Савич Е.Л., Кручек А.С. Инструментальный контроль автотранспортных средств

Подождите немного. Документ загружается.

171

4. ПРОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ КАТЕ-

ГОРИЙ М, N, О

4.1. Проверка технического состояния тормозных систем

4.1.1. Общие положения

Торможение – это процесс создания и изменения сопротивления движению транс-

портного средства.

Тормозная система – совокупность всех технических средств, обеспечивающих тор-

можение транспортного средства и (при необходимости) его неподвижное состояние.

Тормозная система является одной

из основных систем управления современного

транспортного средства. В связи с наблюдающейся в мировом автомобилестроении тенден-

цией к увеличению скорости и приемистости легковых, увеличению грузоподъемности гру-

зовых и пассажировместимости пассажирских транспортных средств значение тормозных

систем в обеспечении безопасности на дорогах постоянно повышается. Поэтому производи-

тели транспортных средств стремятся совершенствовать эту систему с

целью повышения ее

эффективности и надежности. Кроме того, создана развитая нормативная база, регламенти-

рующая требования к конструктивному исполнению и показателям работы тормозных сис-

тем.

Основным документом, в котором отражены технические требования к тормозным

системам, являются Правила ЕЭК ООН № 13. К настоящему времени этот нормативный до-

кумент, принятый более 30 лет назад,

претерпел четыре пересмотра, что свидетельствует о

постоянно ведущейся работе по совершенствованию тормозных систем, а также по закрепле-

нию в нормативной документации новых эффективных технических решений. Данный доку-

мент основывается на результатах лабораторных и дорожных испытаний, которые лишь час-

тично можно осуществить при периодической проверке технического состояния.

Кроме того, требования по показателям

тормозных систем, проверяемых стендовым

методом, в Республике Беларусь регламентированы СТБ 1641–2006.

4.1.2. Особенности конструкции пневматической тормозной системы

тягачей и прицепов

172

Большинство современных грузовых автомобилей, прицепов к ним и автобусов осна-

щено пневматической тормозной системой, работа которой связана со взаимодействием

большого количества управляющих и исполнительных элементов. Проведение проверки тех-

нического состояния и инструментального контроля указанной системы требует от диагно-

стов хорошего понимания общих принципов ее построения и функционирования. Поэтому

целесообразно остановиться

на конструктивных особенностях данной системы более под-

робно.

Пневматическая тормозная система – это тормозная система, привод которой осуще-

ствляется посредством использования энергии сжатого воздуха. При этом под тормозным

приводом подразумевается совокупность элементов, находящихся между органом управле-

ния и тормозом и обеспечивающих их функциональную взаимосвязь. В тех случаях, когда

торможение осуществляется целиком

или частично с помощью источника энергии, не зави-

сящего от водителя, содержащийся в устройстве запас энергии также считается частью при-

вода.

Привод, как правило, подразделяется на две функциональные части: привод управле-

ния и энергетический привод; при этом управляющие и питающие магистрали, соединяющие

буксирующие транспортные средства и прицепы, не рассматриваются в качестве

частей при-

вода.

Привод управления – это совокупность элементов привода, которые управляют функ-

ционированием тормозов, включая функцию управления необходимым запасом энергии.

Энергетический привод – совокупность элементов, которые обеспечивают подачу на

тормоза энергии, необходимой для их функционирования, включая запас энергии, исполь-

зуемой для работы тормозных механизмов.

Тормозом называется устройство, в котором возникают силы,

противодействующие

движению транспортного средства. Тормоз может быть фрикционным (когда эти силы воз-

никают в результате трения двух движущихся относительно друг друга частей транспортного

средства), электрическим (когда эти силы возникают в результате электромагнитного взаи-

модействия двух движущихся относительно друг друга, но не соприкасающихся частей

транспортного средства), гидравлическим (когда силы возникают в результате

действия жид-

кости, находящейся между двумя движущимися относительно друг друга элементами транс-

портного средства), моторным (когда эти силы возникают в результате искусственного уве-

личения тормозящего действия двигателя, передаваемого на колеса).

Элементы системы фрикционного тормоза называются тормозными механизмами.

