Jak funguje systém vzduchových brzd v autě?

Brzdový systém automobilu je systém, jehož funkce jsou zaměřeny na vytvoření a udržení brzdné síly mezi kolem a povrchem vozovky, snížení rychlosti pohybu (brždění), jakož i zajištění podmínek pro zastavení a udržení vozidla před náhlým a neplánovaný – samovolný pohyb na místě během klidu.

Zařízení brzdového systému

Brzdový systém automobilu se skládá ze dvou skupin zařízení:

1. Pohonná zařízení: pedál (funguje jako páka), válce, podtlakový posilovač pro zvýšení tlaku na pedál, nádrž, potrubí, hadice (pro hydraulické pohony), páky, tyčový systém, všechny druhy kabelů, koncovky (pro mechanické pohony) , sání vzduchu, kompresor, přijímač, škrticí klapka, rozdělovač, pneumatický motor (pro pneumatické pohony). Pohon je potřebný k vytvoření síly a přenosu nárazu přímo z pedálu na brzdový mechanismus.
2. Brzdové mechanismy: kotoučové, třmenové, obložení (u kotoučových mechanismů) nebo bubnové, destičky, píst, válec (u bubnových mechanismů). Kotoučový mechanismus je namontován na předních kolech, bubnový mechanismus je namontován na zadních kolech Brzdový mechanismus vytváří brzdný moment – hlavní podmínka pro zpomalení nebo úplné zastavení vozu.

1. Válec zadního kola bubnové brzdy. Přitlačí zadní brzdové destičky na bubny. Přenáší tlak přijatý v hlavním válci (hlavním válci) na podložky.
2. Lankový pohon ruční brzdy.
3. Vyvažovací mechanismus.
4. Nastavitelný tah parkovací brzdy (tato brzda se hodí, když potřebujete udržet auto ve svahu).
5. Rukojeť parkovací brzdy.
6. Pedál. Pákový mechanismus, který vytváří brzdnou sílu úměrnou síle působící na pedál.
7. Podtlakový posilovač pro pracovní pohon. Pracuje ve spojení s hlavním (hlavním) válcem. U benzínových motorů vzniká vakuum připojením vakuové komory k sacímu potrubí, u dieselových motorů – díky provozu speciální vývěvy.
8. Brzdová hadice.
9. Hlavní válec.
10. Třmen. Určeno pro připevnění předního kotoučového mechanismu k pevné části závěsu kola.
11. Kompenzační nádrž. Poskytuje potřebné množství brzdové kapaliny v okruhu.
12. Mechanický regulátor brzdné síly v zadní nápravě. V každodenním životě – „čaroděj“. Pomáhá čelit smyku zadní nápravy vozidla, zajišťuje proporcionální brzdění každého z kol vozidla a minimalizuje riziko nehody.
13. Páka pohonu guvernéra

Druhy brzdových systémů

Existuje několik klasifikací. Nejběžnější je rozdělení podle funkčního účelu a použití. V závislosti na tom může být systém čtyř typů.

Pracovní. Podílí se na všech druzích dopravy. Navrženo ke snížení rychlosti vozidla až do úplného zastavení a krátkému udržení vozu na místě.

Náhradní. Nutné k nouzovému zastavení vozidla (pokud selže základní pracovní systém). Brzdný účinek je výrazně menší. Ale v nouzi to stačí, aby se zabránilo nehodě.

Parkoviště. Slouží k udržení vozidla na místě a zabraňuje jeho samovolnému pohybu. Jedná se především o relevantní řešení pro svažité silnice v kopcovitých oblastech. Navíc u těžkých užitkových vozidel a autobusů jde také o výbornou pomůcku pro optimalizaci zatížení válců hlavního pracovního systému. Ovládá jej řidič pomocí páky ruční brzdy.
Pomocný. Instalováno na užitková vozidla. Pomáhá při jízdě v dlouhých sjezdech. Udržuje stabilní rychlost vozidla a snižuje zatížení brzdy kola.

