Тормозная система Камаза

–PAGE_BREAK–
Введение
Автомобили КамАЗ предназначены для работы во всех отраслях народного хозяйства. Объединением КамАЗ, включающим 10 основных заводов, выпускаются автомобили колесных формул 4×2, 6×4 и 6×6 – для эксплуатации на дорогах с различным покрытием и полноприводные – по бездорожью [1].

Также выпускается специализированная техника на базе этих автомобилей  (банковские, пожарные, строительные – подъемные краны, бетоносмесители).

На рисунке 1 представлена схема автомобиля КамАЗ–53215 с колесной формулой 6×4, предназначенного для перевозки грузов массой до 10 тонн по дорогам с улучшенным покрытием в составе автопоезда (с прицепом) [1].

Рисунок 1 – Автомобиль КамАЗ–53215
         Автомобили КамАЗ, как и другие автомобили, состоит из ряда систем (пуска; питания топливом; смазки; охлаждения; тормозной и др), их агрегатов и узлов, а также рамы, кабины, платформы, двигателя, трансмиссии и др [1].

         Каждая система и агрегат выполняют свои функции для обеспечения бесперебойной и безопасной работы всего автомобиля.

         Автомобили и автопоезда КамАЗ оборудованы четырьмя автономными тормозными системами: рабочей, запасной, стояночной, вспомогательной и при­водом аварийного растормаживания [2].

Хотя эти системы имеют общие элементы, работают они независимо и обеспечивают высокую эф­фективность торможения в любых условиях экс­плуатации.

1. Назначение тормозной системы автомобиля
Рабочая тормозная система предназначена для уменьшения скорости движения автомобиля или полной его остановки. Тормозные механизмы рабо­чей тормозной системы установлены на всех шести колесах автомобиля. Привод рабочей тормозной системы — пневматический двухконтурный, он при­водит в действие раздельно тормозные механизмы передней оси и задней тележки автомобиля. Управ­ляется привод ножной педалью, механически свя­занной с тормозным краном. Исполнительными органами привода рабочей тормозной системы яв­ляются тормозные камеры [1, 2].

Запасная тормозная система предназначена для плавного снижения скорости или остановки движу­щегося автомобиля в случае полного или частичного выхода из строя рабочей системы [1, 2].

Стояночная тормозная система обеспечивает тор­можение неподвижного автомобиля на горизон­тальном участке, а также на уклоне и при отсутствии водителя.

Стояночная тормозная система на автомо­билях КамАЗ выполнена как единое целое с запас­ной и для ее включения рукоятку ручного крана следует установить в крайнее (верхнее) фиксирован­ное положение [1, 2].

При­вод аварийного растормаживания обеспечивает возможность возобновления движения авто­мобиля (автопоезда) при автоматическом его тормо­жении из-за утечки сжатого воздуха, аварийной сигнализацией и контрольными приборами, позволяющими следить за работой пневмопривода.

Таким образом, в автомобилях КамАЗ, тормозные механизмы задней тележки являются общими для рабочей, запасной и стояночной тормозных систем, а две последние имеют, кроме того, и общий пнев­матический привод.

Система тормозная вспомогательная автомобиля служит для уменьшения нагруженности и тем­пературы тормозных механизмов рабочей тормоз­ной системы. Вспомогательной тормозной системой на автомобилях КамАЗ является моторный тормоз-замедлитель, при включении которого перекры­ваются выпускные трубопроводы двигателя и от­ключается подача топлива [1, 2].

Аварийная система растормаживания предназ­начена для оттормаживания пружинных энергоак­кумуляторов при их автоматическом срабатывании и остановке автомобиля вследствие утечки сжатого воздуха в приводе [1, 2].

Привод системы аварийного растормаживания сдублирован: кроме пневма­тического привода имеются винты аварийного от­тормаживания в каждом из четырех пружинных энергоаккумуляторов, что позволяет растормозить последние механическим путем.

