Назначение, устройство и работа элементов стояночной тормозной системы

УСТРОЙСТВО И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ»

 

Тема № 6. Тормозная система

Занятие № 6.3. Стояночная, запасная и вспомогательная

тормозные системы

 

по подготовке специалистов по ВУС-837 «водители транспортных средств категории «С»

 

 

Нефтекамск 2012

Тема № 6. Тормозная система (СЛАЙД № 1)

Занятие № 6.3. Стояночная, запасная и вспомогательная тормозные системы

 

Учебные вопросы (СЛАЙД № 2)

 

1. Назначение, устройство и работа элементов стояночной тормозной системы.
2. Назначение, устройство и работа элементов запасной тормозной системы.
3. Назначение, устройство и работа элементов вспомогательной тормозной системы.
4. Неисправности стояночной, запасной и вспомогательной тормозных систем, их причины, признаки и способы устранения.
5. Порядок и периодичность технического обслуживания стояночной, запасной и вспомогательной тормозных систем.

Время: 2 часа.

Место проведения: аудитория.

Вид занятия: лекция.

Методические указания.

Обосновывать обучаемым важность рассматриваемого учебного вопроса. Основные положения давать под запись в конспект.

Приводить конкретные примеры из опыта эксплуатации автомобилей.

Обратить внимание на правильность ведения конспектов.

Учебный материал излагать с использованием кадров в Microsoft PowerPoint, схем и плакатов.

Поддерживать связь с аудиторией.

Контроль качества усвоения учебного материал производить кратким опросом по изложенному материалу.

Подводить итог рассмотренного вопроса и приступать к изложению следующего учебного вопроса.

Сделать выводы по материалу занятия, подвести итог занятия, ответить на вопросы обучаемых. Дать задание на самостоятельную работу.

 

 

Введение

Стояночная тормозная система (СТС) предназначена для удержания автотранспортного средства неподвижным относительно опорной поверхности.

Исходя из необходимости повышенной надежности тормозного управления, даже при отказе какого-либо его элемента должно обеспечиваться
эффективное торможение автотранспортного средства. Поэтому на автомобиле применяется еще одна тормозная система – запасная (ЗТС), которая выполняет функции рабочей тормозной системы при ее отказе.

Знание теоретических основ устройства тормозных систем позволяет грамотно эксплуатировать автомобиль. Это необходимо каждому водителю.

Рассмотрим устройство стояночной, запасной и вспомогательной тормозных систем на примере автомобилей КамАЗ 4310, Урал 4320.

 

 

Учебный вопрос № 1.

Назначение, устройство и работа элементов стояночной тормозной системы

 

Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля в неподвижном состоянии на стоянке, может выполнять функцию запасной тормозной системы, затормаживая автомобиль при отказе рабочей тормозной системы. (СЛАЙД № 4)

Стояночная тормозная система затормаживает автомобиль с помощью тормозных механизмов задней оси (задней тележки), которые приводятся в действие от пружинных энергоаккумуляторов, расположенных над тормозными камерами рабочей тормозной системы. Причем энергоаккумуляторы обратного действия – при подаче воздуха в его рабочую полость тормозной механизм растормаживается, а при выпуске воздуха затормаживается за счет энергии сжатой пружины. Это обеспечивает повышенную безопасность при эксплуатации автомобиля.

Привод стояночной тормозной системы (контур III) пневматический представлен на рис. 1.

 

 

Рис. 1. Привод стояночной тормозной системы и тормозных систем прицепа (СЛАЙД № 5)

1 – четырехконтурный защитный клапан; 2 – ускорительный клапан; 3 – включатель контрольной лампы стояночной тормозной системы; 4 – кран управления; 5 – клапан обрыва; 6 – клапан управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом; 7 – включатель сигнализатора аварийного падения давления воздуха; 8 – ресивер; 9, 15 – клапан контрольного вывода; 10, 12 – автоматическая соединительная головка; 11 – соединительная головка типа А; 13 – клапан управления тормозными системами прицепа с однопроводным приводом; 14 – пружинный энергоаккумулятор; 16 – двухмагистральный перепускной клапан; 17 – кран экстренного растормаживания

 

Привод состоит (рис. 1) из секции четырехконтурного защитного клапана 1, ресивера 8, ручного крана управления 4, двухмагистрального перепускного клапана 16, ускорительного клапана 2, крана экстренного растормаживания 17, пружинных энергоаккумуляторов 14, включателя сигнальной лампы стояночной тормозной системы 3, включателя сигнализатора аварийного падения давления воздуха в контуре 7, клапанов контрольного вывода 9 и 15.