V některých případech lze funkce kombinovat. Například funkci záložního systému může převzít parkovací systém

Kromě toho se v závislosti na pracovní kapalině, díky které je systém aktivován, rozlišují následující typy brzdových systémů:

• Hydraulické. Toto řešení se používá u osobních automobilů, SUV, minibusů, malých nákladních automobilů a speciální techniky.
• Pneumatický. Montuje se na nákladní automobily, nakladače, grejdry, autojeřáby, buldozery.
• Mechanické. U prvních vozů byl použit pohon mechanickými táhly. Ale kvůli nízké účinnosti a problémům s rovnoměrným rozložením síly na všechna kola není toto řešení nyní aktuální.
• Kombinovaný (lze například kombinovat hydraulické a pneumatické ovládací mechanismy).

Pohyb automobilu je vždy spojen s přítomností kinetické energie. Proces brzdění je vždy spojen s přeměnou kinetické energie na tepelnou. Tepelná energie uvolněná při tření mezi kotoučem a destičkami je rozptýlena do okolí. Při rekuperačním brzdění se část kinetické energie přeměňuje na elektrickou energii, která se ukládá pro využití při akceleraci vozidla.

Princip rekuperačního brzdění se v železniční dopravě používá odedávna, ale brzy se stal základem pro činnost brzdového systému automobilů.

Princip činnosti hydraulického systému

Hydraulický systém využívá následující princip:

• Řidič sešlápne pedál, svalová síla se přenese na píst hlavního válce, kde se přemění na tlak brzdové kapaliny.
• Kapalina je vytlačována pístem do hydraulických potrubí (trub).
• Prostřednictvím potrubí je kapalina pod tlakem přiváděna do válců pohonu.
• Aktivují se brzdové mechanismy.
• Rychlost otáčení kola se snižuje.

Pracovní kapalina v hydraulickém systému je kapalina, z 93-98% se skládá z polyglykolů a jejich etherů a 2-7% přísad určených k ochraně dílů před korozí.

Díky vysoké hustotě se kapalina nestlačuje a hydraulický pohon pracuje velmi rychle. Další výhodou hydraulického pohonu je jeho soběstačnost. Provedení neobsahuje kompresor ani jiné zařízení závislé na chodu motoru.

Při pohybu kapaliny potrubím je ztráta energie zanedbatelná a účinnost hydraulického pohonu je poměrně vysoká (s výjimkou provozu při teplotách pod -30 ° C).

Provoz brzdového systému s rekuperací

Princip činnosti brzdového systému s rekuperací je odlišný:

Když sešlápnete pedál v režimu generátoru, spustí se elektromotor (u elektrických a hybridních vozidel) Na hřídeli motoru se vytvoří brzdný moment.

Elektrická energie se začíná generovat a posílat do baterií nebo superkondenzátorů.

Pokud je doprava neelektrická, kinetická energie rotace setrvačníku se ukládá (později se využívá pro zrychlení).

Mnoho moderních vozů je vybaveno elektronicky řízeným brzdovým systémem, který současně slouží jako protiblokovací systém; a je také vybaven funkcí dynamické stabilizace vozidla.

Řešení rekuperace dokážou zajistit chod brzdy bez opotřebení, nejkratší dráhu při brzdění při zajištění vysoké směrové stability a zamezení ztráty přilnavosti kol k povrchu vozovky.

Konstrukční řešení s pneumatikou

Zvláštní pozornost si zaslouží řešení s pneumatikou.

• Nosičem energie je stlačený vzduch.
• Práce zahrnuje kompresor, sušičku, regulátor tlaku (lze zabudovat do sušičky nebo samostatného zařízení) a regenerační přijímače (komponenty pro skladování a dodávku stlačeného vzduchu), kohouty a přepouštěcí zařízení.
• Vzduch je nasáván vzduchovým filtrem do kompresoru, který běží za chodu motoru, a vzduch pod tlakem je čerpán do přijímačů přes regulátor a víceokruhový pojistný ventil. Odvlhčovač optimalizuje složení vzduchu a regulátor zase jeho tlak.

