Jak fungují brzdy nákladních vozidel


"Bez motorové brzdy." Přemýšleli jste někdy, co tato značka znamená, když ji míjíte na dálnici?

Motorová brzda nákladního automobilu je také známá jako kompresní brzdový systém. Někdy se tomu říká zpomalovací zařízení motoru. Retardéry jsou užitečné zejména pro truckery na sjezdech z hor.

Jak ale retardéry fungují? kompresní zdvih je součástí čtyřtaktního systému motoru. Sací a výfukové ventily jsou uzavřeny, když se píst pohybuje nahoru, čímž se vzduch stlačuje do brzdového válce. V horní části zdvihu vstupuje palivo do velmi horkého vzduchu, rychle hoří a tlačí na píst, který je na cestě zpět dolů. Když píst začne stoupat, výfukový ventil se otevře a vypustí spotřebované plyny.

Předpokládejme, že se ventil otevře, když je píst těsně za horním středem, když kompresní zdvih končí. Stlačený vzduch může unikat. Potom sací ventil propustí více vzduchu a píst jej začne stlačovat. V tomto okamžiku se motor stává zařízením pro kompresi vzduchu, přičemž gravitace poskytuje energii potřebnou k jeho chodu [zdroj:Newbie Driver].

Když stlačený vzduch uniká, vozík vydává zvuk zpětného střílení nebo praskání. Přestože modernější systémy vydávají méně hluku, přetrvává představa, že nákladní automobil by se měl spoléhat na systém vzduchových brzd.

Nyní se pojďme blíže podívat na to, jak se liší brzdy nákladních a osobních automobilů.

Obsah
  1. Jak se liší brzdy nákladních automobilů od brzd automobilů?
  2. Typy brzd nákladních vozidel
  3. Velké kotoučové brzdy pro nákladní automobily
  4. Schéma brzd nákladního vozidla

>Jak se liší brzdy nákladních automobilů od brzd osobních?

Začněme tím, že zvážíme, jak jsou brzdy nákladních a osobních automobilů podobné. Účelem brzd na všech typech vozidel je jejich zastavení. Brzdy u nákladních i osobních automobilů fungují na principu tření. Oba druhy vozidel mají brzdové bubny spolu s jejich destičkami a čelistmi připojené k nápravám kol vozidla.

Brzdy automobilů spoléhají na to, že brzdová kapalina, která protéká systémem, funguje správně. Automobilové brzdy jsou tedy hydraulické systém, spoléhající na kapalinu. Na druhou stranu brzdy nákladních vozidel jsou závislé na stlačeném vzduchu. (Tento typ brzdového systému používají také vlaky a autobusy.)

Hlavní výhodou použití vzduchu je, že nikdy nedojde (jako může brzdová kapalina). To znamená, že systém vzduchových brzd je velmi spolehlivý – i když je někde v systému malá netěsnost, vždy funguje.

Většina novějších těžkých nákladních vozidel používá duální vzduchový brzdový systém, který není k dispozici u automobilů. Oba tyto samostatné vzduchové brzdové systémy ovládá jediná sada ovladačů brzd. Pokud jeden systém selže, druhý bude fungovat.

Chybou v systému stlačeného vzduchu nákladních vozidel je brzdná prodleva . To je doba, kterou vzduch potřebuje, aby se dostal přes vedení a přinutil obložení, aby se dotklo bubnu. Při sešlápnutí brzdového pedálu si řidiči musí zvyknout na to, že vzduchové brzdy nefungují najednou, jako je tomu u auta. Prodleva je kratší než sekunda, takže to není zásadní problém.

Vzduchový brzdový systém nákladního vozidla má několik úkolů. Za prvé, udržuje stálý přísun stlačeného vzduchu. Kromě toho musí směrovat proudění vzduchu. Nakonec využívá energii tlaku vzduchu a mění ji na mechanickou sílu.

Jedna dvě tři! Vzduchový brzdový systém nákladního vozidla se ve skutečnosti skládá ze tří různých brzdových systémů. Pojďme prozkoumat každou z nich.

Výhody retardérů a je to Westinghouse!