Источником давления в контуре является ресивер емкостью 20 л. В ресивере 8 установлен включатель сигнализатора аварийного падения давления воздуха в контуре, кран слива конденсата, а также клапан контрольного вывода 9.

Исполнительными устройствами привода стояночной тормозной системы являются пружинные энергоаккумуляторы, смонтированные на крышках тормозных камер задних тормозных механизмов.

Пружинный энергоаккумулятор (рис. 2) состоит из корпуса 1, поршня 5 с силовой пружиной 8, толкателя 4 с подпятником 2, винта механизма аварийного растормаживания 9.

 

 

Рис. 2. Энергоаккумулятор: (СЛАЙД № 6)

1 - корпус энергоаккумулятора; 2 - мембрана; 3 - сапун; 4 - колпак; 5 - пружина замко вого устройства; 6 - шарик; 7 - пробка колпака; 8 - гайка штока; 9 - направляющая толкателя; 10 - толкатель; 11 - конусная втулка; 12 - силовая пружина; 13 - гильза; 14 - опорная шайба; 15 - уплотнительное кольцо; 16 – подпятник.

 

В полость под поршнем при растормаживании подается сжатый воздух от ускорительного клапана контура III. Под действием давления воздуха поршень 5 поднимается вверх, сжимая силовую пружину 8. Толкатель 4 также поднимается вверх вместе с поршнем 5, освобождая мембрану тормозной камеры рабочей тормозной системы. Происходит растормаживание тормозного механизма.

При торможении стояночной тормозной системой воздух из подпоршневого пространства стравливается в атмосферу через ускорительный клапан.

Силовая пружина перемещает поршень 5 вниз. При этом толкатель 4 своим подпятником 2 воздействует на мембрану тормозной камеры и перемещает ее вместе со штоком вниз. Тормозной механизм затормаживается.

В случае, когда в пневмосистеме отсутствует сжатый воздух, автомобиль заторможен пружинными энергоаккумуляторами. При резкой потере давления сжатого воздуха в пневмосистеме, например, при повреждении трубопровода в контуре III, происходит автоматическое затормаживание автомобиля, что повышает безопасность движения.

Для буксировки неисправного автомобиля предусмотрена возможность аварийного растормаживания пружинных энергоаккумуляторов с помощью винта 9. Для этого необходимо вывернуть винты из корпуса на максимальную величину (примерно 120 мм). При этом винт через упорный подшипник 13 воздействует на толкатель и поршень, перемещая их вверх. Силовая пружина сжимается, освобождая мембрану и шток тормозной камеры.

Разбирать пружинные энергоаккумуляторы без специального приспособления категорически запрещается.

Воздух в пружинные энергоаккумуляторы подается от ресивера 8 (рис. 3) через ускорительный клапан 2, установленный на правом лонжероне рамы в районе заднего (промежуточного) моста. Управление ускорительным клапаном производится от тормозного крана обратного действия с ручным управлением, установленного в кабине, справа от сиденья водителя. Термин «обратного действия» означает, что в исходном состоянии, во время движения, он подает сжатый воздух в пружинные энергоаккумуляторы, а при торможении, выпускает воздух из них в атмосферу.

Тормозной кран управления стояночной тормозной системой (рис. 1) предназначен для управления пружинными энергоаккумуляторами привода стояночной тормозной системы.

Он состоит из корпуса 1, крышки корпуса 8 с рукояткой 19 и фиксатором 21, поршня 3 с выпускным клапаном 13, штока 12 с направляющей 10, фигурного кольца 9, направляющего колпачка 20, уравновешивающей пружины 4, поршня 16 с пружиной 17 и регулировочным винтом 18.

К ручному тормозному крану через вывод IV подводится сжатый воздух от ресивера. Вывод II соединен с управляющей полостью ускорительного клапана. Через вывод III тормозной кран связан с атмосферой. Вывод I связан со средней полостью клапана управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом. Полость А соединена каналом с выводом I.

В следящем поршне 3 выполнено впускное седло, к которому с помощью пружины прижимается клапан 13, выполняющий, в этом случае, функцию впускного клапана, а при взаимодействии с седлом, выполненном на торце штока 12, функцию выпускного клапана.