1. Centrální elektronická řídicí jednotka.
2. EBS jeřáb.
3. Proporcionální reléový ventil.
4. Elektromagnetický ventil ABS.
5. Modulátor zadní nápravy.
6. Izolační ventil záložního okruhu.
7. Ovládací ventil brzdy přívěsu.

Rozdělení systémů na nezávislé okruhy

Brzdové systémy mohou být jednookruhové, dvouokruhové a víceokruhové.

V jednookruhových řešeních jsou linie všech kol – přední i zadní – spojeny do jedné větve a k ovládání vzduchu slouží pouze jeden ventil. Řešení je levné, není extrémně nespolehlivé. V praxi se s ním nyní můžeme setkat pouze na některých zemědělských strojích a přívěsech s pneumatikou, a to se bavíme pouze o starších modelech strojů, nová řešení s pneumatickým pohonem jsou zaměřena na více okruhů.

Pokud mluvíme o řešeních s hydraulickým pohonem, pak je velmi pravděpodobné odtlakování a kapalina bude unikat ze systému. A zde o použití jednoho okruhu nemůže být vůbec řeč. Více okruhů pomáhá předcházet rizikům. I když jeden z nich sníží tlak, i když dojde ke ztrátě účinnosti, katastrofě se lze vyhnout. Kontury se totiž navzájem chrání.

Nejběžnější možností je mít dva okruhy. V tomto případě mohou být schémata rozdělení hydraulického pohonu do 2 okruhů velmi odlišná:

• 2+2, paralelní zapojení. 1. okruh působí na brzdy přední nápravy, druhý – na zadní nápravu). Nevýhoda: zadní náprava neposkytuje více než 40 % brzdných sil. Pokud je tedy v provozu pouze 2. okruh, délka brzdné dráhy (TD) se prodlouží 2,5-3krát.
• 2+ 2 – diagonální zapojení. 1. okruh působí na pravé přední a levé zadní kolo a druhý – na levé přední a pravé zadní.
• Vhodné pro vozidla s pohonem předních kol. Porucha některého z obvodů je spojena se zdvojnásobením TP.
• 4 + 2. 1. okruh působí na všechna kola a druhý – pouze na přední.

Nejbezpečnější je z pohledu zkušených automechaniků diagonální dělení (účinnosti lze dosáhnout i při poškození jednoho z okruhů) a schéma dělení 4 + 2.

Nákladní automobily a autobusy mají často 4 a 5 okruhů. Jedná se o složité, ale velmi spolehlivé návrhy. Každý okruh má svou vlastní oblast odpovědnosti (například přední náprava, zadní podvozek, parkování, uvolnění nouzové brzdy) a každý okruh je nezávislý. To je možné díky přítomnosti speciálních oddělovacích ventilů v konstrukci.

Víceokruhový pneumatický systém optimalizuje úroveň stability velkého vozidla a proces jeho řízení. Pneumatický systém navíc umožňuje připojit a odpojit pneumatické systémy tahače k ​​přívěsu nebo návěsu bez obav ze ztráty pracovní kapaliny. Po odpojení přívěsu se automaticky aktivuje parkovací palivový systém.

