Автомобиль / Тормозная система / Пневматическая тормозная система

Пневматическая тормозная система

Пневматическая тормозная система, распространенное английское название - Air Brake System, - тормозной привод, в котором для передачи и создания управляющего усилия используется сжатый воздух. Такие системы характерны прежде всего для грузовых автомобилей, автобусов, тягачей, прицепов и полуприцепов, где требуется надежно управлять мощными колесными тормозными механизмами и иметь запас энергии в ресиверах.

В отличие от гидравлического привода тормозов, где усилие передается тормозной жидкостью, Air Brake System накапливает энергию в виде сжатого воздуха. Компрессор наполняет систему, воздух проходит подготовку, накапливается в ресиверах, а после команды водителя через клапаны поступает к тормозным камерам и другим исполнительным механизмам.

Пневматический привод не определяет конструкцию самого колесного тормоза. Он может работать с барабанными тормозами и с дисковыми тормозами. Поэтому при диагностике пневматическую часть необходимо отделять от механического состояния колесного тормозного механизма.

Главное правило TESMA: низкое давление воздуха, медленное растормаживание, перегрев одного колеса или увеличение тормозного пути не являются готовым диагнозом конкретного клапана или камеры. Систему проверяют последовательно - источник воздуха, подготовку, накопление, герметичность, управление, доставку воздуха к исполнительному механизму и состояние самого колесного тормоза.

Для чего нужна Air Brake System

создавать запас энергии для рабочего торможения;
передавать команду водителя к тормозам нескольких осей;
управлять тормозами прицепа или полуприцепа;
разделять систему на контуры для повышения отказоустойчивости;
реализовывать стояночное и аварийное торможение в соответствующих конструкциях;
работать совместно с ABS, EBS и другими электронными системами управления.

Основные компоненты пневматических тормозов

Конкретная схема зависит от автомобиля, но типичная система может включать:

компрессор;
регулятор или систему управления производительностью компрессора;
осушитель воздуха;
ресиверы;
многоконтурные защитные клапаны;
обратные клапаны;
педальный тормозной кран;
релейные клапаны;
клапаны управления прицепом;
пневматические трубопроводы;
тормозные камеры;
пружинные энергоаккумуляторы;
регуляторы колесных тормозов;
модуляторы ABS/EBS;
датчики давления и скорости колес;
контрольные и сигнальные устройства.

Состав конкретного автомобиля может существенно отличаться.

Компрессор

Компрессор создает поток сжатого воздуха для заполнения системы. В традиционной тяжелой технике он часто приводится от двигателя, но конкретный привод зависит от конструкции автомобиля.

При проверке оценивают:

скорость восстановления запаса воздуха;
герметичность нагнетательной линии;
работу системы регулирования;
ненормальный шум;
чрезмерное поступление масла;
состояние впуска;
условия работы компрессора.

Медленный рост давления не доказывает неисправность компрессора. Такой же симптом создает крупная утечка после него.

Регулирование производительности

Давление в системе не должно бесконтрольно увеличиваться. Управляющие устройства переводят компрессор или систему подачи воздуха между необходимыми режимами.

Точные пороги зависят от конкретного производителя. Универсального значения для всех грузовиков и автобусов нет.

Осушитель воздуха

При сжатии атмосферного воздуха в пневмосистеме возникает проблема влаги. Осушитель уменьшает ее поступление в ресиверы и клапаны.

Это помогает:

уменьшать внутреннюю коррозию;
снижать количество конденсата;
уменьшать риск замерзания;
поддерживать работу клапанов и модуляторов.

Заменяемому элементу посвящена отдельная страница «Картридж осушителя системы сжатого воздуха».

Картридж осушителя

Рабочий материал картриджа участвует в удалении влаги. Его срок службы зависит от конструкции, режима компрессора, климата, пробега, количества циклов и требований производителя.

На необходимость проверки указывают:

много воды в ресиверах;
зимние отказы клапанов;
ухудшение осушения;
необычная работа продувки;
масляное загрязнение системы.

Большое количество воды не всегда означает только изношенный картридж. Проверяют весь узел подготовки воздуха и режим компрессора.

Ресиверы

Ресиверы хранят запас сжатого воздуха. Благодаря им компрессору не нужно мгновенно производить весь объем воздуха для каждого торможения.

