5.3.2 Тормозные системы автомобилей КамАЗ

Автомобили оборудованы современными тормозными приборами, которые управляют рабочим (с раздельным приводом), стояночным, вспомогательным и запасным тормозами; устройствами для аварийного растормаживания стояночного тормоза, а также выводами для питания других потребителей сжатым воздухом.

Автомобили-тягачи, предназначенные для работы с прицепом или полуприцепом, оборудованы тормозными приборами для подключения тормозной системы прицепа или полуприцепа с однопроводным или двухпроводным пневматическими приводами тормозных механизмов.

Рабочий, стояночный и запасной тормоза управляют тормозными механизмами, установленными на всех колёсах автомобиля. В действие тормозные механизмы приводятся с помощью тормозных камер, расположенных на передней оси, и тормозных камер выполненных как одно целое с пружинными энергоаккумуляторами, расположенных на среднем и заднем мостах. Во время движения автомобиля силовые пружины энергоаккумуляторов сжаты под действием давления воздуха; при падении давления воздуха в цилиндрах энергоаккумуляторов силовые пружины приводят в действие тормозные механизмы колёс средней и задней осей.

Принцип действия вспомогательного тормоза основан на использовании компрессии двигателя (торможение двигателем) путём создания противодавления с помощью дроссельных заслонок в системе выпуска газов. Применение вспомогательного тормоза значительно снижает нагрузку на тормозные механизмы автомобиля и увеличивает срок их службы.

При торможении автомобиля-тягача рабочим, стояночным, вспомогательным или запасным тормозами одновременно затормаживаются также прицеп или полуприцеп.

Тормозные механизмы (рисунок 5.27) установлены на всех шести колёсах автомобиля. Основной узел тормозного механизма смонтирован на суппорте, жёстко связанном с фланцем моста. На эксцентриковые оси 1, закреплённые в суппорте, свободно опираются две тормозные колодки 4 с прикреплёнными к ним фрикционными накладками 6, выполненными по серповидному профилю в соответствии с характером их износа. Оси колодок с эксцентричными опорными поверхностями позволяют при сборке тормоза правильно сцентрировать колодки с тормозным барабаном. Тормозной барабан крепится к ступице колеса пятью болтами.

Рисунок 5.27 – Тормозной механизм

1 – эксцентриковая ось; 2 – накладка осей; 3 – чека оси; 4 – колодка; 5 – стяжная пружина; 6 – накладка колодки; 7 – кронштейн; 8 – ось ролика; 9 – разжимной кулак; 10 – ролик; 11 – регулировочный рычаг; 12 – гайка эксцентриковой оси; 13 – суппорт; 14 – щиток; 15 – вал разжимного кулака

При торможении колодки раздвигаются S-образным кулаком 9 и прижимаются к внутренней поверхности барабана. Между разжимным кулаком и колодками установлены ролики 10, снижающие трение и улучшающие эффективность торможения. В исходное положение колодки возвращаются четырьмя стяжными пружинами 5.

Вал 15 разжимного кулака вращается в кронштейне, прикреплённом к суппорту болтами. На этом же кронштейне установлена тормозная камера. На конце вала разжимного кулака находится регулировочный рычаг 11 червячного типа, соединённый со штоком тормозной камеры при помощи вилки и пальца. Щиток 14 тормоза, прикреплённый болтами к суппорту, защищает тормозной механизм от грязи.

Тормозной пневмопривод автомобилей семейства КамАЗ (рисунок 5.28) состоит из общего участка питания всех контуров сжатым воздухом и пяти независимых контуров.

Рисунок 5.28 – Пневматический тормозной привод автомобилей КамАЗ

1, 2, 14, 20, 22 – краны; 3, 19 – цилиндры; 4 – компрессор; 5, 13 – регуляторы; 6 – предохранитель; 7, 10, 11, 12, 21 – клапаны; 8, 9, 16, 18 – баллоны; 15 – головка; 17, 23 – тормозные камеры

Компрессор 4 подает сжатый воздух через регулятор 5 давления в предохранитель 6 от замерзания, где воздух насыщается парами спирта. Далее насыщенный воздух распределяют двойной 7 и тройной 10 защитные клапаны в трубопроводы пяти независимо действующих контуров. Эти контуры обеспечивают действие тормозных механизмов рабочей, стояночной, запасной и вспомогательных тормозных систем автомобиля, а также аварийное растормаживание стояночного тормозного механизма.

Первый контур служит для привода тормозных механизмов передних колёс автомобиля. В контур входят воздушный баллон 18, нижняя секция тормозного крана 20, клапан 21 ограничителя давления и тормозные камеры 23 передних колёс.

