Рассмотрим, как работает тормозная система на тягачах Scania 5 и 6 серии. В современных грузовиках этой марки тормоза состоят из электроники, воздушной системы и тормозных дисков или барабанов. Для примера возьмём автомобиль с EBS и барабанными тормозами – распространённый в наших широтах вариант.
Немного теории
EBS – это электронно-пневматическая тормозная система. Водитель нажимает на тормоз, датчик положения педали тормоза передаёт данные на блок управления. Далее блок управления даёт команду модуляторам, создать в тормозной системе достаточное давление воздуха для торможения, заданного педалью.
Принцип работы барабанных тормозов. Барабан жёстко закреплён на колесе и крутится вместе с ним. Тормозные колодки закреплены на поворотном кулаке. Воздух в пневмосистеме давит на тормозной вал с заданным усилием. Вал поворачивается, колодки расходятся, от чего колесо затормаживается за счёт силы трения.
Контуры. Пневматическая часть тормозной системы разделена на контуры:
- Первый – задний мост.
- Второй – передний мост.
- Третий – стояночная тормозная система.
В воздушной системе Scania предусмотрено ещё 2 контура, которые не относятся к тормозам:
- Четвёртый – дополнительное оборудование.
- Пятый – подвеска.
ABS – это антиблокировочная система, благодаря которой водитель сохраняет управление автомобилем при торможении. Она предотвращает блокировку колёс, управляется давлением воздуха.
Далее рассмотрим подробнее, как тормозной механизм приводится в действие.
Тормозная камера
На Scania 5 и 6 серии устанавливается два вида тормозных камер: с энергоаккумулятором и без. В камере без энергоаккумулятора нет стояночной тормозной системы. При нажатии на ручной тормоз колесо с такой камерой продолжит крутиться.
Тормозная камера с энергоаккумулятором состоит из двух отсеков. Первый отсек – рабочий. При нажатии на педаль тормоза в рабочий отсек подаётся сжатый воздух. Шток тормозной камеры давит на тормозной вал, колодки разжимаются и колесо затормаживается.
Второй отсек отвечает за стояночный тормоз. Когда из этого отсека удаляется воздух, в нём разжимается пружина. Этим усилием через тормозной вал колодки разжимаются – срабатывает стояночный тормоз.
В энергоаккумуляторе предусмотрен винт, который позволит растормозить колесо, когда нет возможности накачать воздух в систему. Откручиваем винт, пружина сжимается, а колесо растормаживается.
Компрессор
Тормозная камера использует сжатый воздух, чтобы механически затормозить колёса. Рассмотрим, откуда этот воздух берётся.
Воздух в тормозную систему накачивает компрессор, который закреплён на двигателе и соединён с ним шестерёнчатым приводом. Запускается мотор – запускается и компрессор.
В Scania шестой серии устанавливается отключаемый компрессор, чего не было в пятой и более ранних сериях. В «шестёрках», благодаря сцеплению, компрессор отключается, когда в системе нагнетается требуемое давление. Крутится одна шестерня, воздух больше не накачивается.
На входе в компрессор установлен глушитель, который, как понятно по названию, снижает шум от работы агрегата.
Устройство компрессора похоже на двигатель в миниатюре. В корпусе на коленчатом валу установлено два цилиндра и два поршня. Поршни накачивают воздух, а далее он направляется в первый охладитель.
Охладители
Воздух, полученный снаружи, в компрессоре разогрелся. Охладители предназначены для того, чтобы воздух снова охладить и конденсировать влагу из него.
Конденсат в воздушных трубках зимой замерзает и нарушает работу тормозов. В тёплое время года из-за конденсата трубки и другие узлы ржавеют и быстрее изнашиваются.
Из компрессора воздух поступает в первый охладитель, потом во второй. На обоих этапах воздух постепенно охлаждается, влага конденсируется. Далее он попадает в систему подготовки сжатого воздуха.
APS – система подготовки сжатого воздуха
APS состоит из трёх блоков:
- Осушитель;
- Блок защитных клапанов, который распределяет воздух по контурам;
- Электронный блок управления (ECU).
После охладителей воздух с конденсатом поступает в картридж осушителя, заполненный силикагелем. Этот же материал лежит в пакетиках в новых ботинках, но силикагель в картридже лучше поглощает влагу.
Воздух, пройдя через силикагель, осушается, освобождается от конденсата. Теперь этот воздух готов к работе в тормозной системе.
Рассмотрим подробнее устройство осушителя.
Аварийный клапан сброса. Рабочее давление в тормозных контурах – 12,3 бар. Когда давление в системе превышает 14 бар, открывается аварийный клапан и сбрасывает лишний воздух, благодаря чему давление выравнивается до рабочих величин. Клапан механический, открывается усилием пружины.
Регулятор давления воздуха в стояночной тормозной системе. Давление регулируется поворотом болта. Поворачивать его нужно постепенно – на 1-2 оборота за раз. Если провернуть сразу на 10 оборотов – регулятор сломается. Давление в стояночной тормозной системе не должно превышать 8,5 бар, поэтому и нужен регулятор. 8,5 бар – это евростандарт, на такое давление рассчитаны прицепы и полуприцепы.