Они позволяют:

поддерживать запас для нескольких операций торможения;
стабилизировать систему;
разделять воздушный запас по контурам;
питать дополнительные пневматические потребители через предусмотренную архитектуру.

Конденсат в ресиверах

Избыточная вода способствует коррозии и может нарушать работу пневматических устройств.

Проверяют:

осушитель;
картридж;
дренаж;
режим компрессора;
крупные утечки;
условия эксплуатации.

Периодичность обслуживания определяется производителем конкретной системы.

Масло в пневмосистеме

Выраженное масляное загрязнение может отрицательно влиять на осушитель, клапаны и модуляторы. При большом количестве масла проверяют его источник, а не ограничиваются заменой одного картриджа.

Разделение на контуры

Коммерческий транспорт использует несколько защищенных пневматических контуров. Соответствующие клапаны должны ограничивать влияние утечки одного участка на остальные согласно конструкции автомобиля.

Количество контуров, их приоритет и схема питания различаются, поэтому универсальную схему нельзя применять ко всей технике.

Педальный тормозной кран

Клапан педали дозирует управляющее давление в соответствии с командой водителя.

Водитель нажимает педаль.
Формируется управляющая пневматическая команда.
Она поступает непосредственно к контурам или релейным клапанам.
Исполнительные механизмы создают необходимое тормозное усилие.

После отпускания педали воздух должен быть выпущен по предусмотренным каналам, чтобы колесные механизмы растормозились.

Релейный клапан

Релейный клапан позволяет быстро использовать воздушный запас, расположенный ближе к тормозным камерам. По длинной линии при этом может передаваться управляющая команда, а основной объем воздуха поступает к камерам по более короткому пути.

Это улучшает скорость наполнения и выпуска воздуха в соответствующих контурах.

Тормозная камера

Тормозная камера преобразует давление воздуха в механическое перемещение штока или другого исполнительного элемента.

Далее усилие передается:

на механизм барабанного тормоза;
на привод пневматического дискового суппорта;
на другой предусмотренный колесный механизм.

Пружинный энергоаккумулятор

На многих грузовых автомобилях и прицепах стояночный тормоз использует мощную механическую пружину. Давление воздуха удерживает ее в расторможенном состоянии, а при соответствующей команде или условиях пружина создает тормозное усилие.

Это позволяет реализовать стояночное и резервное торможение. Конкретная логика работы зависит от автомобиля.

Почему энергоаккумулятор опасно разбирать

Силовая пружина содержит большой запас механической энергии. Неправильное вскрытие корпуса может привести к тяжелой травме.

Пружинную силовую секцию нельзя разбирать произвольно. Используют только процедуру изготовителя конкретной камеры.

Стояночный тормоз

Общие принципы рассмотрены на странице «Стояночный тормоз». В пневматических системах эта функция часто связана с пружинными камерами.

Пневматический привод барабанных тормозов

В распространенных конструкциях тормозная камера через шток и рычажный механизм приводит в действие барабанный тормоз.

Проверяют:

рабочий ход;
регулировку зазора;
состояние рычагов и валов;
колодки;
барабан;
отсутствие механического заклинивания.

Пневматический привод дисковых тормозов

Тормозная камера передает усилие механизму пневматического суппорта, который прижимает Brake Pad к Brake Disc.

При диагностике проверяют:

пневматическую команду;
камеру;
внутренний привод суппорта;
движение колодок;
диск и фрикционные поверхности.

Регулирование рабочего зазора

По мере износа фрикционных деталей зазор меняется. Во многих системах его компенсирует автоматический механизм.

При неисправности возможны:

увеличенный ход привода;
запаздывание торможения;
разница усилия между колесами;
перегрев;
снижение эффективности.

Постоянная ручная корректировка автоматического регулятора без диагностики причины не является правильным ремонтом.

ABS и EBS

Современная Air Brake System часто сочетает пневматическую силовую часть с электронным управлением. Общие принципы ABS рассмотрены на странице «Система ABS и ESP».

Могут использоваться:

датчики скорости колес;
датчики давления;
электропневматические модуляторы;
электронный блок управления;
резервное пневматическое управление в зависимости от архитектуры;
системы стабилизации.

