявления важнейших неисправностей в нем предусмотрены клапаны для подключения к ним контрольных манометров, а для постоянного наблюдения за давлением в воздушных ресиверах первого и второго контуров включен двухстрелочный манометр. Сигнализаторы падения давления воздуха в контурах соединены с лампами аварийной сигнализации на щитке приборов и зуммером в кабине автомобиля.

Рассмотрим устройство специальных приборов, установленных в системах многоконтурного пневматического привода, применяемых на автомобилях с дизельными двигателями.

Предохранитель против замерзания — устройство для защиты пневматической системы от замерзания в ней конденсата водяных паров. Воздух, подаваемый компрессором в ресиверы, всегда содержит водяные пары, которые при низкой температуре могут сконденсироваться, замерзнуть и создать ледяные пробки в пневматической системе. Чтобы избежать этого, воздух проходит через специальный резервуар, в котором имеется камера с жидкостью, замерзающей при низких температурах,— антифризом. В крышке резервуара установлен шток, а между пробкой и дном резервуара помещен фитиль, растягиваемый пружиной. Снизу фитиль смачивается антифризом, при прохождении воздуха около фитиля антифриз испаряется, смешивается с водяными парами и превращает влагу в незамерзающий конденсат.

Такая защита пневматической системы от образования ледяных пробок нужна при низких температурах. Когда же температура окружающего воздуха превышает +5 °С, это устройство выключается. При помощи имеющегося на крышке приспособления шток вместе с фитилем опускается и запирается в нижнем положении. Воздух, проходя через корпус испарителя, не захватывает паров антифриза.

Рис. 2. Двухмагистральный перепускной клапан:
1 и 6 — поршни; 2 — корпус; 3 и 5 — плоские клапаны; 4 — центральный золотник

Двухмагистральный перепускной клапан служит для отключения вышедшей из строя пневматической линии привода и сохранения давления в другой линии. Устройство его показано на рис. 2.

В корпусе установлен центральный золотник с двумя плоскими клапанами. При падении давления в одной линии (например, в правой) золотник с плоским клапаном перемещается в сторону поврежденной линии, прижимается к поршню, закрывает клапан и прекращает подачу в линию сжатого воздуха. Другой клапан продолжает оставаться открытым, и левая линия, сохраняющая свою работоспособность, получает воздух от компрессора. При срабатывании защитного клапана давление воздуха, подаваемого в действующую пневматическую линию, составляет 0,52—0,54 МПа.

Стояночный тормоз с пружинным энергоаккумулятором.

У автомобилей с многоконтурным пневматическим приводом роль стояночного тормоза могут выполнять рабочие (колесные) тормоза. Так, например, у автомобилей КамАЗ в качестве стояночного тормоза используются рабочие тормоза колес задней тележки. Для привода стояночного тормоза используют пружинные энергоаккумуляторы, объединенные с камерами рабочего тормоза. Предварительно пружина энергоаккумулятора сжимается давлением сжатого воздуха на диафрагму.

Устройство камеры рабочих тормозов промежуточного и заднего мостов с пружинным энергоаккумулятором показано на рис. 3 (тормоза колес переднего моста имеют обычные диафрагменные камеры). Цилиндр энергоаккумулятора служит продолжением корпуса 1 тормозной камеры. В полости, находящейся под поршнем пружинного энергоаккумулятора, при подаче в нее сжатого воздуха из пневматической системы автомобиля создается повышенное давление, под действием которого сжимается силовая пружина.

На автомобилях семейства MA3-5335 с двухкон-турным приводом тормозов пружинные энергоаккумуляторы не применяют.

Водитель управляет стояночным тормозом при помощи тормозного крана обратного действия. Чтобы привести в действие стояночный тормоз, ручку крана перемещают в вертикальное положение. Кран соединяет полость под поршнем с атмосферой, и давление в ней падает. Пружина энергоаккумулятора распрямляется и перемещает толкатель, а вместе с ним шток тормозной камеры, поворачивающий регулировочный рычаг разжимного кулака колесного тормоза. Разжимной кулак прижимает колодки к тормозному барабану и оставляет колесо в заторможенном состоянии до тех пор, пока стояночный тормоз не будет выключен.