Diagnostika a poruchy brzdového systému

• Při brzdění se trajektorie pohybu začíná nepředvídatelně měnit, nepochopitelná síla „táhne“ auto na stranu. To může znamenat špinavé nebo zlomené destičky na jedné straně, zaseknutý píst hlavního válce, poškození odpružení, řízení, uvolněné nebo opotřebované šrouby pružiny. Takové „chování“ vozu je také možné, pokud je hydraulický ventil protiblokovacího systému vadný. Pro detekci této poruchy musí být na každém kole nainstalovány tlakoměry. Pokud je detekován významný pokles tlaku, je to přímý signál takové poruchy.
• Výrazně se zvyšuje volná vůle pedálu. K tomuto problému nejčastěji dochází při poruše hlavního pracovního válce nebo podtlakového posilovače. Při použití hydraulického pohonu může k tomuto problému vést i větrání.
• Po sešlápnutí pedál „spadne“ a stane se „měkkým“. Může to být opět signál vzduchu v hydraulickém pohonu nebo známka opotřebení hlavního válce nebo poškození hadic a potrubí.
• Pedál se „zastaví“, musíte vynaložit velké úsilí, abyste jej sešlápli. Velmi často je to způsobeno nesprávně nainstalovanými podložkami nebo nesprávně zapojenými hadicemi (stačí je demontovat a správně nainstalovat – problém bude okamžitě vyřešen), poškozením hydraulických okruhů pohonu. Někdy se také jedná o přímou reakci na zaseknutý píst ve válci kola.
• Při brzdění je cítit tlukot nebo vibrace: od pedálu nebo od pedálu a volantu. Zpravidla se jedná o reakci na deformaci kotouče, uvolněné uložení třmenu nebo opotřebení některého z prvků řízení nebo zavěšení.
• Podložky se pod úhlem rychle opotřebovávají. Na vině jsou především vadné třmeny.

Prevence brzdového systému

Nejprve je důležité provést prevenci třmenu. Praxe ukazuje, že je důležité provádět údržbu třmenu alespoň jednou za dva roky a při každé výměně destiček. Mezi povinné činnosti patří diagnostika třmenů, čištění a mazání.

Pro mazání se doporučuje používat vysokoteplotní, ve vodě nerozpustné, chemicky odolné pastové směsi, které jsou kompatibilní s elastomerními a plastovými díly. Chcete-li to provést, sejměte kryty proti prachu a očistěte kontaktní plochy a poté rovnoměrně naneste mazivo.

Současně s údržbou třmenů dochází k výměně brzdové kapaliny a odstranění vzduchu ze systému.
Mezi důležitá preventivní opatření patří také seřízení ruční brzdy, diagnostika podtlakového posilovače, kontrola viditelných vad hadic a kontrola opotřebení destiček (k tomu se měří jejich zbytková tloušťka).

Včasná kontrola, diagnostika, čištění a ošetření dílů mazacími pastami a výměna jednotlivých dílů zabrání nákladným opravám v budoucnu.

Abyste své znalosti co nejvíce systematizovali a ověřili si úroveň svých dovedností na toto téma, doporučujeme vám věnovat pozornost elektronickému interaktivnímu školicímu a znalostnímu systému „Car Brake System“ založenému na elektronické platformě ELECTUDE. Vzdělávací produkt obsahuje 19 školicích modulů, 15 testovacích modulů. Pohodlná možnost dálkového studia pro automechanika, stejně jako testování znalostí při výběru kandidátů na toto volné místo, provádění auditů a certifikace personálu čerpacích stanic.

Školení je modulární. Elektronický program umožňuje přejít od základů fyziky k nuancím vzájemné práce, včetně role jednotlivých komponent systému. Do výcvikové platformy je zabudován specializovaný simulátor. Posluchači tak mají přístup k simulacím různých poruch. Pomocí konkrétních příkladů můžete zdokonalit své dovednosti a zvýšit rychlost diagnostiky a opravy.

Ještě systematičtější informace o systémech a struktuře vozu.

7 minut na čtení. Zhlédnutí 7.3 tis.

Řidič kamionu nebo kamionu, který zná strukturu a princip fungování pneumatického brzdového systému, může adekvátně reagovat na různé situace, když je vozidlo v pohybu.

Mnoho řidičů, a dokonce i lidí, kteří auto nemají, ví, že osobní automobil se v mnohém liší od nákladního. Nemluvíme samozřejmě jen o rozměrech, váze vozu nebo velikosti kol, mluvíme o technické stránce. U moderních nákladních automobilů je mnoho věcí uspořádáno jinak, i brzdový systém je zde pneumatický, což se zásadně liší od kotoučových brzd typických pro osobní automobily. Právě o vlastnostech, vlastnostech a rozdílech tohoto typu systému budeme hovořit, protože vaše bezpečnost na silnici závisí na pochopení a provozuschopnosti brzd, jakož i jejich vnitřních součástí, zejména pro řidiče těžkých nákladních vozidel.