173

В пневматических тормозных системах приводом управления являются элементы

пневмопривода, с помощью которых подаются сигналы на автоматическое или регулируемое

срабатывание элементов энергетического привода. На управляющих элементах пневмопри-

вода (тормозных кранах, клапанах, регуляторах и т.п.) вход управляющего пневмосигнала

всегда обозначается цифрой 4. Такое же обозначение данного сигнала имеет место на функ-

циональных

и структурных схемах.

Энергетическим приводом в пневматических тормозных системах являются элементы,

с помощью которых осуществляется питание сжатым воздухом элементов привода управле-

ния или исполнительных элементов энергетического привода (тормозных камер, энергоакку-

муляторов, пневмоцилиндров и т.п.). На управляющих элементах пневмопривода вход пи-

тающей магистрали всегда обозначается цифрой 1. Следует отметить, что в

ряде случаев

управляющий сигнал может одновременно выполнять функции питающего. В этом случае на

элементах и схемах пневмопривода вход такого сигнала все равно обозначается цифрой 1.

Любой выходной пневматический сигнал или воздействие обозначается на элементах

управления или схемах цифрой 2.

В случае, когда какие-либо элементы управления имеют несколько входов или выхо-

дов, относящихся

к различным контурам тормозной системы, они маркируются цифрами (в

порядке возрастания), следующими после обозначения, указанного выше (например, 11, 12,

21, 22 и т.п.).

Цифрой 3 на элементах тормозного привода обозначается связь с атмосферой.

Рассмотрим функционирование пневмопривода тормозной системы и отдельных ее

элементов на примере системы грузового автомобиля, предназначенного для буксирования

прицепа и, соответственно, прицепа

, буксируемого таким тягачом (рис. 4.1).

174

Рис. 4.1. Схема пневмопривода тормозной системы:

а – грузового автомобиля – тягача; б – прицепа;

175

1 – компрессор; 2 – регулятор давления; 3 – осушитель воздуха; 4 – регенерационный ре-

сивер; 5 – четырехконтурный защитный клапан; 6–8 – ресиверы контуров пневмопривода;

9 – дополнительные потребители воздуха; 10 – манометр; 11 – контрольные и аварийные

сигнализаторы; 12 – ножной тормозной кран; 13 – модулятор АБС переднего колеса; 14 –

тормозная камера переднего колеса; 15 – обратный клапан; 16

– ручной тормозной кран;

17 – ускорительный клапан; 18 – регулятор тормозных сил задней оси; 19 –модулятор

АБС заднего колеса; 20 – тормозная камера с энергоаккумулятором; 21 – тормозной кран

управления тормозной системой прицепа; 22, 29 – питающая соединительная головка; 23,

30 – соединительная головка управляющей магистрали; 24 – электронный блок управления

АБС тягача; 25 – контрольные лампы АБС;

26 – датчик АБС переднего колеса; 27 – датчик

АБС заднего колеса; 28, 44 – соединительная вилка АБС; 31, 32 – фильтры воздуха; 33 –

тормозной кран прицепа; 34 – ресивер; 35 – кран растормаживания прицепа; 36 – клапан

соотношения давлений; 37 – регулятор тормозных сил передней оси; 38 – модулятор АБС

передней оси; 39 – тормозные камеры передней оси; 40 – регулятор

тормозных сил задней

оси; 41 – модуляторы АБС средней и задней оси; 42 – тормозные камеры средней оси; 43 –

тормозные камеры задней оси; 45 – электронный блок управления АБС прицепа; 46 – ди-

агностический разъем АБС прицепа; 47 – датчики АБС передних колес; 48 – датчики АБС

задних колес

В целях обеспечения надежности работы пневматический привод

разделяется на не-

сколько контуров, относительно независимых друг от друга. Первый из них называется пи-

тающим и выполняет функцию подготовки сжатого воздуха к применению в пневмосистеме

в качестве рабочего тела.