Система аварийной сигнализации и контроля состо­ит из двух частей [1, 2]:

а) световой и акустической сигнализации о ра­боте тормозных систем и их приводов.

В различныхточках пневматического привода встроены пневмо-лектрические датчики, которые при действии лю­бой тормозной системы, кроме вспомогательной, замыкают цепи электрических ламп «стоп-сигнала».

Датчики падения давления установлены в ресиверах привода и при недостаточном давлении в последних замыкают цепи сигнальных электрических ламп, расположенных на панели приборов автомобиля, а также цепь звукового сигнала (зуммера).

б) клапанов контрольных выводов, с помощью которых производится диагностика технического состояния пневматического тормозного привода, а также (при необходимости) отбор сжатого воздуха.
2. Устройство тормозной системы
         На рисунке 2 представлена схема пневматического привода тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-43101, -43114.

Источником сжатого воздуха в приводе является компрессор 9. Компрессор, регулятор давления 11, предохранитель 12 от замерзания конденсата, конденсационный ресивер 20 составляют питающую часть привода, из которой очищенный сжатый воз­дух под заданным давлением подается в необходи­мом количестве в остальные части пневматического тормозного привода и к другим потребителям сжа­того воздуха [1, 2].

Пневматический тормозной привод разбит на автономные контуры, отделенные друг от друга защитными клапанами. Каждый контур действует независимо от других контуров, в том числе и при возникновении неисправностей. Пневматичес­кий тормозной привод состоит из пяти контуров, разделенных одним двойным и одним тройным защитными клапанами [1, 2].

Контур I привода рабочих тормозных механизмов передней оси состоит из части тройного защитного клапана 17; ресивера 24 вместимостью 20 л с краном слива конденсата и датчиком 18 падения давления в ресивере, части двухстрелочного манометра 5; ниж­ней секции двухсекционного тормозного крана 16; клапана 7 контрольного вывода (С); клапана 8 огра­ничения давления; двух тормозных камер 1; тормоз­ных механизмов передней оси тягача; трубопроводов и шлангов между этими аппаратами.

Кроме того, в контур входит трубопровод от нижней секции тормозного крана 16 до клапана 81 управления тормозными системами прицепа с двух­проводным приводом.

Контур II привода рабочих тормозных механиз­мов задней тележки состоит из части тройного защитного клапана 17; ресиверов 22 общей вмести­мостью 40 л с кранами 19 слива конденсата и датчиком 18 падения давления в ресивере; части двухстрелочного манометра 5; верхней секции двух­секционного тормозного крана 16; клапана конт­рольного вывода (D) автоматического регулятора тормозных сил 30 с упругим элементом; четырех тормозных камер 26; тормозных механизмов задней тележки (промежуточного и заднего мостов); трубо­проводов и шланга между этими аппаратами. В контур входит также трубопровод от верхней секции тормозного крана 16 к клапану 31 управления тор­мозными механизмами с двухпроводным приводом.

Контур III привода механизмов запасной и стоя­ночной тормозных систем, а также, комбинирован­ного привода тормозных механизмов прицепа (по­луприцепа) состоит из части двойного защитного клапана 13; двух ресиверов 25 общей вместимостью 40 л с краном 19 слива конденсата и датчиком 18 падения давления в ресиверах; двух клапанов 7 контрольного вывода (В и Е) ручного тормозного крана 2; ускорительного клапана 29; части двухмагистрального перепускного клапана 32; четырех пружинных энергоаккумуляторов 28 тормозных ка­мер; датчика 27 падения давления в магистрали пружинных энергоаккумуляторов; клапана 31 уп­равления тормозными механизмами прицепа с двух­проводным приводом; одинарного защитного кла­пана 35; клапана 34 управления тормозными ме­ханизмами прицепа с однопроводным приводом; трех разобщительных кранов 37 трех соединитель­ных головок; головки 38 типа А однопроводного привода тормозных механизмов прицепа и двух головок 39 типа «Палм» двухпроводного привода тормозных механизмов прицепа; двухпроводного привода тормозных механизмов прицепа; пневмоэлектри-ческого датчика 33 «стоп-сигнала», трубопроводов и шлангов между этими аппаратами. Следует отме­тить, что пневмоэлектрический датчик 33 в контуре установлен таким образом, что он обеспечивает включение ламп «стоп-сигнала» при торможении автомобиля не только запасной (стояночной) тор­мозной системой, но и рабочей, а также в случае выхода из строя одного из контуров последней.

