MAN TGA з 2000 року

1. Загальна інформація

Вантажні автомобілі MAN TGA обладнуються чотириконтурними пневматичними гальмівними системами, що відповідають вимогам директив ЄС.

Повітря, що подається повітряним компресором, пройшовши через охолоджуючий змійовик, потрапляє в осушувач повітря з регулятором тиску. Перепускний клапан гарантує, що при заповненні пневматичної системи спочатку принаймні один робочий гальмівний контур заповнюється до безпечного тиску. У чотириконтурному захисному клапані відбувається розподіл потоку стисненого повітря між ресиверами для стисненого повітря гальмівного контуру переднього моста/заднього моста (BBA), гальмівного стоянкового контуру (FBA), а також додатковими споживачами. Якщо один гальмівний контур виходить з ладу, тиск повітря у справному контурі зберігається. При подальшій подачі повітряного компресора установка може забезпечуватися безпечним тиском.

Повітря, що подається повітряним компресором, пройшовши через охолоджуючий змійовик, потрапляє в осушувач повітря з регулятором тиску. Перепускний клапан гарантує, що при заповненні пневматичної системи спочатку принаймні один робочий гальмівний контур заповнюється до безпечного тиску. У чотириконтурному захисному клапані відбувається розподіл потоку стисненого повітря між ресиверами для стисненого повітря гальмівного контуру переднього моста/заднього моста (BBA), гальмівного стоянкового контуру (FBA), а також додатковими споживачами. Якщо один гальмівний контур виходить з ладу, тиск повітря у справному контурі зберігається. При подальшій подачі повітряного компресора установка може забезпечуватися безпечним тиском.

Контроль та керування для кожного моста здійснюються модулем регулювання тиску або одним каналом двоканального модуля регулювання тиску. Гальмівне зусилля регулюється електронікою в залежності від осьового навантаження за допомогою модулів регулювання тиску.

Прискорювальний клапан керує частиною пружинного енергоакумулятора в комбінованій гальмівній камері та створює умови для швидкого впуску та випуску повітря при спрацьовуванні клапана гальма стоянки.

Залежно від виконання автомобіль може оснащуватися дисковими або барабанними гальмівними механізмами.

Барабанне гальмо складається з гальмівного барабана, гальмівних колодок і гальмівного S-подібного кулака.

На автомобілях MAN використовуються симплексні барабанні гальма. У гальмах такого типу один кінець кожної гальмівної колодки зафіксований на осі, а інший має можливість переміщення. Гальмівна камера або пружинний енергоакумулятор повертають гальмівний кулак, який розтискає гальмівні колодки, притискаючи їх до гальмівного барабана зсередини.

Барабанне гальмо:

1. Рукав мосту.
2. Щиток.
3. Стопорне кільце.
4. Датчик зношування гальмівних накладок.
5. Регулятор тягового механізму.
6. Кронштейн підшипника.
7. Гальмівний барабан.
8. Вал розтискного кулака колісного гальма.
9. Гальмівна накладка.
10. Гальмівна колодка.
11. Щит гальмівного механізму.
12. Пружини зворотного ходу гальмівних колодок.
13. Болт кріплення.

Автоматичний регулятор зазору призначений для автоматичної компенсації надмірного зазору між гальмівними колодками та гальмівним барабаном, який виникає внаслідок зносу гальмівних накладок. В результаті хід штока гальмівного циліндра залишається більш-менш постійним.

Зношування циліндра призводить до збільшення зазору між гальмівними накладками і гальмівним барабаном. Величина зазору регулюється при зворотному ході регулятора.

Хід штока гальмівного циліндра можна розбити на три етапи:

• основний хід гальмування, який відповідає нормальному зазору між накладкою та барабаном;
• додатковий хід, який відповідає додатковому зазору між накладкою та барабаном внаслідок зносу накладок;
• пружний хід внаслідок пружності барабана, накладок, колодок та гальмівного кулака.