Рис. 3. Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором:
1 — корпус тормозной камеры; 2 — возвратная пружина; 3 — шток; 4 — толкатель; 5 — поршень; 6 — цилиндр энергоаккумулятора; 7 — упорная гайка; 8 — силовая пружина; 9 — винт механизма аварийного растормаживания: А — в тормозную камеру

Выключают стояночный тормоз, вытянув рукоятку крана вверх и повернув ее в горизонтальное положение. Переключение крана разобщит полость цилиндра энергоаккумулятора с атмосферой и соединит ее с линией сжатого воздуха из ресиверов пневмосистемы. Повышение давления в полости цилиндра 6 заставит поршень сжать пружину. Толкатель и шток тормозной камеры отойдут в исходное положение, разжимной кулак будет повернут и перестанет оказывать давление на тормозные колодки. Стояночный тормоз полностью растормозится.

При повреждении линии подачи сжатого воздуха к тормозной камере произойдет аварийное торможение автомобиля при помощи энергоаккумуляторов. Включение энергоаккумуляторов тормозных камер может произойти и во время движения автомобиля в случае падения давления в системе (например, при частых торможениях, нарушении герметизации). Для последующего принудительного растормаживания задних колес автомобиля в этом случае предусмотрена специальная кнопка, расположенная слева от рулевой колонки. При ее нажатии сжатый воздух из пневмосистемы проходит через двухмагистральный перепускной клапан в полость цилиндра 6 энергоаккумулятора, и поршень сжимает пружину. Однако пользоваться аварийным растормаживанием можно недолго, при необходимости передвижения автомобиля на короткое расстояние. Следует помнить, что автомобиль расторможен только в тот период, пока нажата кнопка.

Существует также способ механического растормаживания стояночного тормоза на случай, если будет израсходован весь запас воздуха в ресиверах. Для этого нужно снять колпак и вывернуть упорную гайку, соединяющую толкатель с поршнем энергоаккумулятора. В этом случае стояночный тормоз будет полностью выключен. Под действием возвратной пружины тормозной камеры шток и толкатель переместятся вверх, повернув разжимной кулак в нейтральное положение. Пружина энергоаккумулятора останется в распрямленном положении, но никакого влияния на стояночный тормоз уже оказывать не будет.

В случае необходимости буксировки автомобиля с неисправным двигателем или неисправным компрессором его пневматическую систему следует подсоединить к системе буксирующего тягача. Соединение осуществляют гибким шлангом, подсоединяемым к специальному выводу, на регуляторе давления.

Стояночный тормоз надежно работает, если герметичны и защищены от попадания грязи внутрь цилиндра все его соединения. Снаружи цилиндр энергоаккумулятора закрыт защитной пластмассовой крышкой (красного цвета), которая должна очень плотно прилегать к корпусу цилиндра и тормозной камеры.

Герметичность этого узла проверяют при наличии сжатого воздуха в линиях его подачи к цилиндру стояночного тормоза и к тормозным камерам задней тележки.

Сняв пластмассовую крышку, на слух определяют, нет ли утечки сжатого воздуха в месте соединения цилиндра стояночного тормоза с тормозной камерой в местах присоединения штуцеров воздухопроводов.

Ручной кран управления стояночным тормозом обратного действия служит для привода ускорительного клапана и клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом, срабатывающим при выпуске сжатого воздуха. При помощи этого крана водитель может управлять стояночной тормозной системой и использовать ее для притормаживания автомобиля во время движения.

Рис. 3. Ручной кран управления стояночной тормозной системой:
1 и 10 — пружины штока; 2 — рукоятка; 3 — фиксатор; 4 — шток; 5 — седло; 6 — выпускной клапан; 7 — поршень; 8 — пружина выпускного клапана; 9 — уравновешивающая пружина; 11 — кулачок; А — отверстие для связи с пневматической системой; Б — отверстие для связи с атмосферой: В — отверстие для связи с магистралью ускоряющего клапана

При положении рукоятки крана в горизонтальном положении ручной тормоз полностью выключен. Сжатый воздух поступает из пневматической системы по трубопроводу, соединенному с отверстием А в корпус крана. Далее воздух проходит через седло в поршне и направляется в управляющую магистраль ускорительного клапана.