Контур IV привода вспомогательной тормозной системы и других потребителей не имеет своего ре­сивера и состоит из части двойного защитного клапана 13; пневматического крана 4; двух цилиндров 23 при­вода заслонок; цилиндра 10 привода рычага останова двигателя; пневмоэлектрического датчика 14; трубо­проводов и шлангов между этими аппаратами.

От контура IV привода механизмов вспомога­тельной тормозной системы сжатый воздух поступает к дополнительным (не тормозным) потреби­телям; пневмосигналу, пневмогидравлическому уси­лителю сцепления, управлению агрегатами транс­миссии и пр.

Контур V привода аварийного растормаживания не имеет своего ресивера и исполнительных органов. Он состоит из части тройного защитного клапана 17; пневматического крана 4; части двухмагистрального перепускного клапана 32; соединяющих аппараты трубопроводов и шлангов.

1 — тормозные камеры типа 24; 2 (А, В, С) — контрольные выводы; 3 — пневмоэлектрический выключатель элетромагнитного клапана прицепа; 4 — кран управления вспомогательной тормозной системой; 5 — двухстрелочный манометр; 6 — компрессор 7 — пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 8 — водоотделитель; 9 — регулятор давления; 11 -двухмагистральный перепускной клапан; 12—4-х контурный защитный клапан; 13 — кран управления стояночной тормозной системой; 14 — теплообменник; 15 — двухсекционный тормозной кран; 17 — пневмоцилиндры привода заслонок механизма вспомогательной тормозной системы; 18 — ресивер контура I; 19 — ресивер потребителей; 20 -выключатель сигнализатора падения давления; 21 — ресивер контура III; 22 — ресиверы контура II; 23 — кран сливг конденсата; 24 — тормозные камеры типа 20/20 с пружинными энергоаккумуляторами; 25, 28 — ускорительные клапаны; 26 — клапан управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом; 27 — выключатель сигнализатора стояночной тормозной системы; 29 — клапан управления тормозными системами прицепа с однопроводным приводом; 30 — автоматические соединительные головки; 31 — соединительная головка типа A; R -к питающей магистрали двухпроводного привода; Р — к соединительной магистрали однопроводного привода; N -к управляющей магистрали двухпроводного привода; 31- датчик падения давления в ресиверах I контура; 32- датчик падения давления в ресиверах II контура; 33-датчик стоп- сигнала; 34-кран экстренного растормаживания
Рисунок 2 – Схема пневматического привода тормозных механизмов автомобилей КамАЗ-43101, 43114
Пневматические тормозные приводы тягача и прицепа соединяют три магистрали: магистраль од­нопроводного привода, питающая и управляющая (тормозная) магистрали двухпроводного привода. На седельных тягачах соединительные головки 38 и 39 находятся на концах трех гибких шлангов указан­ных магистралей, закрепленных на поддерживающей штанге. На бортовых автомобилях головки 38 и

39 установлены на задней поперечине рамы [1, 2].

Для улучшения влагоотделения в питающей части тормозного привода автомобилей моделей 53212, 53213 на участке компрессор – регулятор давления допол­нительно предусмотрен влагоотделитель, ус­тановленный на первой поперечине

автомобиля в зоне интенсивного обдува.