DTC указывает на обнаруженное отклонение, но сам по себе не является окончательным диагнозом детали.

Пневматические тормоза прицепа

Тягач должен передавать прицепу питание сжатым воздухом и управляющую команду через предусмотренные соединения.

При неисправности автопоезда отдельно проверяют:

тягач;
соединительные линии;
утечки прицепа;
клапан управления прицепом;
ABS/EBS прицепа;
тормозные камеры;
колесные механизмы.

Пневматические тормоза и пневмоподвеска

Они могут использовать общее оборудование подготовки или источник воздуха, но являются разными функциональными системами. Архитектура предусматривает разделение и защиту контуров.

Поэтому крупная утечка в дополнительном пневматическом потребителе может быть важной для диагностики, но не означает прямое соединение всех контуров.

Основные симптомы неисправности

медленно набирается воздух;
давление быстро падает после остановки;
компрессор работает слишком часто;
слышно постоянное шипение;
тормоза медленно отпускают;
автомобиль тормозит неравномерно;
увеличился тормозной путь;
греется одно колесо;
стояночный тормоз не отпускает или не удерживает;
срабатывает предупреждение низкого давления;
появляются ошибки ABS/EBS;
в ресиверах много воды или масла;
неисправность усиливается на морозе.

Общий раздел - «Симптомы - Тормозная система».

Система медленно набирает воздух

Причины могут включать:

низкую производительность компрессора;
крупную утечку;
негерметичную нагнетательную линию;
неисправность регулирования;
проблему осушителя;
постоянное потребление воздуха другим контуром.

Компрессор не меняют до проверки герметичности и поведения всей системы.

Давление падает после остановки

Допустимая скорость падения определяется документацией и нормативными требованиями для конкретного транспортного средства.

Утечка возможна в:

трубках;
фитингах;
ресивере;
дренажном клапане;
педальном кране;
релейном клапане;
модуляторе;
тормозной камере;
энергоаккумуляторе;
прицепе;
другом пневматическом потребителе.

Постоянное шипение

Кратковременный выпуск воздуха при работе некоторых клапанов может быть нормальным. Постоянное шипение требует локализации.

Звук распространяется по трубопроводам, поэтому наиболее громкое место не всегда является источником.

Компрессор работает почти постоянно

Возможны:

крупная утечка;
неисправность регулирования;
повышенное потребление воздуха;
неисправность осушителя;
проблема компрессора.

Тормоза медленно отпускают

Проверяют:

скорость выпуска воздуха;
релейные и другие клапаны;
пневмолинии;
тормозные камеры;
энергоаккумуляторы;
рычажный механизм;
дисковые или барабанные тормоза.

Остаточное давление воздуха и механическое заклинивание колесного тормоза - разные неисправности.

Грузовик слабо тормозит

Возможны:

недостаточный запас воздуха;
неправильная управляющая команда;
утечка;
неисправная камера;
слишком большой ход привода;
неправильная регулировка;
изношенные колодки или накладки;
изношенный диск или барабан;
загрязнение фрикционных поверхностей;
электронная неисправность EBS.

Машина тормозит рывками или уходит в сторону

Проверяют пневматическую команду, камеры и механический тормоз каждого колеса.

Причины могут включать:

разную работу камер;
клапан или модулятор;
разную регулировку;
поврежденные фрикционные детали;
механическое заклинивание;
неисправность ABS/EBS.

Зимние неисправности

Вода может замерзать и ограничивать движение клапанов или проход воздуха.

Проверяют:

осушитель;
картридж;
конденсат;
дренаж ресиверов;
утечки;
загрязнение линий.

Не следует произвольно добавлять в систему жидкости, если изготовитель не предусматривает такой способ обслуживания.

Диагностика Air Brake System

Общий раздел - «Диагностика - Тормозная система».

Зафиксировать симптомы и условия их появления.
Проверить предупреждения системы.
Оценить скорость создания запаса воздуха.
Проверить компрессор и его регулирование.
Проверить осушитель.
Оценить воду и масло в ресиверах.
Проверить герметичность контуров.
Локализовать постоянные утечки.
Проверить работу педального и релейных клапанов.
Проверить давление или команду возле исполнительных механизмов по процедуре производителя.
Проверить тормозные камеры и энергоаккумуляторы.
Проверить механические тормоза колес.
Для ABS/EBS считать DTC и текущие параметры.
Проверить баланс торможения и полное растормаживание.