1. Корпус.
2. Підшипник.
3. Шестерня обгінної муфти.
4. Пружина обгінної муфти.
5. Конічне кільце обгінної муфти.
6. Черв'яковий вал.
7. Осьовий підшипник.
8. Різьбова кришка.
9. Шестерня.
10. Рейка.
11. Утримувач пружини.
12. Пружина.
13. Різьбова кришка.
14. Керуюча пластина.

Кут А: кут, який відповідає основному ходу гальмування.

Основний хід гальмування визначається пазом у керуючій пластині (14), яка приєднана до корпусу моста. У вихідному положенні стійка повинна упиратися у верхній край паза. Якщо величина ходу перевищує кут А, активується регулювальна система.

Якщо нормальний хід перевищений, нижній край паза керуючої пластини піднімає рейку (10) нагору, внаслідок чого шестерня (3) провертається. Провертання лише в одному напрямку щодо валу забезпечується обгінною муфтою, встановленою між шестірнею та черв'ячним валом (6) і що складається з пружини (4) і конічного кільця (5).

У процесі ходу назад рейка втягується вниз верхнім краєм паза. В цей час шестерня провертається в протилежному напрямку, а обгінна муфта провертає черв'ячний вал (6), таким чином регулюючи гальмівний зазор.

У процесі пружної частини ходу значне зусилля пружини (12) штовхає черв'ячний вал (6) в осьовому напрямку. Це призводить до того, що черв'ячний вал від'єднується конічної муфти. Як наслідок, конічна муфта вільно обертатиметься без провертання черв'ячного валу протягом певного часу зворотного ходу, поки муфта і черв'ячний вал не з'єднаються знову. З цього моменту провертання шестірні знову регулюватиме довжину ходу. Завдяки такій конструкції пружність окремих елементів гальмівного механізму не впливатиме на регулювання ходу.

Дискові гальма SN 7000:

1. Фланець колеса/мала колеса.
2. Гальмівний диск.
3. Щит гальмівного механізму.
4. Мембранна гальмівна камера.
5. Корпус супорта гальмівного механізму.
6. Гальмівна колодка.
7. Скоба супорта гальмівного механізму.

1. Гальмівний диск.
2. Зовнішня гальмівна колодка.
3. Наголос.
4. Натискна пружина.
5. Важіль.
6. Перемичка.
7. Труба з різьбленням.
8. Внутрішня гальмівна колодка.

Дискове гальмо D-ELSA 2:

1. Фланець колеса/мала колеса.
2. Гальмівний диск.
3. Щит гальмівного механізму.
4. Комбінована гальмівна камера/мембранний циліндр.
5. Корпус супорта гальмівного механізму.
6. Гальмівна колодка.
7. Скоба супорта гальмівного механізму.

1. Внутрішня гальмівна колодка.
2. Зовнішня гальмівна колодка.
3. Труба з різьбленням.
4. Привідний вал.
5. Толкач.
6. Наголос.

Дискове гальмо складається з гальмівного диска та гальмівного супорта.

При гальмуванні шток поршня комбінованої або гальмівної мембранної камери натискає на важіль (5) приводного валу. Передача зусилля здійснюється за допомогою роликового підшипника на міст (6). Сила притискання діє через труби з різьбленням (7) та упори (3) на внутрішню гальмівну накладку (8). Після подолання повітряного зазору між гальмівною накладкою та гальмівним диском (1) реактивна сила передається через супорт гальмівного механізму на зовнішню гальмівну накладку (2). Притискне зусилля гальмівних накладок, що діє на гальмівний диск, створює гальмівний момент для колеса.

Якщо гальмівний тиск відсутній, то натискна пружина (4) повертає міст (6) за допомогою труб з різьбленням (7) та важеля (5) у вихідне положення.

З метою підтримки постійного повітряного зазору між гальмівними накладками та гальмівним диском гальмівний механізм оснащений автоматичним, не схильним до зносу регулятором. При кожному приведенні гальма в дію одночасно спрацьовує регулятор, який кінематично пов'язаний із важелем. При збільшенні повітряного зазору внаслідок зносу гальмівних накладок та гальмівного диска труби з різьбленням прокручуються регулятором та приводом на розмір зносу.