Компрессор – это воздушный насос, который нагнетает воздух в питающий контур и,

как правило, осуществляет первичную регулировку его давления. Регулятор давления

управ-

ляет подачей сжатого воздуха компрессором с целью поддержания его давления в заданных

пределах. Осушитель воздуха производит подготовку сжатого воздуха для использования в

пневмосистеме. Основная его задача – отделение от воздуха паров воды и отфильтровывание

различных примесей (в основном паров масла). В современных системах осушитель совме-

щает функции отделения от примесей и

регулировки давления, поэтому в таких системах ре-

гулятор давления как отдельный узел отсутствует. Поскольку большинство осушителей рабо-

тает по принципу регенерации, они имеют отдельный ресивер, с помощью которого обеспе-

176

чивается регенеративная функция. В некоторых видах пневмосистем может применяться

предохранитель от замерзания, смешивающий со сжатым воздухом летучую низкозамерзаю-

щую жидкость для предотвращения замерзания воды, конденсирующейся на элементах тор-

мозного привода при низких температурах. Однако эти устройства в настоящее время приме-

няются редко, так как современные модели осушителей обеспечивают подготовку сжатого

воздуха с достаточной эффективностью.

После прохождения через осушитель сжатый воздух поступает к четырехконтурному

защитному клапану. Основные функции данного устройства – разделение потока сжатого

воздуха на независимые контуры; обеспечение последовательного заполнения контуров сжа-

тым воздухом после возрастания давления в одном из контуров до установленного значения;

обеспечение герметичности остальных контуров тормозной системы при

разгерметизации

или большом падении давления в одном из них.

Четырехконтурный защитный клапан распределяет воздух по следующим контурам:

двум независимым контурам рабочей тормозной системы тягача (I и II);

контуру стояночной (аварийной) тормозной системы, а также питающему и управ-

ляющему контурам прицепа (III);

контуру питания пневмоподвески и прочих дополнительных потребителей воздуха (9),

например пневмоподвески кабины, сиденья

водителя, пневмогидроусилителя сцепления,

привода вспомогательной тормозной системы (на рисунке представлен краном управления

моторным тормозом).

Каждый из контуров имеет исполнительные механизмы, которые и реализуют конеч-

ную функцию непосредственного воздействия на тормозной механизм, а контур тормозной

системы прицепа имеет соединительные головки для подключения к управляющей и питаю-

щей магистралям прицепа.

В контурах I

и II рабочей тормозной системы сжатый воздух после ресиверов подается

к ножному тормозному крану в верхнюю и нижнюю секции соответственно. Внутри данного

элемента происходит формирование либо чисто управляющего, либо комбинированного

(управляющего и одновременно питающего) сигнала, который поступает непосредственно

(как показано на рисунке для тормозов передних колес) или через определенные управляю-

щие

элементы (18) (как показано на рисунке для тормозов задних колес) к исполнительным

элементам тормозных систем (14, 20). В качестве таких дополнительных управляющих эле-

ментов могут выступать ускорительные (релейные) клапана, регуляторы тормозных сил,

обеспечивающие функцию ускорительных кранов, краны быстрого оттормаживания и т.п. В

177

качестве исполнительных элементов могут служить простые диафрагменные тормозные ка-

меры либо комбинированные тормозные камеры с энергоаккумулятором.

В контуре III сжатый воздух поступает к ручному тормозному крану аварийной и

стояночной тормозной системы, где формируется, как правило, чисто управляющий сигнал,

который при поступлении на ускорительный клапан (17) аварийной тормозной системы про-

изводит подачу

или сброс давления воздуха из секции энергоаккумулятора комбинированной

тормозной камеры. Воздухом этого же контура осуществляется питание тормозного крана

управления тормозами прицепа. Через данный кран происходит питание тормозной системы

прицепа посредством соединительной головки, а также формируется управляющий сигнал

как результат воздействия сигналов от тормозных кранов рабочей, аварийной и стояночной

систем. Этот

сигнал подается на соединительную головку управляющей магистрали.

К контурам тормозной системы подсоединяются контрольно-измерительные приборы.

Обычно это манометры (10), указывающие давление в контурах I и II, или один общий мано-

метр. Кроме того, имеются контрольные лампочки (зуммеры), которые сигнализируют о па-

дении давления в контурах пневмопривода.

К пневмосистеме тягача подключен ряд компонентов АБС

, реализующих данную

функцию для всего комбинированного транспортного средства. В их число входят датчики

АБС, считывающие значения угловой скорости колес, электронный блок управления, сумми-

рующий и анализирующий сигналы датчиков и формирующий сигнал для выходного воздей-

ствия, модуляторы АБС (магнитные клапаны), играющие роль исполнительных механизмов,

соединительная вилка прицепа, а также контрольные и

диагностические лампы, подающие

сигналы о техническом состоянии системы.