 

 

Рис. 3. Тормозной кран управления стояночной тормозной системой (СЛАЙД № 7)

1 – корпус; 2, 22, 23 – пружина; 3 – следящий поршень; 4 – уравновешивающая пружина; 5 – тарелка пружины; 6 – ось с роликом; 7 – рукоятка крана; 8 – крышка; 9 – фигурное кольцо; 10 – направляющая штока; 11 – кольцо уплотнительное; 12 – шток; 13 – клапан; 14 – стопорное кольцо; 15 – клапан с пружиной; 16 – поршень; 17 – пружина поршня; 18 – регулировочный винт; 19 – рукоятка; 20 – направляющий колпачок; 21 – фиксатор; I – вывод к клапану управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом; II – вывод к ускорительному клапану; III – атмосферный вывод; IV – питающий ввод; А – полость

 

Рукоятка тормозного крана может занимать два фиксированных положения (рис. 4). В положении I сжатый воздух поступает в энергоаккумуляторы, что обеспечивает расторможенное состояние. (СЛАЙД № 8)

 

 

Рис. 4. Положения рукоятки тормозного крана

1 – стопорная планка; 2 – ролик фиксатора; I – расторможенное состояние; II – торможение стояночной тормозной системой; III – растормаживание прицепа

 

В положении II сжатый воздух из энергоаккумуляторов выпускается в атмосферу – автомобиль заторможен стояночной тормозной системой. При переводе рычага в нефиксированное положение III (до упора ролика 2 в пазу стопорной пластины 1) происходит подача воздуха в среднюю полость клапана управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом, что приводит к растормаживанию прицепа на время, пока водитель удерживает рукоятку в положении III. Это положение используется для проверки надежности удержания автопоезда на уклоне стояночной тормозной системой автомобиля-тягача. Таким образом имитируется возможное растормаживание прицепа при длительной стоянке, вследствие утечки сжатого воздуха из тормозного привода прицепа. После проверки рукоятка автоматически возвращается в положение II. В случае фиксации рукоятки между положениями I и II давление воздуха в энергоаккумуляторах также фиксируется на величине, пропорциональной углу поворота рукоятки тормозного крана. Эта особенность тормозного крана позволяет использовать стояночную тормозную систему в качестве запасной.

В отторможенном состоянии (при горизонтальном положении рукоятки крана) сжатый воздух проходит через открытый впускной клапан крана в вывод II и далее в управляющую полость ускорительного клапана и средний ввод клапана управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом. Сжатый воздух через ускорительный клапан подается в полости энергоаккумуляторов. Силовые пружины сжимаются, и тормозные механизмы автомобиля растормаживаются. Одновременно клапан управления тормозными системами прицепа производит растормаживание прицепа.

При повороте рукоятки крана вместе с крышкой 1 (рис. 5) поворачивается направляющий колпачок 2. Скользя по винтовым поверхностям кольца 3, колпачок 2 поднимается вверх и увлекает за собой шток 12 (рис. 3). Выпускное седло отрывается от клапана 13, и клапан под действием пружины 2 поднимается до упора в седло следящего поршня 3.

Рис. 5. Направляющий колпачок (СЛАЙД № 9)

1 – крышка; 2 – направляющий колпачок; 3 – фигурное кольцо

 

Вследствие этого прекращается прохождение сжатого воздуха через ввод IV к выводу II; через открытое выпускное отверстие в клапане 13 сжатый воздух через вывод III выходит в атмосферу до тех пор, пока сила давления воздуха в полости А под поршнем 3 не преодолеет усилия уравновешивающей пружины 4 и давления воздуха над поршнем в полости Б. Преодолевая усилие пружины 4, поршень 3 вместе с клапаном 13 поднимается вверх до соприкосновения клапана 13 с выпускным седлом штока 12, после чего выпуск воздуха прекращается.

При дальнейшем повороте рукоятки 19 происходит аналогичный процесс, что приводит к большему падению давления воздуха в выводе II.

Так осуществляется следящее действие тормозного крана, обеспечивая линейную зависимость давления в выводах II и I от угла поворота рукоятки тормозного крана

Схема работы тормозного крана СТС показана на рис. 6.