Princip činnosti pneumatického brzdového systému

Začněme tím, že činnost pneumatického brzdového systému je založena na principu využití síly stlačeného vzduchu, který je soustředěn ve speciálních válcích a čerpán pomocí kompresoru. Tím se odlišuje od všech ostatních typů brzdových jednotek a to je jeho hlavní vlastnost.

Pokud popíšeme fungování tohoto brzdového systému zcela jednoduše, pak vše vypadá takto. Určité množství vzduchu je dodáváno pod tlakem ze speciálních válců do kompresoru systému. Poté, co řidič sešlápne brzdový pedál, se síla přenese na brzdový ventil, který vytvoří tlak v brzdových komorách.

Samotné kamery se aktivují díky páce brzdového mechanismu, která v principu umožňuje provádění brzdění. Jakmile řidič uvolní brzdový pedál, páka zeslábne, přestane fungovat a zastaví se proces zastavení.

Podrobné zvážení problému

Pokud se trochu hlouběji ponoříme do principu fungování této jednotky, bude vše poněkud zajímavější. Brzdový systém pumpuje vzduch do válců za chodu motoru (vozidlo je v pohybu) a brzdový pedál musí být uvolněn. Dále se vzduch pod tlakem řítí k brzdovému ventilu, a pokud je k nákladnímu automobilu připojen přívěs, kyslík z ventilu je také přenášen horní částí do válců přívěsu, čímž se vytváří nepřetržitý kontakt.

Jakmile řidič sešlápne brzdový pedál, horní část se musí náhle uzavřít, v důsledku toho se přeruší kontakt obou součástí a otevře se brzdový ventil. Poté by po otevření kohoutku měl vzduch vstoupit do pneumatických komor a auto a přívěs začnou brzdit. Zde je důležité, že horní část je zodpovědná za uvedení brzdového systému přívěsu do provozu.

Spodní část brzdového systému je zodpovědná za zastavení traktoru, což je samotný vozík. Akce je zde naprosto podobná tomu, co bylo popsáno v předchozím odstavci, ale podívejme se na mechanismus působení ještě blíže.

Poté, co vzduch vstoupí do pneumatických komor, začne se protlačovat přes membránu. To zase stlačí pružinu zabudovanou uvnitř. Dále tlak ze vzduchových rázů tlačí tlačník a veškerá síla se přenese na páku uvolňovací vačky. Poté se vačka, respektive váleček na ní namontovaný, začne otáčet a roztáhne brzdové destičky do stran, čímž brzdový systém donutí vůz zastavit. Uvolněním brzdového pedálu se proces obrátí, vestavěné pružiny se vrátí na svá místa a přebytečný vzduch unikne.

Hlavní součásti vzduchového brzdového systému

Diskutovaný brzdový systém je rozdělen do několika hlavních komponent, díky kterým může celá sestava správně fungovat. Níže uvedený seznam mechanismů je samozřejmě neúplný, ale jak již bylo zmíněno, bude obsahovat to nejdůležitější:

• Řídicí pohon – tento brzdový systém předpokládá přítomnost prvků pneumatického pohonu u řídicího pohonu. Pomocí těchto dílů se provádí automatická nebo záměrná regulace některých částí energetického pohonu, kterou si probereme v dalším odstavci.
• Energetický pohon – tento mechanismus pneumatického brzdového systému je souborem prvků (dílů), díky nimž je ovládací pohon obohacen o stlačený vzduch. Mechanismy představené v prvních dvou odstavcích (tento a předchozí) se tedy takříkajíc doplňují.
• Brzda je nejvíce „centrální“ zařízení! Právě zde, v tomto mechanismu, se koncentrují všechny síly, které brání dalšímu pohybu stroje v jakémkoli směru. Existuje několik různých typů brzd:

1. Tření – hodnota zastavení se objeví při kontaktu dvou částí vozidla, které se pohybují k sobě.
2. Elektrické – stejné třecí síly vznikají vlivem elektromagnetického pole, ale předměty se nedotýkají.
3. Hydraulické – zde se opět pohybují dva objekty směrem k sobě, ale k interakci dochází, když se tlak v kapalině mezi nimi zvýší.
4. Motor – hodnota brzdění se zvyšuje v důsledku toho, že motor uměle zvyšuje brzdný účinek, přičemž kinetika se přenáší přímo na kola vozu.