Прицеп снабжается сжатым воздухом от тягача через питающую соединительную го-

ловку, окрашенную в красный цвет, и, пройдя через фильтр и тормозной кран прицепа, по-

ступает в ресивер.

Управляющий сигнал проходит через соединительную головку управляющей магист-

рали, окрашенную в желтый цвет, и, пройдя через

фильтр, подается на тормозной кран при-

цепа. Под воздействием этого сигнала в указанном кране формируется выходной управляю-

щий сигнал, который корректируется регуляторами тормозных сил в зависимости от загрузки

транспортного средства. На полуприцепах и прицепах, имеющих центральное расположение

осей, устанавливается один регулятор тормозных сил. Прицепы с разнесенным положением

осей в управляющей

магистрали тормозной системы передней оси могут иметь дополнитель-

ный клапан согласования давлений, служащий для обеспечения благоприятного соотношения

178

давления воздуха между разнесенными осями. Скорректированный управляющий сигнал по-

дается к модуляторам АБС, которые на прицепах могут играть, кроме того, роль ускоритель-

ных клапанов. В зависимости от исполнения системы, а также для соблюдения нормативных

требований один модулятор на прицепах может питать исполнительные механизмы оси, от-

дельного колеса или нескольких колес

по одному из бортов прицепа. В пневматической части

модуляторов управляющий сигнал преобразуется в сигнал, приводящий в действие исполни-

тельные элементы (тормозные камеры). В ряде случаев на прицепах используются в качестве

исполнительных элементов тормозные камеры с энергоаккумуляторами. При этом имеется

дополнительная пневматическая магистраль, осуществляющая подачу сжатого воздуха в сек-

ции энергоаккумулятора,

и устройство приведения в действие стояночной тормозной систе-

мы, приводимое в действие вне кабины водителя.

Элементы АБС прицепа включают следующие устройства: колесные датчики, блок

управления, модуляторы давления с функцией ускорительного клапана. Для проверки кор-

ректности работы системы служит диагностический разъем АБС, а для электрического пита-

ния системы и поступления управляющих сигналов

от тягача – соединительная вилка.

4.1.3. Общие нормативные требования по оснащению тормозными системами и их

функционированию

Тормозная система должна быть сконструирована, изготовлена и установлена таким

образом, чтобы при нормальных условиях эксплуатации и несмотря на вибрацию, которой

оно может при этом подвергаться, транспортное средство удовлетворяло предписаниям Пра-

вил ЕЭК ООН № 13. Кроме

того, оно должно противостоять явлениям старения и коррозии, а

фрикционные (тормозные) накладки не должны содержать асбеста.

Транспортные средства категорий М и N должны быть оборудованы системами рабо-

чего, аварийного и стояночного торможения. На прицепах категории О

наличие системы ра-

бочего тормоза не обязательно, однако если прицепы оборудованы системой рабочего тормо-

за, то они должны удовлетворять тем же требованиям, что и прицепы категории О

. Прицепы

категории О

должны быть оборудованы системой рабочего тормоза непрерывного или полу-

непрерывного действия либо системой инерционного типа. Последняя не допускается для

полуприцепов. При этом под системами торможения непрерывного или полунепрерывного

типа подразумеваются системы, приводимые в действие единым органом управления, на ко-

179

торый водитель воздействует одним плавным движением на своем месте и при котором обес-

печивается торможение каждого из входящих в состав автопоезда транспортных средств.

Прицепы категорий О

и О

должны быть оборудованы системой рабочего торможе-

ния непрерывного или полунепрерывного типа. На каждом прицепе, который должен быть

оборудован системой рабочего торможения, должен иметься на случай его отсоединения от

тягача стояночный тормоз. Данное устройство должно быть таким, чтобы оно могло приво-

диться в действие лицом, стоящим на дороге, однако на прицепах,

предназначенных для пе-

ревозки пассажиров, этот тормоз должен быть устроен так, чтобы он мог приводиться в дей-

ствие изнутри прицепа. В том случае, если механическое транспортное средство допущено к

буксировке прицепов категории О

или О

, система рабочего торможения прицепа может

приводиться в действие только одновременно с системой рабочего, аварийного или стояноч-

ного торможения буксирующего транспортного средства. Если механическое транспортное

средство, которому разрешается буксировать прицеп с тормозной системой непрерывного

или полунепрерывного действия, оборудовано пружинными энергоаккумуляторами, то их

действие должно автоматически приводить в действие тормоза прицепа.