 

а б

Рис. 6. Схема работы тормозного крана стояночной тормозной системы (СЛАЙД № 10)

а – расторможенное состояние; б – торможение

 

Стопорная планка крана имеет профиль, обеспечивающий автоматический возврат рукоятки в нижнее положение при ее отпускании. Только в крайнем верхнем положении фиксатор 21 (рис. 6) рукоятки 19 входит в специальный вырез стопорной планки и фиксирует рукоятку.

При этом энергоаккумуляторы сообщаются с атмосферой через ускорительный клапан, эффективность торможения максимальная.

Для растормаживания пружинных энергоаккумуляторов рукоятку 19 крана необходимо вытянуть вверх, при этом фиксатор выходит из паза стопорной пластины, и рукоятка 19 свободно возвращается в нижнее положение. При остановке с прицепом на уклоне водитель обязан убедиться в том, что возможная утечка воздуха из привода тормозных систем прицепа не приведет к несанкционированному движению автопоезда по причине растормаживания прицепа. Для этого, после остановки на уклоне, необходимо перевести рукоятку тормозного крана в положение III (рис. 6) и удержать в этом положении несколько секунд. При этом сжатый воздух подается в вывод I и далее в средний ввод клапана управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом. Прицеп растормаживается. После отпускания рукоятки тормозного крана, за счет наклонной поверхности в пазу стопорной пластины, она возвращается в положение II. Прицеп снова затормаживается.

Подача сжатого воздуха в привод стояночной тормозной системы может производиться двумя путями. Первый путь предусматривает подачу сжатого воздуха через секцию четырехконтурного защитного клапана. Настройка секции защитного клапана обеспечивает заполнение ресивера контура стояночной тормозной системы в последнюю очередь, после заполнения ресиверов рабочей тормозной системы. Это гарантирует готовность всех тормозных систем к работе до начала движения автомобиля, на что затрачивается несколько минут.

С целью сокращения времени, необходимого для подготовки автомобиля к движению в экстренных случаях, в тормозном приводе установлен кран экстренного растормаживания 17 (рис. 7), который позволяет при необходимости подать сжатый воздух к ускорительному клапану и крану управления стояночной тормозной системой непосредственно от питающего контура, минуя четырехконтурный клапан. Поскольку на пути сжатого воздуха, в этом случае, нет сопротивлений в виде закрытых под действием пружин клапанов, сжатый воздух при горизонтальном положении рукоятки тормозного крана беспрепятственно проходит в полость энергоаккумуляторов, минуя ресивер. Растормаживание автомобиля происходит через 10-20 с после запуска двигателя.

Для уменьшения вероятности аварийной ситуации кран экстренного растормаживания должен быть постоянно в закрытом положении и открываться только при необходимости.

Кран экстренного растормаживания (рис. 7) расположен на первой поперечине рамы с правой стороны в районе головной фары и по внешнему виду напоминает клапан контрольного вывода.

 

Рис. 7. Кран экстренного растормаживания (СЛАЙД № 11)

1 – корпус; 2 – пружина; 3 – толкатель; 4, 5 – кольцо уплотнительное; 6 – лента; 7 – гайка-барашек; 8 –шайба; 9 – прокладка

 

Он состоит из корпуса 1, в котором расположен толкатель 3, с уплотнительными кольцами 4 и 5. Под действием пружины 2,толкатель 3 прижимается к седлу в корпусе, разобщая входное и выходное отверстия. На резьбовой участок корпуса навернута гайка-барашек 7, выполненная из полимера. В выключенном положении она должна быть навернута на 2–3 витка резьбы. Для открытия клапана гайку-барашек необходимо завернуть до упора. Толкатель с уплотнительным кольцом 4 переместится, освобождая седло для прохода воздуха от питающего контура к крану управления стояночной тормозной системой и ускорительному клапану через двухмагистральный перепускной клапан.

Двухмагистральный перепускной клапан 16 (рис. 8) предназначен для питания пневмоаппаратов от одной из двух магистралей сжатого воздуха, подсоединенных к клапану. Он состоит из корпуса 2 с крышкой 3, между которыми установлено уплотнительное кольцо 4. В полости клапана в свободном состоянии находится мембрана 1.