Второй контур предназначен для привода тормозных механизмов колёс среднего и заднего мостов автомобиля. Контур включает в себя воздушный баллон 8, верхнюю секцию тормозного крана 20, регулятор 13 тормозных сил и тормозные камеры 17 колёс среднего и заднего мостов.

Третий контур служит для привода тормозных механизмов стояночной и запасной тормозных систем (комбинированной системы прицепа или полуприцепа). В контур входят воздушные баллоны 16, тормозной кран 2 обратного действия с ручным управлением стояночным тормозным механизмом, ускорительный клапан 11, двухмагистральный клапан 12 и цилиндры энергоаккумуляторов тормозных камер 17.

Четвёртый контур предназначен для привода тормозных механизмов вспомогательной тормозной системы и дополнительных потребителей сжатого воздуха (пневмосигналы, стеклоочистители и др.). Контур включает в себя цилиндр 19 привода заслонки выпускного трубопровода двигателя и цилиндр 3 выключения подачи топлива.

Пятый контур служит для аварийного растормаживания стояночного тормозного механизма. Контур подключён к тройному защитному клапану 10 и обеспечивает трёхкратное растормаживание при неработающем двигателе после аварийного торможения, чтобы отбуксировать автомобиль с места аварии. Растормаживание производится краном 1, управляющим впуском и выпуском сжатого воздуха в цилиндры энергоаккумуляторов тормозных камер 17.

Приборы, входящие в пневматический тормозной привод рассмотрим на примере автомобилей семейства КамАЗ, как наиболее применяемые в тормозных системах большинства современных большегрузных автомобилей.

Компрессор предназначен для нагнетания в воздушные баллоны (ресиверы) сжатого воздуха с целью создания его запаса в тормозной системе с пневматическим приводом.

Компрессор поршневого типа, непрямоточный, двухцилиндровый, одноступенчатого сжатия (рисунок 5.29) установлен на переднем торце задней крышки блока. Привод компрессора шестерёнчатый, от блока распределительных шестерён. Поршни алюминиевые, с плавающими пальцами. От осевого перемещения пальцы в бобышках поршня фиксируются стопорными кольцами. Воздух из впускного коллектора двигателя поступает в цилиндры компрессора через пластинчатые впускные клапаны. Сжатый поршнями воздух вытесняется в пневмосистему через расположенные в головке цилиндров пластинчатые нагнетательные клапаны.

Рисунок 5.29 – Компрессор

1 – коленчатый вал; 2 – замочная шайба; 3 – гайка крепления шестерни; 4 – уплотнитель; 5 – пружина уплотнителя; 6 – сегментная шпонка; 7 – шестерня привода; 8 – шарикоподшипник; 9 – картер; 10вкладыш; 11 – шатун; 12 – пробка; 13 – маслосъёмное кольцо; 14 – поршневой палец; 15 – компрессионное кольцо; 16 – поршень; 18 – прокладка головки; 19 – блок цилиндров; 20 – штуцер; 21 – пробка картера; 22 – регулировочные прокладки; 23 – крышка

Блок и головка охлаждаются жидкостью, подводимой из системы охлаждения двигателя. Масло к трущимся поверхностям компрессора подается из масляной магистрали двигателя к заднему торцу коленчатого вала компрессора и далее через уплотнитель по каналам коленчатого вала к шатунным подшипникам. Коренные шарикоподшипники, поршневые пальцы и стенки цилиндров смазываются разбрызгиванием.

При достижении в пневмосистеме давления 0,7-0,75 МПа (7-7,5 кгс/см²) регулятор давления сообщает нагнетательную магистраль с атмосферой, прекращая тем самым подачу воздуха в пневмосистему. Когда давление воздуха в пневмосистеме снизится до 0,62-0,65 МПа (6,2-6,5 кгс/см²), регулятор перекрывает выход воздуха в атмосферу, и компрессор снова начинает нагнетать воздух в пневмосистему.

Регулятор давления (рисунок 5.30) предназначен для регулировки давления сжатого воздуха, поступающего от компрессора.

Сжатый воздух от компрессора через вывод IV регулятора, фильтр 2, канал 11 подается в кольцевой канал 8. Через обратный клапан 9 сжатый воздух поступает к выводу II и далее в воздушные баллоны пневмосистемы автомобиля. Одновременно по каналу 7 сжатый воздух проходит в полость А под поршень 6, который нагружен уравновешивающей пружиной 5. При этом выпускной клапан 4, соединяющий полость Б над разгрузочным поршнем 12 с атмосферой через вывод I, открыт, а впускной клапан 10, через который сжатый воздух подводится в полость Б, под действием пружины закрыт. Под действием пружины закрыт также и разгрузочный клапан 1. При таком состоянии регулятора система наполняется сжатым воздухом от компрессора.