Почему недостаточно давления в ресивере

Нормальный запас воздуха не гарантирует правильную доставку воздуха к каждому колесу.

Неисправность может находиться в:

педальном кране;
релейном клапане;
модуляторе;
линии;
камере;
механическом тормозе.

Диагностика ABS/EBS

Проверяют DTC, сигналы датчиков, доступные значения давления, модуляторы и электрические цепи.

Но электронная диагностика не заменяет проверку утечек, камер, ресиверов, колодок, дисков, барабанов и механических приводов.

Обслуживание

Общие работы собраны в разделе «Обслуживание - Тормозная система».

Для Air Brake System важны:

контроль герметичности;
проверка ресиверов;
контроль конденсата;
обслуживание осушителя;
замена картриджа;
осмотр трубок и шлангов;
проверка тормозных камер;
контроль рабочего хода приводов;
обслуживание колесных тормозов;
диагностика ABS/EBS;
проверка соединений прицепа.

Когда менять картридж осушителя

Единого интервала нет. На ресурс влияют:

пробег;
моточасы;
климат;
частота торможений;
количество пневматических потребителей;
состояние компрессора;
его рабочий цикл;
тип осушителя.

Проверка пневматических линий

трещины;
перетирание;
перегибы;
повреждения возле фитингов;
контакт с горячими деталями;
неправильная прокладка;
следы нештатного ремонта;
утечки.

Грузовую тормозную пневмолинию не ремонтируют случайной трубкой или сантехническим фитингом.

Когда транспорт нельзя выпускать в рейс

не создается предусмотренный запас воздуха;
есть значительная неконтролируемая утечка;
срабатывает предупреждение критического состояния;
стояночный тормоз не отпускает или не удерживает автомобиль;
одно колесо сильно перегревается;
тормоза не растормаживаются;
повреждена тормозная камера или ее силовое крепление;
обнаружена опасная механическая неисправность колесного тормоза.

Точные критерии определяются документацией и действующими требованиями для конкретного транспортного средства.

30 типичных ошибок

Менять компрессор без поиска утечек.
Игнорировать воду в ресиверах.
Менять только картридж при неисправном осушителе.
Не проверять источник масляного загрязнения.
Любое шипение считать неисправностью.
Постоянную утечку считать нормальной продувкой.
Проверять только общий запас воздуха.
Не сравнивать отдельные контуры.
Игнорировать защитные клапаны.
Не проверять релейные клапаны.
Слабое торможение всегда связывать с давлением.
Не проверять колесный механизм.
Не контролировать рабочий ход привода.
Постоянно вручную регулировать автоматический механизм.
Игнорировать перегрев одного колеса.
Не проверять полное растормаживание.
Игнорировать DTC ABS/EBS.
Считать DTC готовым диагнозом.
Менять модулятор без проверки проводки и пневматики.
Не разделять диагностику тягача и прицепа.
Использовать случайные трубки.
Использовать неподходящие фитинги.
Произвольно заливать посторонние жидкости.
Игнорировать зимние проблемы с влагой.
Откладывать замену поврежденной тормозной камеры.
Самостоятельно вскрывать пружинный энергоаккумулятор.
Работать под автомобилем без механических опор.
Полагаться на пневмоподвеску как на опору автомобиля.
После ремонта не проверять герметичность.
Не выполнять контрольную проверку тормозов.

Безопасность

Перед разъединением линии проверяют наличие давления.
Сжатый воздух может резко перемещать детали и загрязнения.
Пружинный энергоаккумулятор содержит большой запас механической энергии.
Его силовую секцию не разбирают без предусмотренной технологии.
Под грузовым автомобилем используют механические опоры, а не пневмоподвеску.
Не направляют сжатый воздух на тормозную пыль и людей.
После ремонта проверяют герметичность открывавшихся соединений.
Точные давления, допустимые утечки, ходы приводов и регулировки берут из документации конкретной системы.