 

Рис. 8 - Двухмагистральный клапан (СЛАЙД № 12)

1 – мембрана; 2 – корпус; 3 – крышка; 4 – уплотнительное кольцо; I, II – вводы; III – вывод

 

К клапану с одной стороны подведена питающая магистраль от регулятора давления, с другой - от ресивера контура III. Третий вывод клапана соединен с вводом крана управления стояночной тормозной системой, а также с вводом ускорительного клапана контура III. При подаче воздуха от регулятора давления мембрана 1 перемещается и закрывает ввод магистрали от ресиверов, сжатый воздух проходит к крану управления стояночной тормозной системой и к ускорительному клапану. При использовании сжатого воздуха из ресивера мембрана закрывает ввод магистрали со стороны регулятора давления. Сжатый воздух снова проходит к крану управления стояночной тормозной системой и к ускорительному клапану, но поступает уже из ресивера.

Контур III, кроме стояночной тормозной системы осуществляет питание тормозных систем прицепа, а также управление ими. Полноприводные автомобили Камаз оснащены комбинированным (одно- и двухпроводным) приводом тормозных систем прицепа: В однопроводном приводе питание ресивера и управление воздухораспределителем прицепа производится по одной магистрали, которая имеет соединительную головку типа А. Причем во время длительного непрерывного торможения, пополнения ресивера тормозной системы прицепа не происходит. В двухпроводном приводе, питание ресиверов производится постоянно через питающую магистраль, а управление воздухораспределителем прицепа – через отдельную управляющую магистраль. Обе магистрали имеют автоматические соединительные головки.

В контур управления тормозными системами прицепа входит клапан управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом, клапан управления тормозными системами прицепа с однопроводным приводом, две автоматические соединительные головки и одна головка типа А.

Итак, любая тормозная система состоит из:

- источника энергии;

- тормозного механизма;

- тормозного привода.

 

Как и в а/м КАМАЗ, в а/м УРАЛ 4320 источник энергии СТС это мускульная сила водителя, а при эксплуатации автомобиля в составе автопоезда – это дополнительно сжатый воздух пневмосистемы для работы в приводе тормозных систем прицепа.

 

Назначение: для торможения карданного вала привода задней тележки.

Характеристика:

- трансмиссионный;

- фрикционный;

- колодочный;

- барабанного типа.

 

Установлен на раздаточной коробке. Суппорт (опорный диск) крепиться к картеру раздаточной коробки, а тормозной барабан – к фланцу карданной передачи привода задней тележки.

Рис. 9. Тормоз стояночный: (СЛАЙД № 13)

1 – рычаг; 2 – рычаг регулировочный; 3 – серьга; 4 – рычаг разжимной; 5,7 – колодки левая и правая; 6 – штанга; 8 – устройство регулировочное; 9 – заглушка; 10 – звездочка; 11 – палец эксцентриковый.

 

Состоит: суппорт (опорный диск); тормозной барабан; 2 тормозные колодки с тормозными накладками (левая(5) и правая(7)); 2 стяжные пружины; разжимное устройство; регулировочное устройство (8); детали крепления.

 

Разжимное устройство: регулировочный рычаг (2); рычаг (1); серьга (3); разжимной рычаг (4); штанга (6).

 

Работа тормозного механизма СТС. (СЛАЙД № 14)

При вращении тормозного барабана по часовой стрелке приводное усилие передается от рычага (4) через штангу (6) и правой колодке (7) и прижимает ее к тормозному барабану. При этом колодка вследствие трения захватывается барабаном (т.е. она «активная»), смещается в сторону вращения и через регулировочное устройство (8) прижимает левую колодку (5) к барабану.

При вращении тормозного барабана против часовой стрелки рычаг (4) опираясь на штангу (6), передает приводное усилие к левой колодке (5) и прижимает ее к барабану. Колодка вследствие трения захватывается барабаном, смещается в сторону вращения и через регулировочное устройство (8) прижимает правую колодку (7) к барабану.

 

Тормозной привод СТС

Назначение: служит для передачи усилия от органа управления к тормозному механизму.

Рис. 10. Привод стояночного тормоза: (СЛАЙД № 15)

1 – рычаг стояночного тормоза; 2 – сектор; 3,5 – тяги привода; 4 – тяга привода управления тормозами прицепа; 6 – рычаг регулировочный; 7 – выключатель сигнализатора стояночного тормоза; 8 – прокладки регулировочные.

Состоит: рычаг СТС(1); два промежуточных двуплечих рычага с осями; три тяги привода; регулировочный рычаг(6); тяга привода крана управления тормозами прицепа(4).

Выводы по вопросу.

 

 

Учебный вопрос № 2