При давлении в полости А, равном 0,6-0,75 МПа (6-7,5 кгс/см²), поршень 6, преодолев усилие уравновешивающей пружины 5, поднимается вверх, клапан 4 закрывается, впускной клапан 10 открывается, и сжатый воздух из полости А поступает в полость Б.

Под действием сжатого воздуха разгрузочный поршень 12 перемещается вниз, разгрузочный клапан 1 открывается, и сжатый воздух из компрессора через вывод III выходит в атмосферу вместе со скопившимся в полости конденсатом. При этом давление в кольцевом канале 8 падает, и обратный клапан 9 закрывается. Таким образом, компрессор работает в разгруженном режиме без противодавления.

Когда давление в выводе II и полости А понизится до 0,62-0,65 МПа (6,2-6,5 кгс/см²), поршень 6 под действием пружины 5 переместится вниз, клапан 10 закроется, а выпускной клапан 4 откроется, соединив полость Б с атмосферой через вывод I. При этом разгрузочный поршень 12 под действием пружины поднимется вверх, клапан 1 под действием пружины закроется, и компрессор будет нагнетать сжатый воздух в пневмосистему.

Рисунок 5.30 – Регулятор давления

А – полость под следящим устройством; Б – полость над разгрузочным поршнем; I, III – атмосферные выводы; II – вывод в пневматическую систему; IV – вывод от компрессора; 1 – разгрузочный клапан; 2 – фильтр; 3 – пробка канала отбора воздуха; 4 – выпускной клапан; 5 – уравновешивающая пружина; 6 – следящий поршень; 7, 11 – каналы; 8 – кольцевой канал; 9 – обратный клапан; 10 – впускной клапан; 12 – разгрузочный поршень; 13 – седло разгрузочного клапана; 14 – клапан для накачки шин; 15 – колпачок

Разгрузочный клапан 1 служит также предохранительным клапаном. Если регулятор не сработает при давлении 0,7-0,75 МПа (7-7,5 кгс/см²), то клапан 1 откроется, преодолев сопротивление своей пружины и пружины поршня 12, Клапан 1 открывается при давлении 1-1,35 МПа (10-13,5 кгс/см²), давление регулируют изменением количества прокладок, установленных под пружиной клапана.

Для присоединения специальных устройств регулятор давления имеет вывод, который соединён с выводом IV через фильтр 2. Этот вывод закрыт резьбовой пробкой 3. Кроме того, предусмотрен клапан отбора воздуха для накачки шин, который закрыт колпачком 15. При навинчивании штуцера шланга для накачки шин клапан утапливается, открывая доступ сжатому воздуху в шланг и преграждая проход сжатого воздуха в тормозную систему.

Перед накачиванием шин давление в воздушных баллонах следует понизить до давления, соответствующего включению регулятора, так как во время холостого хода нельзя произвести отбор воздуха.

Предохранитель от замерзания (рисунок 5.31) защищает трубопроводы и приборы пневматического тормозного привода от замерзания. Корпус 2 закрыт крышкой 7. Между крышкой и корпусом установлено уплотнительное кольцо 4. В крышку вмонтировано выключающее устройство, которое состоит из штока 10 с рукояткой, запирающего штифта 8, уплотнителя и пробки 6 с уплотнительной обоймой. Между дном корпуса и пробкой 6 штока 10 размещён фитиль 3, растягиваемый пружиной 1.

Рисунок 5.31 – Предохранитель от замерзания

1 – пружина фитиля; 2 – корпус; 3 – фитиль; 4, 9 – уплотнительные кольца; 5 – жиклёр; 6 – пробка с уплотнительным кольцом; 7 – крышка; 8 – запирающий штифт; 10 – шток с рукояткой

Резьбовая пробка наливного отверстия крышки имеет щуп для измерения уровня залитого спирта. Пробка уплотнена прокладкой. В дно корпуса ввернута сливная пробка. В крышке имеется жиклёр 5 для выравнивания давления воздуха в магистрали и корпусе предохранителя при закрытом положении. Ёмкость резервуара составляет 200 или 1000 см³.

Когда рукоятка штока находится в верхнем положении, воздух, нагнетаемый компрессором в воздушные баллоны, проходит мимо фитиля испарителя и насыщается парами спирта. Конденсат образовавшейся смеси водяных паров и паров спирта имеет достаточно низкую температуру замерзания.

При температуре окружающего воздуха выше +5 °C шток следует установить в нижнее положение, повернув рукоятку. При этом пробка 6 с уплотнителем утапливает фитиль 3 с пружиной 1, и резервуар разобщается с пневматической магистралью.