С этой же целью на всех моделях автомобиля КамАЗ на участке предохранитель– защитные клапаны от замерзания предусмотрен конденсационный ресивер вместимостью 20 л. На самосвале 55111 отсутствует аппаратура управления тормозными ме­ханизмами прицепа, разобщительные краны, соеди­нительные головки.

Для наблюдения за работой пневматического тор­мозного привода и своевременной сигнализации о его состоянии и возникающих неисправностях в кабине на щитке приборов имеются пять сигналь­ных лампочек, двухстрелочный манометр, показы­вающий давление сжатого воздуха в ресиверах двух контуров (I и II) пневматического привода рабочей тормозной системы, и зуммер, сигнализирующий об аварийном падении давления сжатого воздуха в ресиверах любого контура тормозного привода.
3. Устройство основных механизмов и аппаратов тормозной системы

автомобилей КамАЗ
3.1. Механизм тормозной
Тормозные механизмы (рисунок 3) установлены на всех шести колесах автомобиля, основной узел тормозного механизмасмонтирован на суппорте 2, жестко связанном с фланцем моста. На эксцентрики осей 1, закрепленные в суппорте, свободно опи­раются две тормозные колодки 7 с прикрепленными к ним фрикционными накладками 9, выполненными по серповидному профилю в соответствии с характе­ром их износа. Оси колодок с эксцентричными опор­ными поверхностями позволяют при сборке тормоз­ных механизмов правильно сцентрировать колодки относительно тормозного барабана. Тормозной бара­бан крепится к ступице колеса

 пятью болтами[1, 2].

При торможении колодки раздвигаются S-образ-ным кулаком 12 и прижимаются к внутренней по­верхности барабана. Между разжимным кулаком 12 и колодками 7 установлены ролики 13, снижающие трение и улучшающие эффективность торможения. В отторможенное состояние колодки возвращаются четырьмя оттяжными пружинами 8.

Разжимной кулак 12 вращается в кронштейне 10, прикрепленном к суппорту болтами. На этом кронш­тейне устанавливается тормозная камера. На конце вала разжимного кулака установлен регулировочный рычаг 14 червячного типа, соединенный со штоком тормозной камеры при помощи вилки и пальца. Щиток, прикрепленный болтами к суппорту, защи­щает тормозной механизм от грязи.

1 — ось колодки; 2 -суппорт; 3 — щиток; 4 — гайка оси; 5 — накладка осей колодок;

6 — чека оси колодки; 7 — колодка тормозная; 8 — пружина; 9 — накладка фрикционная; 10-кронштейн разжимного кулака; 11 — ось ролика; 12 — кулак разжимной;

13 — ролик; 14 — рычаг регулировочный
Рисунок 3 – Механизм тормозной

ворпов

3.2. Рычаг регулировочный

Регулировочный рычаг предназначен для умень­шения зазора между колодками и тормозным бара­баном, увеличивающимся вследствие износа фрик­ционных накладок. Устройство регулировочного ры­чага показано на рисунке 4. Регулировочный рычаг имеет стальной корпус 6 с втулкой 7. В корпусе находится червячное зубчатое колесо 3 со шлицевы-ми отверстиями для установки на разжимной кулак и червяк 5 с запрессованной в него осью 11. Для фиксации оси червяка имеется стопорное устрой­ство, шарик 10 которого входит в лунки на оси 11 червяка под действием пружины 9, упирающейся в стопорный болт 8. Зубчатое колесо удерживается от выпадания крышками 1, прикрепленными к корпу­су 6 рычага. При повороте оси (за квадратный конец) червяк поворачивает колесо 3, а вместе с ним пово­рачивается разжимной кулак, раздвигая колодки и уменьшая зазор между колодками и тормозным барабаном. При торможении регулировочный рычаг поворачивается штоком тормозной камеры [1, 2].

Перед регулированием зазора стопорный болт 8 необходимо ослабить на один-два оборота, после регулировки болт надежно затянуть.