Типова табличка дискового гальма:

1. Тип гальма.
2. Номер специфікації, гальмо Knorr.
3. Виробничі дані, гальмо Knorr.
4. Виробничі дані, гальмо Knorr.
5. Виконання номер деталі MAN.

Гальмівні компоненти

1. Кран гальма стоянки.
2. Сполучна головка ресивера (червона).
3. Ресивер для стисненого повітря 4 л (контур III, причіп).
4. Модуль регулювання тиску заднього моста.
5. Чотириконтурний захисний клапан.
6. Ресивер для стисненого повітря 4 л (відновлювальний бак).
7. Осушувач повітря.
8. Комбінована гальмівна камера G11.3XX.
9. Клапан керування причепом.
10. Прискорювальний клапан із датчиком тиску.
11. Ресивер для стисненого повітря 40 л (контур II, задній міст).
12. Ресивер для стисненого повітря 40 л (контур I, передній міст).
13. Сполучна головка гальма (жовта).
14. Повітряний компресор.
15. Модуль регулювання тиску переднього моста (2 шт.).
16. Мембранна гальмівна камера G10.3XX.
17. Робочий гальмівний кран.

Компресор

Компресор, що встановлюється безпосередньо на двигун, має так звану енергозберігаючу функцію. Коли тиск повітря в системі досягає встановленого значення, осушувач повітря подає сигнал тиском на компресор. У компресорі плунжер приводить у дію два клапани, що з'єднують впуск та випуск усередині компресора. Стиснене повітря потім починає перекачуватися з одного циліндра в інший. Така функція позитивно впливає на продуктивність двигуна. Після того, як тиск у системі падає, плунжер повертає клапани у вихідне положення, відновлюючи нагнітання повітря компресором у систему.

Сполучні головки

Сполучні головки з пружинними клапанами встановлюються у двоконтурних системах версій тягачів з портом для (напів-)причепа.

При використанні таких автоматичних муфт для з'єднання гальмівних систем тягача та причепа немає потреби у використанні повітряних вентилів.

Пружинний клапан (2) у сполучній головці забезпечує ізоляцію гальмівної системи від атмосфери. Під час з'єднання роз'єм голівки повертається таким чином, що два виступи входять до упору під стопорні пластини головки. Це запобігає випадковому роз'єднанню муфти. Оскільки два кільця ущільнювачів (1) (в голівці і роз'ємі причепа) притискаються один до одного, пружинний клапан залишається відкритим, забезпечуючи необхідне герметичне з'єднання пневматичних магістралей. Після від'єднання роз'єму від головки пружинний клапан заглушує пневматичний трубопровід.

Сполучна муфта обладнана «захистом від дурня», яка запобігає приєднанню один до одного двох різних головок.

Якщо (напів-)причіп від'єднано, необхідно закрити кришку з'єднувальної головки для запобігання попаданню в неї забруднень.

Швидкороз'ємні муфти

Швидкороз'ємна муфта VOSS складається із двох частин:

• штуцери зі шлангом (1);
• гнізда (2).

Штуцер (1) має два кільця ущільнювача. Верхнє кільце ущільнювача (3) створює попередній натяг і захищає від попадання забруднень в систему. Нижнє кільце ущільнювача (5), як і кільце ущільнювача (4) між гніздом і клапаном, виконує функцію ущільнення.

Гніздо має пружинне кільце (7) з двома стопорними кільцями (8 та 9), які утримуються на місці завдяки втулці (6).

Клапан швидкого скидання

Призначення даного клапана полягає у швидкому скиданні стисненого повітря з гальмівної камери та пружинного енергоакумулятора.

Коли педаль гальма відпущена, на всіх портах є атмосферний тиск.

Натискання педалі гальма призводить до подачі стисненого повітря на порт 1, завдяки чому діафрагма втискається в сідло, а зовнішні краї відхиляються до виступів корпусу (див. ілюстрацію А). У такому положенні стиснене повітря може проходити навколо діафрагми на порти 2, а потім на гальмівні камери, завдяки чому спрацьовують гальмівні механізми коліс. Після відпускання педалі гальма тиск повітря порту 1 падає, а тиск портах 2 переміщає діафрагму вгору, притискаючи її до кришці. Оскільки діафрагма також виходить із сідла, також відкривається випускний порт, завдяки чому стиснене повітря з портів 2 виходить в атмосферу (див. ілюстрацію В).