Одинарный защитный клапан изображён на рисунке 5.32. Работает он следующим образом. При поступлении воздуха через канал 7 под диафрагму 3, которая закрывает выходной канал 2, она прижимается к посадочному месту пружиной 5 через поршень 4.

Рисунок 5.32 – Одинарный защитный клапан

1 – обратный клапан; 2 – выходной канал; 3 – диафрагма; 4 – поршень; 5 – пружина; 6 – регулировочный винт; 7 – входной канал

При давлении 0,55 МПа (5,5 кгс/см²) сжатый воздух, преодолевая усилие пружины 5, приподнимает диафрагму 3 и проходит в выходной канал 2, откуда через обратный клапан 1 поступает в питающую магистраль (усилие пружины 5 регулируют винтом 6). При падении давления в канале 7 ниже 0,54 МПа (5,4 кгс/см²) диафрагма под действием пружины опускается и закрывает выходной канал 2.

Таким образом, одинарный защитный клапан сохраняет давление в воздушном баллоне автомобиля-тягача при аварийном уменьшении давления в питающей магистрали прицепа, также предохраняет тормозную систему прицепа от самозатормаживания при внезапном падении давления в баллоне тягача, так как в этом случае при растормаживании тягача невозможно растормозить прицеп с места водителя.

Двойной защитный клапан (рисунок 5.33) направляет подводимый поток сжатого воздуха по двум контурам и сохраняет давление в исправном контуре неизменным при повреждении другого.

Рисунок 5.33 – Двойной защитный клапан

1, 3 – плоские клапаны; 2, 5 – поршни; 4 – пружина; 6 – упорное кольцо; 7, 8 – уплотнительные кольца; 9 – защитный чехол; 10 – пробка с дренажным отверстием; 11 – регулировочная шайба; 12 – крышка

Сжатый воздух от компрессора через регулятор давления и предохранитель от замерзания поступает в корпус клапана, отжимает плоские клапаны 1 и 3 и направляется по двум выводам в соответствующие воздушные баллоны двух контуров. Если давление в баллонах соответствует давлению, при котором регулятор отключает пневмосистему от компрессора, клапаны 1 и 5 закрываются.

При утечке воздуха (например, из правого вывода) поршень 2 с плоским клапаном 3 под действием давления в левом выводе прижимается к поршню 5. Ход поршня 2 ограничивается упором крышки 12. Плоский клапан 3 остается прижатым пружиной 4, вставленной в поршень5, до тех пор, пока давление имеет определённую величину. И как только давление в крестообразном отверстии поршня 2 будет больше усилия, развиваемого пружиной 4, плоский клапан 3 отходит от поршня 2, и избыточный воздух проходит в негерметичный контур.

В случае повышенного расхода воздуха в одном из контуров действие клапана аналогично описанному.

Двойной защитный клапан при повреждении одного из контуров поддерживает давление сжатого воздуха в другом контуре в пределах 0,52-0,54 МПа (5,2-5,4 кгс/см²).

Тройной защитный клапан (рисунок 5.34) направляет поток сжатого воздуха в три контура и сохраняет неизменным давление в них при повреждении одного из контуров.

Сжатый воздух от компрессора через ввод корпуса поступает в полости под клапанами 3 и 12. При этом клапаны преодолевают усилие уравновешивающих пружин 5 и 9, которые через диски 4 и 10 воздействуют на диафрагмы 8 и 11, и открываются. Сжатый воздух через два вывода направляется в баллоны контура привода тормозных механизмов колёс передней оси и контура привода тормозных механизмов колёс задней тележки. Одновременно с наполнением воздушных баллонов открываются клапаны 13 и 14, и воздух поступает в полость над клапаном 15. При достижении определённого давления клапан 15, преодолевая усилие пружины 18, открывается, и воздух заполняет контур аварийного растормаживания стояночного тормоза.

Клапаны 3 к 12 открываются при давлении 0,52 МПа (5,2 кгс/см²), а клапан 15 – при давлении 0,51 МПа (5,1 кгс/см²). Предварительное усилие пружин, воздействующих через диски и диафрагмы на клапаны, регулируют винтами 7. Между диафрагмами и клапанами установлены буферные пружины.

Рисунок 5.34 – Тройной защитный клапан

1 – корпус; 2 – колпак; 3, 12, 15– магистральные клапаны; 4, 10, 17 – опорные диски; 5, 9, 18 – пружины;6 – заглушка; 7 – регулировочный винт; 8, 11, 16 – диафрагмы; 13, 14 – клапаны

При исправных контурах пневмопривода диафрагмы 8, 11 и 16 прогибаются под действием давления воздуха, поступающего под клапаны и находящегося в баллонах. Поэтому клапаны открываются даже и тогда, когда давление в полостях под ними ниже указанного.