1 — крышка; 2 — заклепка; 3 — колесо зубчатое; 4 — заглушка; 5 — червяк; 6 — корпус;

7 — втулка; 8 — болт стопорный; 9 — пружина фиксатора; 10 — шарик фиксатора;

 11 — ось червяка; 12 – масленка
Рисунок 4 – Рычаг регулировочный

3.3. Механизм вспомогательной тормозной системы
Механизм вспомогательной тормозной системы представлен на рисунке 5.

 В приемных трубах глушителя установлены кор­пус 1 и заслонка 3, закрепленная на валу 4. На валу заслонки закреплен также поворотный рычаг 2, соеди­ненный со штоком пневмоцилиндра. Рычаг 2 и связан­ная с ним заслонка 3 имеют два положения. Внутрен­няя полость корпуса сферическая. При выключении вспомогательной тормозной системы заслонка 3 уста­навливается вдоль потока отработавших газов, а при включении — перпендикулярно потоку, создавая определенное противодавление в выпускных коллек­торах. Одновременно прекращается подача топлива. Двигатель начинает работать в режиме компрессора [1, 2].

1 — корпус; 2 — рычаг поворотный; 3 — заслонка; 4 — вал
Рисунок 4 – Механизм вспомогательной тормозной системы
3.4. Компрессор
Компрессор (рисунок 5) поршневого типа, одноцилин­дровый, одноступенчатого сжатия. Компрессор закреп­лен на переднем торце картера маховика двигателя.

Поршень алюминиевый, с плавающим пальцем. От осевого перемещения палец в бобышках поршня фиксируется упорными кольцами. Воздух из кол­лектора двигателя поступает в цилиндр компрессора через пластинчатый впускной клапан.

Сжатый пор­шнем воздух вытесняется в пневмосистему через расположенный в головке цилиндра пластинчатый нагнетательный клапан [1, 2].

Головка охлаждается жидкостью, подводимой из системы охлаждения двигателя. Масло к трущимся поверхностям компрессора подается из масляной магистрали двигателя: к заднему торцу коленчатого вала компрессора и по каналам коленчатого вала к шатуну. Поршневой палец и стенки цилиндра сма­зываются разбрызгиванием.

При достижении в пневмосистеме давления 800–2000 кПа регулятор давления сообщает нагнетательную магистраль с окружающей средой, прекращая подачу воздуха в пневмосистему.

Когда давление воздуха в пневмосистеме снизится до 650–50кПа, регулятор перекрывает выход воздуха в окружающую среду и компрессор снова начинает нагнетать воздух в пневмосистему.

1- шатун; 2 — палец поршня; 3 -маслосъемное кольцо; 4 — компрессионное кольцо;

5 -корпус цилиндра компрессора; 6 — проставка цилиндра; 7 — головка цилиндра;

8 — стяжной болт; 9 — гайка; 10 -прокладки; 11 — поршень; 12, 13 — уплотнительные кольца; 14 — подшипники скольжения; 15 — задняя крышка картера; 16 — коленчатый вал; 17 — картер; 18 -зубчатое колесо привода; 19 — гайка крепления зубчатого колеса; I — ввод; II — вывод в пневмосистему
Рисунок 5 – Компрессор

3.5. Влагоотделитель
Влагоотделитель предназначен для выделения кон­денсата из сжатого воздуха и его автоматического удаления из питающей части привода. Устройство влагоотделителя показано на рисунке 6 [2].

Сжатый воздух от компрессора через подвод II подается в оребренную алюминиевую трубку-ох­ладитель (радиатор) 1, где постоянно охлаждается потоком встречного воздуха. Затем воздух проходит по центробежным направляющим дискам на­правляющего аппарата 4 через отверстие пустотело­го винта 3 в корпусе 2 к выводу I и далее в пнев­матический тормозной привод. Выделявшаяся за счет термодинамического эффекта влага, стекая че­рез фильтр 5, скапливается в нижней крышке 7. При срабатывании регулятора давление во влагоотделителе падает, при этом мембрана 6 перемещается вверх. Клапан 8 слива конденсата открывается, ско­пившаяся смесь воды и масла через вывод III удаля­ется в атмосферу.