Клапан основного сброса воздуха. Силикагель в осушителе собирает конденсат. Чтобы картридж служил долго, силикагель периодически просушивается. При заполнении пневматической системы и выключении зажигания воздух:
- Проходит сквозь осушитель;
- Выпускается через клапан основного сброса;
- Продувает систему;
- Сушит силикагель.
Осушитель на Scania 5 серии при необходимости подогревается также продувкой. Процедура следующая:
- Блок управления по сигналам с датчиков понимает, что окружающая температура опустилась ниже +1 °С.
- В компрессоре закрывается электромагнитный клапан.
- Тёплый воздух с компрессора подаётся в осушитель и продувается через клапан основного сброса.
Клапан основного сброса не отвечает за сброс лишнего воздуха. Когда рабочее давление в контурах достигнуто:
- Блок управления подаёт сигнал на электромагнитный клапан за осушителем;
- Клапан открывается;
- Воздух по отдельной трубке порционно подаётся обратно на компрессор;
- В компрессоре воздух уходит на клапан, который открывает дополнительную камеру и перекрывает подачу воздуха в контуры;
- Воздух циркулирует в компрессоре, новый воздух в систему не подаётся, давление не увеличивается.
Контуры тормозной системы
Объёма компрессора недостаточно для работы всех элементов тормозной системы, поэтому сжатый воздух запасается в хранилищах-ресиверах. А ресиверы распределены по контурам: воздух для заднего моста берётся из одних ресиверов, для переднего – с других, для стояночной системы – с третьих.
На Scania 5 серии точки для доступа к воздушным контурам расположены справа под капотом. Точка рядом с масляным щупом расположена отдельно от панели с точками-входами по контурам. Эта точка называется «контрольный вывод» и предназначена для закачивания воздуха в тормозную систему в ситуации, когда иначе автомобиль не растормозить.
Например, автомобиль в полуразобранном состоянии требуется передвинуть в другое место. Находим контрольный вывод и закачиваем туда воздух. Растормаживаем колёса и перекатываем машину.
Воздух после контрольного вывода проходит через осушитель, и только потом попадает в тормозную систему. В осушителе воздух очищается от конденсата, поэтому важно подавать воздух только через эту точку.
Точки доступа к контурам, как упоминалось выше, собраны в одну панель и пронумерованы. «21» – это первый контур, задний мост. «22» – второй, «23» – третий.
В ситуации, когда нет возможности закачать воздух через контрольный вывод, а растормозить автомобиль нужно, допустимо использовать точку 23. Это точка доступа к стояночной тормозной системе. Наполняем её, растормаживаем машину и передвигаем её. Конденсат в этом случае попадёт в систему, но, по крайней мере, только в один контур.
На Scania 6 серии точки доступа к воздушным контурам расположены в других местах. Контрольный вывод находится за передним левым колесом под водительской дверью. Рядом виден красный переключатель. Ещё ниже расположены две диагностические точки, в них воздух закачивать нельзя.
Панель с точками доступа к тормозным контурам установлена снизу за передней левой фарой. Чтобы добраться до панели, снимаем декоративную панель за фарой, открываем облицовку сверху, откидываем нижнюю подножку и открываем фару.
Порядок работы тормозной системы EBS
- Водитель нажимает на педаль тормоза.
- Блок управления определяет конфигурацию автомобиля, проверяет присоединён ли прицеп. Наличие прицепа определяется по подключённым «перекидкам».
- Блок управления определяет загруженность автомобиля и прицепа. Нагрузка определяется по сигналам датчика давления в подушке заднего моста. Чем больше давление в подушке, тем больше нагрузка.
- Блок управления обрабатывает возможность торможения горным тормозом и ретардером.
- На основании всех этих данных блок управления передаёт команду на модуляторы.
- Модуляторы открывают подачу воздуха. Модуляторы получают воздух из ресиверов в зависимости от контура. Например, модулятор заднего моста получает воздух из ресивера первого контура.
- Воздух идёт на кран ABS.
- Далее воздух поступает в тормозную камеру, и далее колесо тормозиться колодками, как описано выше.
Работа ABS
ABS находится «в резерве» во время штатной работы EBS. Когда на панели отображается ошибка EBS – это не значит, что у автомобиля «нет тормозов». Тормоза есть – работает ABS. Как сказано выше, задача ABS – сохранить контроль над автомобилем на скользкой дороге, в заносе и так далее. На заблокированных колёсах в аварийной ситуации больше вероятность вылететь на обочину или в препятствие.
На каждом колесе предусмотрен датчик ABS, по которому система определяет скорость вращения. На ступице установлено импульсное кольцо с зубцами. Напротив него закреплён датчик, который по зубцам определяет скорость вращения колеса. Если зубцы изношены или кольцо погнуто, датчик не сможет точно определить скорость вращения колеса, а ABS не будет работать корректно.
Итог
Тормозная система в автомобилях Scania 5 и 6 серии устроена непросто, но работает эффективно. Кроме механических элементов в ней используется сжатый воздух, электроника и программное обеспечение. В тормозной системе предусмотрены защитные механизмы и продуманы разные возможные в дороге ситуации. Благодаря проработанности и опыту инженеров Scania тормоза на тягачах этой марки работают корректно и служат долго.