В случае выхода из строя одного из контуров давление во внутренних полостях корпуса клапана уменьшается, и под действием пружин все клапаны закрываются во время открытия клапана в неисправном контуре.

При выходе из строя магистрали, идущей от компрессора, клапаны под действием пружин закрываются, и давление в контурах пневмопривода сохраняется.

Двухсекционный тормозной кран (рисунок 5.35) предназначен для управления колёсными тормозными механизмами автомобиля и приводом тормозов прицепа, имеет две независимые расположенные последовательно секции. Выводы крана соединены с воздушными баллонами раздельного привода рабочего тормоза.

Рисунок 5.35 – Двухсекционный тормозной кран

I и II – выводы к тормозным камерам соответственно передних и задних колёс; III и IV – выводы к воздушным баллонам; 1 – ускорительный поршень; 2, 7 – клапаны; 3, 6 – ступенчатые поршни; 4 – упругий элемент; 5 – упорный болт

Усилие от рычага тормозного крана через резиновый упругий элемент 4 передаётся ступенчатому поршню 3. Перемещаясь вниз, поршень 3 закрывает выпускное отверстие клапана 2, а затем отрывает его от седла. Через вывод II сжатый воздух поступает в тормозные камеры задних колёс до тех пор, пока сила нажатия на рычаг не будет уравновешена давлением сжатого воздуха на ступенчатый поршень 3. Одновременно с повышением давления в выводе II сжатый воздух через канал в корпусе крана проходит в полость над поршнем 1 второй секции тормозного крана.

Поршень 1, имеющий большую площадь, перемещается вниз (при небольшом давлении в надпоршневом пространстве) и воздействует на ступенчатый поршень 6 второй секции тормозного крана. При перемещении поршня 6 вниз закрывается выпускное отверстие клапана 7, а затем клапан отходит от седла. Сжатый воздух через вывод I поступает в тормозные камеры колёс передней оси.

С повышением давления в выводе I сжатый воздух проходит в полость под поршни 1 и 6, давление воздуха уравновешивает силу, действующую на поршень сверху. Вследствие этого в выводе I также устанавливается давление, соответствующее усилию на рычаге тормозного крана (следящее действие).

В случае повреждения контура и при падении давления в выводе II крана усилие от рычага тормозного крана через болт 5 будет передаваться непосредственно на шток ступенчатого поршня 6. Таким образом, вторая секция будет управляться механически, а не пневматически и сохранять свою работоспособность.

При повреждении другого контура и отсутствии воздуха в выводе I второй секции первая секция работает аналогично описанному выше. Когда же усилие с тормозной педали снимается, рычаг тормозного крана под действием упругого элемента 4 возвращается в исходное положение, возвратная пружина, разжимаясь, поднимает вверх ступенчатый поршень 3. Клапан 2 садится в седло, и доступ воздуха из воздушного баллона к выводу II прекращается. При дальнейшем движении поршня 3 вверх откроется выпускное отверстие клапана 2. Сжатый воздух через отверстия клапанов 2 и 7 и атмосферного вывода (выполнено в нижней части тормозного крана) уйдет в атмосферу.

Падение давления в выводе II, а следовательно, над поршнем 1 заставляет перемещаться поршни 1 и 6 в верхнее положение. Прекращается подача воздуха из баллона, и воздух из вывода I удаляется в атмосферу через открывшееся выпускное отверстие клапана 7.

Привод крана состоит из тяг и рычагов, соединяющих его с тормозной педалью (она установлена на одной подставке с педалью подачи топлива). Педаль связана тягой с промежуточным рычагом, размещённым на кронштейне под полом кабины. К кронштейну прикреплена также оттяжная пружина педали тормоза. Промежуточный рычаг установлен так, что центр его нижнего отверстия, к которому присоединена тяга, идущая к рычагу маятникового типа, совпадает с осью опрокидывания кабины. Поэтому при опрокидывании кабины элементы привода тормозного крана практически не перемещаются.

Рычаг маятникового типа размещён на верхней полке левого лонжерона рамы и связан тягой непосредственно с рычагом тормозного крана.

Кран управления стояночным тормозом (рисунок 5.36) предназначен для управления пружинными энергоаккумуляторами привода стояночной и запасной тормозных систем.