При поворачивании рукоятки крана в вертикальное положение кулачки, установленные на внутренней поверхности ее корпуса, поднимают шток. С отходом наверх штока поднимается выпускной клапан, находящийся под действием пружины. При этом клапан открывается и воздух из управляющей магистрали ускорительного клапана, соединенной с отверстием В, выходит в атмосферу через отверстие Б.

Выпуск воздуха из магистрали ускорительного клапана вызывает падение давления в цилиндрах энергоаккумуляторов тормозных камер, пружины которых, не нагруженные давлением сжатого воздуха, разжимаются и приводят в действие колодки колесных тормозов промежуточного и заднего мостов. Автомобиль остается длительное время в заторможенном состоянии. Одновременно затормаживаются и колеса прицепа.

При средних положениях рукоятки ручного крана происходит притормаживание автомобиля. Частичный выпуск воздуха из магистрали управления ускорительным клапаном оказывает «следящее» действие. В зависимости от степени открытия крана поршень, находясь под одновременным воздействием сжатого воздуха и уравновешивающей пружины, занимает промежуточное положение, оказывая соответствующее воздействие на тормозные устройства.

Рис. 4. Цилиндр управления тормозом-замедлителем:
1 — основание цилиндра; 2 — поршень; 3 — наружная пружина; 4 — внутренняя пружина; 5 — шток; 6 — цилиндр

Кнопочные краны служат для управления рабочими цилиндрами тормоза-замедлителя и растормаживания ручного тормоза после аварийного торможения.

Цилиндры управления тормозом-замедлителем. Один из них управляет рычагом останова топливного насоса; расположен на насосе. Другой управляет заслонкой, перекрывающей выпускной трубопровод и являющейся вспомогательным тормозом. Устройство этого цилиндра показано на рис. 4. В нем перемещается поршень, соединенный штоком с управляемым им рычагом. При впуске сжатого воздуха в переднюю часть цилиндра поршень, сжимая пружины, перемещается вправо и приводит в действие рычаг включения тормоза-замедлителя. При переводе ручного крана в исходное положение воздух из цилиндра выпускается в атмосферу, поршень под действием пружин перемещается в обратном направлении, и тормоз-замедлитель выключается.

Ускорительный клапан позволяет увеличить проходные сечения и тем ускоряет впуск и выпуск сжатого воздуха, направляемого в приборы тормозной системы, благодаря чему сокращается время срабатывания привода тормозов.

Клапан управления тормозами прицепа устанавливается на автомобиле-тягаче для управления тормозами прицепа с двухпроводным пневматическим приводом. Однако при торможении прицепа с однопроводным приводом тормозов он также срабатывает и спускает воздух в магистраль клапана управления тормозами прицепа с однопроводным приводом.

Рис. 5. Клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом:
1 и 8 — пружины; 2 — разгрузочный клапан; 3 — впускной клапан; 4 — двухсекционный поршень; 5 — регулировочный винт; 6 — уравновешивающая пружина; 7 — следящий поршень; 9 — выпускной клапан; 10 — поршень; 11 — диафрагма; 12 — шток; А — вывод к секции тормозного крана; Б — вывод к крану управления стояночным тормозом; В — вывод к верхней секции тормозного крана; Г — вывод в тормозную магистраль прицепа; Д — вывод к воздушному ресиверу; Е — атмосферный вывод

Устройство клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом показано на рис. 5, корпус его имеет несколько отверстий.

Через вывод А нижняя полость в корпусе клапана соединена с секцией крана, управляющей тормозными механизмами переднего моста автомобиля-тягача: вывод Б соединен с краном стояночного тормоза; вывод В — с секцией тормозного крана, управляющей тормозами колес промежуточного и заднего мостов; вывод В, А, Г — с тормозной магистралью прицепа и клапаном управления его тормозами; вывод Е сообщает корпус крана с атмосферой.

Сжатый воздух постоянно подводится к выводам Д и Б.

Торможение прицепа происходит при подводе сжатого воздуха к выводам Д и Б одновременно или отдельно к каждому из них. Кроме того, тормоза прицепа срабатывают при падении давления в магистрали, соединенной с выводом Б, т. е. при включении стояночного тормоза.