Гальмівна камера (гальмівний циліндр)

Гальмівна камера призначена для притискання гальмівних колодок до гальмівного барабана або гальмівного диска.

При натисканні на гальму педаль стиснене повітря подається з напірної сторони діафрагми (1). Діафрагма (1) зі штоком (2) переміщуються проти опору пружини (3), внаслідок чого гальмівні колодки за допомогою проміжних механізмів притискаються до гальмівного барабана або гальмівного диска. Повітря з іншого боку діафрагми може виходити через вентиляційні отвори та зазор навколо штока. Після відпускання педалі гальма гвинтова пружина (3) повертає діафрагму зі штоком у вихідне положення.

Гальмівна камера завжди всмоктує зовнішнє повітря з боку пружини. Після відпускання педалі гальма шток повністю повертається у вихідне положення. Настановний тиск не повинен перевищувати 0.5 бар.

Педаль гальма з гальмівним краном

Гальмівний кран призначений для точного дозування повітря, що подається і відводиться від контурів робочої гальмівної системи, незалежно один від одного.

Гальмівні контури розподіляються так:

• Контур 1: задня вісь.
• Контур 2: передня вісь.

Різниця тиску між контурами 1 та 2 становить приблизно 0.25~0.35 бар.

Порт 11: подача на контур 1.

Порт 12: подача на контур 2.

Порт 21: тиск гальмування контуру 1.

Порт 22: тиск гальмування контуру 2.

Гальмівний кран складається з верхньої (контур 1) та нижньої (контур 2) частин. Обидві частини мають з'єднувальні порти для магістралей, що подають (11 або 12) і гальмівних магістралей (21 або 22).

Якщо педаль натиснута, шток (1), пружинний тримач (2) і гумова пружина (3) регулюють тиск на регулюючий поршень (4). Регулюючий поршень переміщається вниз, закриваючи випуск (5) та відкриваючи впуск (10). Тиск порту 11 проходить через камеру (А) і порт 21 на гальмівні камери контуру 1.

Одночасно стиснене повітря проходить через отвір (D) в камеру (B) над регулюючим поршнем (7), притискаючи його вниз. Випуск (9) закривається, а впуск (8) відкривається. Через камеру (С) та порт 22 тиск на порту 12 проходить у гальмівні камери контуру 2.

Тиск, що нагнітається в камері (А), також подається на верхню частину регулюючого поршня (4), направляючи його проти тиску гумової пружини регулюючої (3) до досягнення положення рівноваги. У цьому стані впуск (5) та випуск (10) закриваються. Аналогічно досягається стан рівноваги в контурі 2.

При подальшому натисканні на педаль описаний вище цикл повторюється, завдяки чому застосування гальм можливо до досягнення максимального гальмівного зусилля.

Якщо натискання на педаль гальма зменшується, гумова пружина (3) буде розтискатися, переміщуючи поршні (4) і (7) вгору. Повітря виходить із гальмівних магістралей, а тиск у гальмівних камерах відповідно падає.

За наявності витоків у нижньому контурі (контур 2), верхній контур, як і раніше, працює за описаним вище принципом. Якщо витоки мають місце у верхньому контурі, стиснене повітря не надходить у камеру (В) над регулюючим поршнем (7). Поршень (4) утискається глибше, внаслідок чого нижня частина поршня (6) входить у контакт з регулюючим поршнем (7). Регулювання здійснюється описаним вище способом.

Регулюючий поршень (7) встановлюється з двома кільцями ущільнювачів для забезпечення надійного і безпечного поділу двох контурів. Простір між двома ущільненнями з'єднаний із вентиляційною системою, тому характерний звук витоків можна почути відразу після натискання на педаль гальма.

Прискорювальний клапан

Призначення прискорювального клапана полягає у скороченні часу спрацьовування приводу гальм, а також збільшенні швидкості їхнього відпускання за рахунок мінімізації часу, необхідного для подачі тиску та випуску повітря з гальмівних циліндрів.