Тормозные

системы должны обеспечивать выполнение нижеследующих функций.

Система рабочего торможения должна позволять контролировать движение транс-

портного средства и останавливать его надежным, быстрым и эффективным способом; при

этом тормозное усилие должно быть регулируемым. Водитель должен иметь возможность

осуществлять такое торможение со своего места, не отрывая рук от рулевого управления.

Данным требованиям соответствуют рабочие

тормозные системы, приводимые в действие от

тормозной педали или инерционного типа. Они исключают необходимость для водителя от-

рывать руки от рулевого колеса во время торможения и обеспечивают плавное изменение

тормозного усилия в зависимости от силы нажатия на педаль.

Система рабочего торможения должна иметь следующие характеристики. Она должна

действовать на все

колеса транспортного средства и надлежащим образом распределять свое

воздействие между осями. В случае транспортных средств, имеющих более двух осей, во из-

бежание блокировки колес или проскальзывания тормозных накладок тормозное усилие на

отдельных осях может быть уменьшено до нуля, если перевозится небольшое количество

груза и если транспортное средство соответствует всем техническим требованиям

в отноше-

нии эффективности торможения. Действие рабочей тормозной системы должно распреде-

ляться между колесами одной и той же оси симметрично по отношению к средней продоль-

ной плоскости транспортного средства. Допускается, однако, применять такие компенсаци-

180

онные функции, как антиблокировка, которые при определенных условиях могут нарушить

симметричное распределение тормозного усилия.

Система аварийного торможения должна обеспечивать остановку транспортного

средства на достаточно коротком расстоянии в случае отказа рабочего тормоза. Тормозное

усилие должно быть регулируемым. Водитель должен иметь возможность осуществлять та-

кое торможение со своего места, контролируя при этом

(хотя бы одной рукой) рулевое

управление. Этим требованиям отвечают системы ручного тормоза транспортных средств с

гидроприводом, имеющие храповой механизм, обеспечивающий плавное изменение тормоз-

ного усилия во время аварийного торможения. Для реализации этого требования транспорт-

ные средства с пневмоприводом имеют ручной тормозной кран, который также обеспечивает

плавное изменение тормозного усилия, в

зависимости от положения рукоятки крана. В от-

дельных конструкциях тормозных систем привод аварийной тормозной системы осуществля-

ется ногой находящегося на своем месте водителя.

Система стояночного торможения должна обеспечивать неподвижность транспорт-

ного средства на подъеме и спуске даже при отсутствии водителя за счет поддержания рабо-

чих частей в заторможенном положении с помощью

чисто механического устройства. Води-

тель должен иметь возможность осуществить такое торможение со своего места для транс-

портных средств категорий М и N. Для автопоездов допускается одновременное приведение

в действие пневматического тормоза прицепа и стояночного тормоза тягача при условии, что

водитель всегда может убедиться в том, что эффективность стояночного торможения транс-

портного

средства с прицепом с помощью чисто механического устройства стояночного тор-

можения тягача является достаточной. Для транспортных средств с гидроприводом тормоз-

ной системы функция стояночной тормозной системы реализуется с помощью крайнего по-

ложения храпового механизма рычага управления аварийной тормозной системой, при кото-

ром чисто механическим способом с места водителя обеспечивается неподвижное состояние

транспортного средства. При этом прижим тормозных колодок к тормозным барабанам (дис-

кам) обеспечивается путем механического воздействия системы тяг или тросов. В транспорт-

ных средствах с пневмоприводом тормозной системы эта функция реализуется крайним фик-

сированным положением ручного тормозного крана. При этом прижим тормозных колодок к

барабанам (дискам) обеспечивается чисто механическим воздействием

пружин энергоакку-

муляторов.

Следует отметить ряд конструктивных особенностей исполнения тормозных систем

автопоездов, имеющих пневматический привод тормозных систем тягача и прицепа (полу-