• Kompresor – mnoho lidí se s podobným zařízením setkalo v každodenních situacích, které se netýkají automobilů. V podstatě se jedná o vzduchové čerpadlo, které je zodpovědné za zajištění toho, že brzdový systém dostane požadované množství vzduchu, a také za regulaci tlaku v systému. Tento mechanismus obsahuje regulátor tlaku, který má za úkol hlídat a řídit dodávku stlačeného kyslíku do kompresoru tak, aby hodnoty kolísaly v mezích přesně stanovených vývojáři. Pokud dojde k porušení hodnot snímačů, systém to nemusí odolat a selhat, v důsledku čehož existuje možnost poruchy brzdového systému nákladního vozidla.
• Kompresor dále obsahuje vysoušeč vzduchu, jehož hlavním úkolem je připravovat vzduch přímo pro pneumatický systém, odstraňovat z něj přebytečné molekuly vlhkosti, odpařování z vody, ale i další škodlivé nečistoty, jako jsou usazeniny oleje apod.

Za zmínku také stojí, že naprostá většina moderních odvlhčovačů kombinuje kromě hlavních funkcí také funkci regenerační, což znamená, že součástí jejich součástí je i přijímač.

• Brzdový systém může být vybaven další zajímavou jednotkou, která se však nepoužívá všude a nachází se hlavně ve vážných konfiguracích, nazývá se nemrznoucí pojistka. Princip jeho činnosti a účel jsou velmi jednoduché v chladném období, toto zařízení míchá speciální chemické složení do tlakových lahví. Kondenzace, která bude v každém případě přítomna na částech systému, tedy nezamrzne a nevytváří další problémy.

Poruchy tohoto systému a jejich příčiny

Po zvážení principu fungování pneumatického brzdového systému a jeho hlavních součástí je čas mluvit o možných poruchách a bohužel jich může být docela dost. Za zmínku také stojí, že většina poruch se nebude lišit od poruch jiných typů systémů, takže některé z nich obejdeme.

1. Při sešlápnutí brzdového pedálu nedochází k žádné reakci brzd. K tomuto nepříjemnému jevu dochází, pokud není brzdový systém zásobován vzduchem z válců nebo pokud tam vzduch není vůbec. V tomto případě je naléhavé diagnostikovat kompresor a co nejdříve problém odstranit.
2. Brzdná dráha je příliš dlouhá. Zde je vše o něco jednodušší, stačí požádat o pomoc v servisu, kde byste měli nechat seřídit brzdový pedál, protože důvodem je pravděpodobně to, že je uvolněný.
3. Brzdy fungují nesynchronně. V tomto případě je problém ve variaci mezery na brzdovém obložení. Léčba je také docela jednoduchá: přijďte do servisu a zkontrolujte, zda je brzdový systém v tomto místě pečlivě seřízen.

Toto je samozřejmě nejmenší seznam všech možných poruch, ale jsou nejčastější. V každém případě, pokud si všimnete, že něco není v pořádku s vaším brzdovým systémem, měli byste okamžitě vyhledat pomoc.

Výkon

Jak vidíte, brzdový systém je extrémně složitý a důležitý mechanismus pro každé auto, zejména pro těžké a nadrozměrné nákladní vozy. Je tedy nesmírně důležité znát princip jeho fungování, všechny druhy jemností struktury a přítomnost co největšího počtu částí této jednotky. Tyto znalosti vám pomohou správně reagovat na různé situace na silnicích a skutečně mohou zachránit nemálo životů.