Направление потока сжатого воздуха показано стрелками на корпусе 2.

1 — радиатор с ребристыми трубками; 2 — корпус; 3 — винт пустотелый; 4 — аппарат направляющий; 5 — фильтр; 6 — мембрана; 7 — крышка; 8 — клапан слива конденсата;

I — к регулятору давления; II — от компрессора; III — в атмосферу
Рисунок 6 – Влагоотделитель
3.6. Регулятор давления
Регулятор давления (рисунок 7) предназначен [2]:

– для регулирования давления сжатого воздуха в пневмосистеме;

– предохранения пневмосистемы от перегрузки избыточным давлением;

– очистки сжатого воздуха от влаги и масла;

– обеспечения накачки шин.

Сжатый воздух от компрессора через вывод IV регулятора, фильтр 2, канал 12 подается в кольцевой канал. Через обратный клапан 11 сжатый воздух поступает к выводу II и далее в ресиверы пневмоси­стемы автомобиля. Одновременно по каналу 9 сжа­тый воздух проходит под поршень 8, который нагру­жен уравновешивающей пружиной 5. При этом выпускной клапан 4, соединяющий полость над разгрузочным поршнем 14 с атмосферой через вывод I, открыт, а впускной клапан 13 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 под поршнем 8, равном 686,5… 735,5 кПа (7… 7,5 кгс/ см2), поршень, преодолев усилие уравновешиваю­щей пружины 5, поднимается вверх, клапан 4 закры­вается, впускной клапан 13 открывается.

Под действием сжатого воздуха разгрузочный пор­шень 14 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 падает и обратный клапан 11 зак­рывается. Таким образом, компрессор работает в разгруженном режиме без противодавления.

Когда давление в выводе II понизится до 608… 637,5 кПа, поршень 8 под действи­ем пружины 5 перемещается вниз, клапан 13 зак­рывается, а выпускной клапан 4 открывается. При этом разгрузочный поршень 14 под действием пру­жины поднимается вверх, клапан 1 под действием пружины закрывается, и компрессор нагнетает сжа­тый воздух в пневмосистему.

Разгрузочный клапан 1 служит также предохра­нительным клапаном. Если регулятор не срабаты­вает при давлении 686,5… 735,5 кПа (7… 7,5 кгс/см2), то клапан 1 открывается, преодолев сопротивление своей пружины и пружины поршня 14. Клапан 1 открывается при давлении 980,7… 1274,9 кПа (10… 13 кгс/см2). Давление открытия регулируют измене­нием количества прокладок, установленных под пру­жиной клапана.

Для присоединения специальных устройств ре­гулятор давления имеет вывод, который соединен с выводом IV через фильтр 2. Этот вывод закрыт резьбовой пробкой 3. Кроме того, предусмотрен клапан отбора воздуха для накачки шин, который закрыт колпачком 17. 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 ресиверах следует понизить до давления, соответствующего давлению включения регулятора, так как во время холостого хода нельзя произвести отбор воздуха.

1 — клапан разгрузочный; 2 -фильтр; 3 — пробка канала отбора воздуха; 4 — клапан выпускной; 5 — пружина уравновешивающая; 6 — винт регулировочный; 7 — чехол защитный; 8 — поршень следящий; 9, 10, 12 — каналы; 11 — клапан обратный;

13 — клапан впускной; 14 — поршень разгрузочный; 15 — седло разгрузочного клапана; 16 — клапан для накачки шин; 17 -колпачок;

I, III — выводы атмосферные; II — в пневмосистему; IV — от компрессора;

С — полость под следящим поршнем; D — полость под разгрузочным поршнем
Рисунок 7 – Регулятор давления
    продолжение
–PAGE_BREAK–