Použití retardérů přináší řidičům výhody ve dvou hlavních směrech:bezpečnost a náklady. Možnost sjet strmý svah bez použití vzduchového brzdového systému znamená, že vzduchové brzdy zůstanou v případě potřeby chladné a připravené. To se promítá do větší bezpečnosti při zastavení. Menší využití na horách znamená, že se brzdové bubny a vložky neopotřebovávají tak rychle, což šetří peníze za práci a díly.

Jméno Westinghouse možná znáte jako značku spotřebičů. Plodný vynálezce George Westinghouse, Jr., však také navrhl první praktickou vzduchovou brzdu pro železnice. Poté, co pracoval ve strojírně svého otce a sloužil v občanské válce, patentoval systém v roce 1869. Patentoval také několik dalších bezpečnostních zařízení ke zlepšení železničního systému. Společnost Westinghouse Air Brake Company byla první ze 60 společností, které kreativní podnikatel založil [zdroj:Westinghouse].

Přečtěte si více>

>Typy brzd nákladních vozidel

Provozní brzdy se používají při běžné jízdě. Když řidič sešlápne brzdový pedál, dojde k sekvenci událostí.

  1. Vzduch se přes aerolinky dostává do brzdové komory.
  2. Vzduch vytlačí tlačnou tyč.
  3. Posuvná tyč tlačí na nastavovač prověšení.
  4. Vačkový hřídel se otáčí.
  5. Otáčení vačkového hřídele zkroutí S-Cam. (Uhodli jste – říká se tomu S-Cam, protože má tvar S.)
  6. Brzdová obložení jsou nucena se dotýkat brzdového bubnu.

Řidič aktivuje parkovací brzdy vytažením jednoho nebo obou ventilů na přístrojové desce. (Brzdy traktoru mají žluté tlačítko; brzdy přívěsu mají červené tlačítko.) Tlačítko na přístrojové desce uvolňuje pružinu uvnitř brzdové komory, čímž začínají kroky 3-6 uvedené výše.

nouzová brzda systém využívá části ostatních dvou systémů k zastavení kamionu, pokud dojde k selhání brzd [zdroj:Newbie Driver].

Uvnitř brzdové komory je silná pružina s tlakem asi 2500 liber za ní. Tato pružina je zadržována stálým a konstantním prouděním vzduchu v komoře. Nouzové brzdy se aktivují automaticky, pokud v systému není dostatek vzduchu k zadržení pružiny. Pokud tlak vzduchu klesne pod 60 liber na čtvereční palec, rozsvítí se kontrolka nízkého tlaku. Může také zaznít bzučák.

Ne každý je spokojený s tím, jak fungují brzdy S-Cam. Novinkou poslední doby je použití kotoučových brzd. Vydejme se po dálnici, abychom viděli, jak kotoučové brzdy fungují na kamionech.

Pozor na vyblednutí brzd!

Když se brzdový buben přehřeje, roztáhne se směrem od brzdových čelistí. Pak se buben a boty nedostanou do úplného kontaktu. Ostatní brzdy musí pracovat intenzivněji, aby to kompenzovaly. Pokud situace trvá příliš dlouho, tyto systémy se také přehřejí a vyblednou, což povede k selhání brzd. Horké brzdy mohou také kouřit nebo hořet. Každý řidič, který cítí potřebu zvýšit tlak na brzdový pedál, si musí nechat zkontrolovat brzdy, zda nedochází k jejich slábnutí.

>Velké kotoučové brzdy pro nákladní automobily

Některá nákladní vozidla mají kotoučové brzdy místo brzd S-Cam. Tlak vzduchu působí na brzdovou komoru a nastavovač vůlí stejným způsobem jako u brzd S-Cam. S-Cam však nahrazuje silový šroub. Pohonný šroub se otáčí tlakem na brzdovou komoru a stavěč vůle. Poté silový šroub uchopí kotouč nebo rotor mezi destičkami brzdového obložení třmenu.

Mezi mnoho výhod vzduchových kotoučových brzd patří následující:

  • Ve srovnání s bubnovými brzdami zkracují vzduchové kotoučové brzdy brzdnou dráhu téměř o 40 procent. Protože tlak je vyvíjen nepřetržitě, je pro vozidlo snazší úplně zastavit.
  • Vzduchové kotoučové brzdy téměř úplně zastaví slábnutí brzd.
  • Vzduchové kotoučové brzdy nezvyšují opotřebení brzdového obložení na přívěsu nebo kotoučových destiček na traktoru.