Товарные группы TESMA

Фильтр-осушитель воздуха тормозной системы - элементы подготовки сжатого воздуха.
Прочие элементы тормозной системы - дополнительные компоненты тормозных механизмов и приводов.
Тормозной барабан - барабаны для соответствующих колесных тормозных механизмов.
Тормозная система - основные товарные группы тормозной системы.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

FAQ

Что такое пневматическая тормозная система?

Это Air Brake System, использующая сжатый воздух для управления тормозными исполнительными механизмами.

Где применяют пневматические тормоза?

Прежде всего на грузовых автомобилях, автобусах, тягачах, прицепах и другой тяжелой технике.

Чем они отличаются от гидравлических тормозов?

Гидравлический привод передает усилие жидкостью, пневматический использует сжатый воздух и его запас в ресиверах.

Могут ли пневматические тормоза быть дисковыми?

Да. Air Brake System может приводить дисковый или барабанный колесный механизм.

Для чего нужен компрессор?

Он создает поток сжатого воздуха и восстанавливает запас в ресиверах.

Для чего нужен осушитель?

Чтобы уменьшать поступление влаги в ресиверы, клапаны и другие компоненты.

Когда менять картридж осушителя?

По регламенту конкретной системы с учетом условий эксплуатации. Универсального интервала нет.

Почему в ресиверах появляется вода?

Проверяют осушитель, картридж, режим компрессора, утечки и дренаж.

Что означает масло в ресивере?

Значительное масляное загрязнение требует проверки компрессора, осушителя и всей системы подготовки воздуха.

Для чего несколько ресиверов?

Для накопления воздуха и разделения запасов между контурами.

Почему воздух набирается медленно?

Возможны компрессор, утечка, регулирование, осушитель или избыточное потребление.

Почему давление падает на стоянке?

Обычно ищут утечку в линиях, клапанах, камерах, ресиверах, энергоаккумуляторах или других потребителях.

Нормально ли шипение?

Краткий выпуск воздуха может быть частью нормальной работы. Постоянное шипение требует проверки.

Что делает тормозная камера?

Преобразует давление воздуха в механическое усилие колесного тормоза.

Что такое энергоаккумулятор?

В распространенной конструкции это камера с мощной пружиной для стояночного или резервного торможения.

Почему его нельзя самостоятельно разбирать?

Силовая пружина обладает большой механической энергией и может причинить тяжелую травму.

Что делает релейный клапан?

Ускоряет подачу и выпуск большого объема воздуха возле тормозных камер.

Почему тормоза медленно отпускают?

Проверяют клапаны, линии, камеры, энергоаккумуляторы и механический тормоз.

Почему грузовик слабо тормозит?

Причина может находиться в запасе воздуха, клапанах, камерах, регулировке или колесном тормозном механизме.

Может ли ABS/EBS влиять на торможение?

Да. Но электронную неисправность проверяют вместе с пневматикой и механикой.

Почему зимой возникают проблемы?

Одна из типичных причин - влага и ее замерзание в элементах системы.

Можно ли заливать спирт в пневмосистему?

Не как универсальный способ. Применяют только материалы и процедуры, разрешенные производителем.

Одинаковое ли давление у всех грузовиков?

Нет. Рабочие и контрольные значения зависят от конкретной системы.

Как правильно диагностировать Air Brake System?

Проверять систему последовательно от компрессора и осушителя через ресиверы, клапаны и линии до камер, колесных тормозов и электронного управления ABS/EBS.

Вывод

Пневматическая тормозная система, или Air Brake System, представляет собой многоконтурную систему создания, подготовки, накопления, управления и использования сжатого воздуха. Ее пневматическая часть работает совместно с механическими колесными тормозами, а на современной технике - также с ABS/EBS.

Для надежной работы важны герметичность, исправный осушитель, правильная работа компрессора и клапанов, состояние ресиверов, тормозных камер, энергоаккумуляторов и колесных механизмов. Один симптом редко указывает только на одну деталь.

Правило TESMA: диагностируйте Air Brake System от источника воздуха до колеса. Не меняйте компрессор из-за медленного наполнения без проверки утечек, не меняйте клапан только по DTC, не игнорируйте воду и масло в ресиверах и не разбирайте пружинный энергоаккумулятор без специальной процедуры. Точные давления, допустимые утечки, ходы, регулировки и интервалы обслуживания всегда берите из документации конкретного автомобиля и компонента.