Под действием сжатого воздуха, поступившего через вывод В, поршни постепенно опускаются. Это вызывает закрытие выпускного клапана и открытие впускного клапана, через который сжатый воздух из пневматической системы проходит в полость, соединенную с выводом Г, и, следовательно, поступает в тормозную магистраль прицепа и к клапану управления его тормозами.

Давление, передаваемое в тормозную магистраль прицепа, должно всегда соответствовать давлению в магистрали, ведущей к тормозам промежуточного и заднего мостов. Это достигается взаимодействием усилий, оказываемых, с одной стороны, пружиной, а с другой — давлением сжатого воздуха на поршень снизу.

В процессе растормаживания, при выпуске сжатого воздуха в атмосферу из тормозного крана падает давление в полости, связанной с выводом В, что дает возможность переместиться вверх поршням. Соответственно впускной клапан закрывается, а выпускной клапан открывается. Для сжатого воздуха открывается выход в атмосферу через вывод Е, куда он проходит от вывода Б по внутренним полостям в разгрузочном клапане и штоке. Падение давления в магистрали, соединенной с выводом Б, приводит к растормаживанию колес прицепа.

Двухмагистральный перепускной клапан позволяет переключать подачу сжатого воздуха к приборам тормозного привода с одной пневматической линии на другую.

Клапан управления тормозами прицепа с однопроводным приводом. Если автопоезд имеет однопроводную пневматическую систему для соединения автомобиля-тягача с прицепом, то пользуются установленным на автомобиле клапаном управления тормозами прицепа с однопроводным приводом. Устройство его показано на рис. 6.

Сжатый воздух из воздушного ресивера стояночного тормоза подается к выводу Ж. В отторможенном состоянии пружина удерживает диафрагму вместе со штоком в нижнем положении. При этом выпускной клапан закрыт, а впускной клапан открыт, и воздух проходит к выводу Б, соединенному с магистралью управления тормозами прицепа. При достижении определенного давления в магистрали прицепа и тем самым в камере А нижний поршень опускается и закрывает впускной клапан. Давление в магистрали регулируется винтом, устанавливающим предварительное усилие пружины.

При торможении сжатый воздух подается к выводу Ж клапана. Заполняя камеру Г, сжатый воздух поднимает диафрагму со штоком и открывает выпускной клапан. Воздух из магистрали управления тормозами прицепа через полый шток и вывод Д выходит в атмосферу. Следящее действие осуществляется ступенчатым поршнем, который при падении давления в выводе и в камере В опускается и перемещает вниз шток, закрывая выпускной клапан.

Дальнейшее повышение давления в выводе Е приводит к полному выпуску сжатого воздуха через вывод Б и тем самым к полному торможению колес прицепа.

Защитный клапан устанавливают на автомобиле-тягаче и включают в линию подачи сжатого воздуха в двухпроводном приводе прицепа. Он предназначен для сохранения определенного давления в воздушном ресивере автомобиля, в случае падения давления в линии, например при отрыве прицепа от тягача. С другой стороны, он исключает самозатормаживание прицепа при падении давления в воздушных ресиверах автомобиля.

Контрольный клапан позволяет проверить давление на отдельном участке пневматической системы. Кроме того, он может быть использован для отбора сжатого воздуха, например при необходимости продувки какого-либо прибора. Контрольные клапаны расположены на всех линиях пневматической системы. Для подключения манометра к контрольному клапану отвертывают закрывающий его колпачок и навертывают на клапан наконечник шланга манометра.

Датчик включения сигнала торможения является пиевматическим выключателем для замыкания цепи светового сигнала торможения. Датчик представляет собой корпус с диафрагмой, которая замыкает при своем прогибе контакты электрической цепи.