Рисунок 5.36 – Кран управления стояночным тормозом

I – вывод управляющей магистрали ускорительного клапана; II – атмосферный вывод; III – вывод к воздушному баллону; 1 – пружина выпускного клапана; 2 – уравновешивающая пружина; 3, 5 – пружины штока; 4 – кулачок; 6 – рукоятка крана; 7 – шток; 8 – фиксатор рукоятки; 9 – седло; 10 – выпускной клапан; 11 – поршень

Сжатый воздух из системы подводится к выводу III крана. И вследствие того, что под действием пружин 3 и 5 шток 7 удерживается в нижнем положении, а седло 9 прижато к выпускному клапану 10, он через отверстие седла, выполненное в поршне 11, проходит к выводу I и далее в управляющую магистраль ускорительного клапана.

При поворачивании рукоятки 6 кулачки 4 поднимают шток 7. Клапан 10 под действием пружины 1 также поднимается, отверстие седла поршня 11 закрывается, а отверстие в клапане 10 открывается, и воздух из управляющей магистрали через вывод II выходит в атмосферу. В крайних положениях рукоятка 6 удерживается фиксатором 8. Из промежуточных положений рукоятка автоматически возвращается в нижнее положение, соответствующее выключению тормоза.

Следящее действие осуществляется поршнем 11 и уравновешивающей пружиной 2. Следящее устройство тормозного крана позволяет использовать стояночный тормоз для аварийного торможения.

Кран управления вспомогательным тормозом (рисунок 5.37) и кран аварийного растормаживания стояночного тормоза. Сжатый воздух через вывод I поступает в полость А под впускным клапаном 4. При нажатии на кнопку толкателя 1 впускной клапан 4 открывается, а канал 3 в толкателе закрывается, и воздух через выход III поступает в рабочий цилиндр.

Рисунок 5.37 – Кран управления вспомогательным тормозом

А – полость; I – вывод к воздушному баллону; II – атмосферный вывод; III – вывод к пневмоцилиндрам; 1 – толкатель; 2 – пружина толкателя; 3 – выпускной канал; 4 – выпускной клапан

При отпускании кнопки под действием пружины 2 толкатель 1 возвращается в верхнее положение, а впускной клапан 4 закрывается. Из рабочего цилиндра воздух начинает выходить в атмосферу через отверстия в толкателе 1 и вывод II.

Кран аварийного растормаживания аналогичен по устройству крану управления вспомогательным тормозом.

Клапан ограничения давления (рисунок 5.38) ограничивает давление воздуха в тормозных камерах передней оси при неполном торможении и ускоряет выпуск воздуха из тормозных камер.

Рисунок 5.38 – Клапан ограничения давления

I – атмосферный вывод; II – вывод к тормозным камерам передних колёс; III – вывод к тормозному крану; 1 – пружина; 2 – выравнивающий поршень; 3 – ступенчатый поршень; 4 – впускной клапан; 5 – соединитель клапанов; 6 – выпускной клапан

Вывод III клапана соединён со второй секцией тормозного крана, вывод II – с тормозными камерами передних колёс. При торможении сжатый воздух из тормозного крана через вывод III поступает в клапан, воздействует на верхний торец поршня 3 и перемещает его вместе с двойным клапаном вниз. Выпускной клапан 6 закрывается, а при дальнейшем продвижении поршня 3 открывается впускной клапан 4. При этом сжатый воздух поступает к выводу II и далее к тормозным камерам передней оси. Одновременно сжатый воздух воздействует на нижний торец поршня 3 (площадь которого больше, чем у верхнего торца) и перемещает поршень вверх. Таким образом, в выводе II устанавливается давление, соответствующее соотношению площадей торцов поршня 3. Это соотношение сохраняется при увеличении давления в выводе III до 0,35 МПа (3,5 кгс/см²).

Если давление в выводе III становится больше 0,35 МПа (3,5 кгс/см²), то сила, действующая на верхний торец поршня 3, за счёт дополнительного воздействия поршня 2 возрастает. При дальнейшем повышении его разность давлений в выводах III и II становится всё меньше и, когда оно станет 0,6 МПа (6,0 кгс/см²), уменьшается до нуля.

С уменьшением давления в выводе III поршни 2 и 3 вместе с двойным клапаном переместятся вверх, клапан 4 закроется, откроется выпускной клапан 6, и сжатый воздух из тормозных камер выйдет в атмосферу через вывод I с резиновым грязезащитным уплотнителем. При этом ограничительный клапан будет клапаном быстрого растормаживания.

Автоматический регулятор тормозных сил изменяет давление воздуха в тормозных камерах среднего и заднего мостов в зависимости от нагрузки автомобиля (рисунок 5.39).