Navzdory všem výhodám však změny nejsou vždy přijímány masy. Ve Spojených státech žádný předpis nevyžaduje použití vzduchových kotoučových brzd, které jsou považovány za špičkovou položku, protože jsou asi dvakrát dražší než bubnové brzdy. V současné době asi 95 procent trhu těžkých nákladních vozidel v USA spoléhá na bubnové brzdy. V Evropě již více než 80 procent užitkových nákladních vozidel používá vzduchové kotoučové brzdy. Úplný přechod na vzduchové kotoučové brzdy může vyžadovat 10 až 15 let.

Říká se, že obrázek vydá za tisíc slov. Přejdeme na další stránku, kde se podíváme na schéma brzdového systému kamionu.

Testování, testování

Národní úřad pro bezpečnost silničního provozu (NHTSA) amerického ministerstva dopravy se domnívá, že použití vzduchových brzd bude mít za následek méně kolizí v nouzových situacích než použití bubnových brzd. NHTSA uvádí, že snížení minimální požadované brzdné dráhy o 30 procent by vedlo k významnému počtu zachráněných životů. Tyto závěry byly vytvořeny po testech simulátoru provedených na University of Iowa [zdroj:National Transportation Safety Board].

>Schéma brzd nákladního vozidla


Nyní poskládejme díly dohromady, abychom viděli, jak brzdy náklaďáků fungují jako celek. Tento diagram poskytuje jak detailní pohled, tak příklad umístění brzd ve vašem vozidle.

>Spousta dalších informací

Související články HowStuffWorks

  • Jak brzdit při vlečení
  • Jak fungují ovladače brzd
  • Jak fungují brzdové destičky
  • Jak fungují vzduchové brzdy
  • Jak fungují kotoučové brzdy
  • Jak fungují bubnové brzdy
  • Jak fungují brzdy
  • Jak fungují ovladače brzd
  • Jak fungují posilovače brzd

Zdroje

  • "Vzduchové brzdy 101." (10/31/08).http://www.newbiedriver.com/ABCsUpdates/AirBrakes101.htm (přístup 11/5/08)
  • Stručná encyklopedie Britannica. "Vzduchová brzda." (10/31/08).http://www.encyclopedia.com/printable.aspx?id=1B1:354794 (Přístup 11/5/08)
  • Přepravce hromadného nákladu. „Bendix Spicer JV podporuje vzduchové kotoučové brzdy.“ http://bulktransporter.com/mag/transportation_bendix_spicer_jv/ (Přístup 11/5/08)
  • Kalifornské ministerstvo motorových vozidel. "Příručka komerčního řidičského průkazu. Část 5:Vzduchové brzdy." (31. 10. 2008).http://www.dmv.ca.gov/pubs/cdl_htm/sec5_a.htm (Přístup 5. 11. 2008)
  • "George Westinghouse, Jr." (11/01/08).http://web.mit.edu/invent/iow/westinghouse.html (Přístup 11/5/08)
  • Grygier, Paul A. "Studie účinnosti vzduchových kotoučových brzd těžkých nákladních vozidel na národním pokročilém jízdním simulátoru." (11/03/08). pdf soubor stažen z http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/pdf/nrd-01/esv/esv20/07-0290-O.pdf – 2007-04-05 (přístup 11/5/08)
  • Národní úřad pro bezpečnost dopravy. "Poučení ze smrtelné havárie." (10/31/08).http://www.ntsb.gov/events/journalist/lessons/ll_truck_air_brake.txt (Přístup 11/5/08)
  • Příručka pro komerční řidiče ve státě New York. (10/31/08).http://www.nysdmv.com/broch/cdl/cdl10sec05.pdf (Přístup 11/5/08)
  • Thomas, Ed. "Retardéry." (11/1/08).http://www.heavydutytrucking.com/2001/12/044a0112.asp (Přístup 11/5/08)
  • USA Oddělení dopravy. "Ministr dopravy USA Mineta oznamuje pravidlo FMCSA povolující technologii testování výkonnosti brzd." (10/31/08).http://www.fmcsa.dot.gov/about/news/news-releases/2002/080902.htm (přístup 11/5/08)