Рис. 6. Клапан управления тормозами прицепа с однопроводным приводом:
1 — ступенчатый поршень; 2 — силовая пружина; 3 — диафрагма; 4 — шток; 5 — выпускной клапан; 6 — впускной клапан; 7 — пружина; 8 — регулировочный винт; 9 — нижний поршень; А — соединительная камера; Б — вывод в соединительную магистраль; В — следящая камера; Г — рабочая камера; Д — атмосферный вывод; Е — вывод к клапану управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом; Ж — вывод к воздушному ресиверу

Датчик включения сигнала падения давления в воздушных ресиверах является пневматическим устройством для замыкания цепи звукового сигнала и ламп аварийной сигнализации при падении давления в воздушных ресиверах автомобиля. Датчик днафрагменного типа, но в отличие от предыдущего контакты в нем постоянно замкнуты и размыкаются при прогибе диафрагмы в случае падения давления в камере датчика, соединенной с воздушными ресиверами.

Рис. 7. Установка автоматического регулятора тормозных сил:
1 — рама; 2 — регулятор; 3 — рычаг; 4 — тяга; 5 — задний мост; 6 — штанга; 7 — упругий элемент; 8 — компенсатор; 9 — промежуточный мост

Регулятор тормозных сил. Чтобы избежать пробуксовки колес при торможении автомобиля, необходимо регулировать тормозные усилия соответственно реальной осевой нагрузке в момент торможения. Поскольку тормозное усилие зависит от давления воздуха в тормозных камерах, требуется изменять это давление в зависимости от изменения нагрузки. С этой целью на многих современных автомобилях и, в частности, на автомобилях КамАЗ применяют автоматический регулятор тормозных сил. На рис. 7 показана установка такого регулятора. Регулятор устанавливают на раме автомобиля, а его рычаг соединяют тягой с упругим элементом, закрепленным на штанге, соединенной с балками промежуточного моста и заднего моста. Упругий элемент предназначен для защиты регулятора от возможных повреждений, при резких вертикальных перемещениях мостов и для смягчения толчков, воспринимаемых колесами от неровностей дороги.

При незагруженном автомобиле расстояние между балками мостов и регулятором будет наибольшим. По мере увеличения загрузки автомобиля это расстояние сокращается, а рычаг переходит из положения «Порожний» в положение «Груженый». Корпус регулятора подсоединен ко второму контуру пневматической системы, и сжатый воздух поступает в него через ввод А от первой секции тормозного крана. Под действием сжатого воздуха поршень опускается и перемещает вниз толкатель до посадки его на цапфу, а также открывает клапан, что обеспечивает проход воздуху через вывод Б к тормозным камерам колес среднего и заднего мостов. Часть воздуха по соединительной трубке проходит под поршень, чем достигается постоянный и мягкий контакт между толкателем и шаровой цапфой.

Рис. 8. Автоматический регулятор тормозных сил:
1 — клапан; 2 — ступенчатый поршень; 3 — толкатель; 4 — рычаг; 5 — диафрагма; 6 — шаровая цапфа; 7 — поршень; 8 — соединительная трубка; 9 — ребристый конуо поршня; А — ввод сжатого воздуха; Б — вывод к тормозным камерам колес промежуточного и заднего мостов

При дальнейшем движении поршня вниз происходит накладывание диафрагмы на ребристый конус поршня, что вызывает увеличение активной площади диафрагмы до тех пор, пока она не превысит площади верхней части поршня. Когда это произойдет, то поршень поднимется и закроет клапан. При этом давление в тормозных камерах уравновесится с давлением, передаваемым от тормозного крана. Вследствие этого при полной загрузке автомобиля давление в момент торможения в тормозных камерах будет равно давлению, обеспечиваемому пневматической системой автомобиля.

Рис. 9. Упругий элемент:
1 — наконечник; 2 — стержень; 3 — пружнна; 4 — корпус

В случае недогруза, а также при движении автомобиля порожняком давление в тормозных камерах будет меньше давления воздуха, обеспечиваемого пневматическим приводом.

В момент растормаживания автомобиля давление в полости, соединенной с вводом Л, падает, поршень перемещается вверх и закрывает впускное отверстие клапана. Дальнейшее перемещение поршня заставляет клапан отходить от седла толкателя, открывая сжатому воздуху выход из тормозных камер в атмосферу.

Упругий элемент представляет собой металлический корпус, внутри которого находится пружина, опирающаяся в крышку корпуса, а с другой стороны в упругую опору, соединенную со стержнем, в конец которого ввернут шаровой палец, служащий для крепления на нем наконечника тяги, связывающей упругий элемент с регулятором тормозных сил.