Рисунок 5.39 – Автоматический регулятор тормозных сил

I – вывод к тормозному крану; II – вывод к тормозным камерам задних колёс; 1 – клапан; 2 – ступенчатый поршень; 3 – толкатель; 4 – рычаг; 5 – диафрагма; 6 – шаровая цапфа; 7 – поршень; 8 – ребристый конус корпуса; 9 – соединительная трубка; 10 – ребристый конус поршня

Он установлен на раме автомобиля (рисунок 5.40). Его рычаг 4 (рисунок 5.39) соединён с упругим элементом, который размещён на штанге, прикреплённой к балкам мостов.

Упругий элемент (рисунок 5.41) защищает регулятор от повреждений при вертикальных перемещениях мостов задней тележки, а также поглощает толчки и уменьшает вибрацию, когда они превышают допустимые пределы.

Рисунок 5.40 – Установка регулятора тормозных сил

1 – лонжерон; 2 – регулятор тормозных сил; 3 – рычаг регулятора; 4 – тяга; 5 – упругий элемент; 6 – штанга; 7 – компенсатор; 8 – средний мост; 9 – задний мост

Рисунок 5.41 – Упругий элемент

1 – корпус; 2 – пружина; 3 – штанга; 4 – соединительная муфта

Если автомобиль не загружен, то расстояние между мостами и регулятором тормозных сил наибольшее, и рычаг 4 (рисунок 5.39) находится в нижнем положении. При нагрузке автомобиля это расстояние уменьшается, и рычаг 4 поворачивается из положения «Порожний» в положение «Гружёный». Шаровая цапфа 6 служит опорой для толкателя 3, который удерживает клапан 1 в открытом положении до тех пор, пока не будет достигнуто давление в тормозных камерах колёс задней тележки, соответствующее положению рычага 4.

Сжатый воздух из первой секции тормозного крана поступает в корпус регулятора через вывод I и отжимает вниз поршень 2. При этом толкатель 3 отжимается клапаном 1 вниз до посадки его на шаровую цапфу 6, а при дальнейшем перемещении поршня 2 толкатель открывает клапан 1. Через вывод II воздух поступает в тормозные камеры, а также в полость под диафрагму 5. Через соединительную трубку 9 из вывода I воздух одновременно поступает под поршень 7, который обеспечивает постоянный и мягкий контакт цапфы с толкателем 3. Положение толкателя зависит от положения рычага регулятора.

При дальнейшем движении поршня 2 вниз диафрагма 5 накладывается на ребристый конус 10 поршня 2. Эффективная площадь диафрагмы непрерывно увеличивается до тех пор, пока не превысит площадь верхней части поршня. После этого поршень 2 приподнимется, й клапан 1 закрывается. Давление в тормозных камерах полностью нагруженного автомобиля становится равным давлению в секции тормозного крана. Если автомобиль нагружен не полностью или совсем не нагружен, то давление в тормозных камерах будет меньше давления в секции тормозного крана.

При растормаживании давление в выводе I уменьшается, ступенчатый поршень 2 перемещается вверх и закрывает впускное отверстие клапана 1. При дальнейшем движении поршня 2 клапан 1 отходит от седла толкателя 3, и сжатый воздух из тормозных камер через вывод II и полый толкатель 3 выходит в атмосферный вывод, отгибая края резинового клапана.

Ускорительный клапан (рисунок 5.42) ускоряет впуск сжатого воздуха и выпуск его из цилиндров энергоаккумуляторов.

К выводу III подсоединяется магистраль от воздушного баллона. При падении давления в магистрали ручного тормозного крана, присоединённого к выводу IV, впускной клапан 4 закрыт, выпускной клапан 1 открыт, из цилиндров пружинных энергоаккумуляторов через вывод I воздух выходит в атмосферный вывод II. Как только сжатый воздух из ручного тормозного крана попадает в камеру 2, поршень 3 опускается вниз, закрывая при этом клапан 1 и открывая клапан 4. Сжатый воздух проходит из воздушного баллона в пружинные энергоаккумуляторы и действует на поршень 3 снизу. Как только давление, действующее на поршень снизу, становится несколько больше давления, действующего на поршень сверху, поршень приподнимается, клапан 4 закрывается, и давление в пружинных энергоаккумуляторах не повышается. Аналогичное следящее действие поршня 3 проявляется и при понижении управляющего давления. При этом сжатый воздух из пружинных энергоаккумуляторов выходит в атмосферу через открывшийся выпускной клапан 1 и атмосферный вывод II.

Рисунок 5.42 – Ускорительный клапан

I – вывод к цилиндрам энергоаккумуляторов; II – вывод в атмосферу; III – вывод к воздушному баллону; IV-вывод к крану управления стояночным тормозом; 1 – выпускной клапан; 2 – управляющая камера; 3 – поршень; 4 – впускной клапан; 5 – пружина

Для обеспечения ускоряющего действия клапана магистраль, соединяющая баллон с ускорительным клапаном и пружинными энергоаккумуляторами, выполнена в виде короткой трубки большого диаметра. Управляющая магистраль, идущая от ручного тормозного крана, представляет собой более длинную трубку меньшего диаметра, так как заполняемый воздухом объём над поршнем 3 невелик.

Тормозные камеры служат для приведения в действие тормозных механизмов передних колёс автомобиля. Тормозная камера (рисунок 5.43, а) состоит из корпуса 5 и крышки 1 между которыми зажата диафрагма 4 из прорезиненной ткани. Диафрагма разделяет тормозную камеру на две полости. Полость А (полость крышки) через штуцер 2 связана с подводящей магистралью контура тормозных механизмов передних колёс автомобиля. Полость Б (диафрагменная полость) сообщается с окружающим воздухом через отверстия 8 в корпусе 5. Пружина 6 прижимает к диафрагме опорный диск 5 со штоком 7, который соединён с регулировочным рычагом, установленным на валу разжимного кулака.

При торможении (рисунок 5.43, б) сжатый воздух поступает через штуцер 2 в полость А крышки, давит на диафрагму, которая, прогибаясь, перемещает шток 7 тормозной камеры. При этом воздух из полости Б выходит наружу через отверстия 8 в корпусе. Шток поворачивает регулировочный рычаг вместе с разжимным кулаком, который прижимает колодки к тормозному барабану с усилием, пропорциональным давлению сжатого воздуха, поступающего в тормозную камеру. При растормаживании сжатый воздух из полости А выходит наружу через тормозной кран. При этом шток 7 с диском 3 под действием возвратной пружины 6 перемещается в исходное положение. Он поворачивает регулировочный рычаг с разжимным кулаком и освобождает тормозные колодки, которые отводятся от тормозного барабана стяжными пружинами.

Рисунок 5.43 – Тормозная камера

а – в нерабочем состоянии; б – при торможении; А, Б – полости; 1 – крышка; 2 – штуцер; 3 – диск; 4 – диафрагма; 5 – корпус; 6 – пружина; 7 – шток; 8 – отверстие

Тормозные камеры с энергоаккумулятором служат для приведения в действие тормозных механизмов задних колёс автомобиля при включении рабочей, запасной и стояночной тормозных систем. Тормозная камера с энергоаккумулятором (рисунок 5.44) представляет собой устройство, состоящее из пневматической камеры и пружинного энергоаккумулятора. Между корпусом 2 камеры и фланцем 5 цилиндра 7 зажата диафрагма 3, а в цилиндре размещён поршень 8 с толкателем 12, находящийся под воздействием пружины 9. Внутри толкателя находится винт 10. Цилиндр 7 соединён трубкой 11 с корпусом 2 камеры, которая через отверстие сообщается с окружающим воздухом. В нерабочем состоянии сжатый воздух постоянно подводится через вывод А в полость цилиндра 7 под поршень 8, который находится в верхнем крайнем положении, сжимая полностью пружину 9.

Рисунок 5.44 – Тормозная камера с энергоаккумулятором

А, Б – выводы; 1 – шток; 2 – корпус; 3 – диафрагма; 4 – диск; 5 – фланец; 6 – подпятник; 7 – цилиндр; 8 – поршень; 9, 13 – пружины; 10 – винт; 11 – трубка; 12 – толкатель

При включении рабочей тормозной системы тормозные механизмы задних колёс автомобиля приводятся в действие пневматическими камерами. При этом сжатый воздух через вывод Б поступает в над диафрагменную полость, и диафрагма 3 через диск 4 действует на шток 1, соединённый с регулировочным рычагом тормозного механизма, вызывая торможение колеса. При растормаживании сжатый воздух выходит из наддиафрагменной полости, и диафрагма возвращается в исходное положение возвратной пружиной 13.

При включении запасной или стояночной тормозных систем тормозные механизмы Задних колёс приводятся в действие энергоаккумулятором. В этом случае сжатый воздух выпускается наружу из полости под поршнем 8, соответственно, частично или полностью. Под действием пружины 9 поршень перемещается вниз и перемещает толкатель 12, который через подпятник 6 действует на диафрагму 3 и шток 1 тормозной камеры, вызывая торможение колеса.

Включение запасной или стояночной тормозных систем производится подачей сжатого воздуха в полость цилиндра 7 энергоаккумулятора под поршень 8. При отсутствии сжатого воздуха в системе растормаживание производится путем вывинчивания винта 10.