Кран гальма стоянки

Кран гальма стоянки з портом для (напів-)причепа забезпечує синхронне та кероване застосування режиму гальма стоянки на гальмівних системах як тягача, так і причепа.

Кран гальма стоянки має три положення:

А – становище водіння.

В – гальмо стоянки.

С – перевірочне положення.

Порт (12) відкрито.

Потужна пружина впливає на поршень із втулкою, притискаючи їх до діафрагми та виштовхуючи шток назовні. В результаті важелі та тяги притискають гальмівні колодки до гальмівного барабана або диска. Гальмівні механізми залишаються у такому положенні під дією потужних пружин енергоакумуляторів.

Відпускання

Якщо внаслідок несправності стиснене повітря не надходить в енергоакумулятор, гальма автомобіля автоматично активуються.

Однак іноді виникає потреба у буксируванні несправного автомобіля. Тому пружинний гальмівний циліндр обладнаний відпускним болтом у задній частині. При обертанні цього болта проти годинникової стрілки за допомогою гайкового ключа відбувається стиснення потужної пружини.

Оскільки болт забезпечений завзятим підшипником, необхідний для провертання болта момент не перевищує 20~40 Н ·м.

Не можна використовувати для провертання відпускного болта пневматичний інструмент.

Увага
- Після механічного відпускання пружин гальмівних механізмів гальмо стоянки більше не може бути застосовано.
- Після усунення несправності та відновлення тиску в системі стиснене повітря знову подається в пружинний енергоакумулятор через кран гальма стоянки. Відпускний болт необхідно викрутити назад за допомогою гайкового ключа і законтрувати гайкою моментом затягування 30 Н м. Тиск у пружинному енергоакумуляторі має бути не менше 5.1 бар.

Чотириконтурний запобіжний клапан

Чотириконтурний запобіжний клапан KNORR без функції зворотного потоку контуру 3

Призначення чотириконтурного запобіжного клапана полягає в поділі гальмівної системи на чотири паралельні контури. У разі виникнення несправності в одному з цих контурів, інші можуть продовжувати нормально функціонувати, що значно підвищує надійність гальмівної системи автомобіля в цілому.

Контури 1 і 2 (порти 21 та 22) служать для робочої гальмівної системи коліс передньої та задньої осей. Контур 3 (порт 23) активує гальмо стоянки і гальма (напів-)причепа. Контур 4 (порт 24) подає стиснене повітря на решту споживачів.

Стиснене повітря надходить через порт (1) і проходить через три маленькі перепускні клапани (5), (6) і (7) в систему. Одночасно тиск нагнітається під клапанами (8), (9), (10) та (11). Коли досягається встановлений тиск (тиск відкриття), ці клапани відкриваються, піднімаючи діафрагми проти опору регульованих пружин. Стиснене повітря може безперешкодно проходити в чотири контури.

Потрібно пам'ятати, що контури 1, 2 та 4 мають менший тиск відкриття, ніж контур 3.

Якщо, наприклад, внаслідок розгерметизації або пошкодження трубопроводів, контур виходить з ладу, тиск в інших контурах спочатку знижується до динамічного тиску закриття, яке досягається в несправному контурі. Тиск закриття не може бути визначений точно, оскільки він залежить від швидкості, на яку падає тиск, тому він і називається «динамічним».

Згодом справні контури заповнюються до тиску відкриття несправного контуру.

Призначення трьох перепускних клапанів у контурах 1, 2 і 4 полягає у заповненні гальмівної системи без тиску до тиску відкриття несправного контуру після того, як контур з меншим тиском відкриття (з урахуванням допусків) виходить з ладу. Це досягається так.

Через порт (1) стиснене повітря з компресора подається під клапани (8), (9), (10) та (11), які до цього були закриті пружинами. Ці контури отримують (обмежено) подачу стисненого повітря через перепускні клапани (5), (6) та (7). Внаслідок цього невеликий тиск накопичується у справних контурах і, отже, під діафрагмами. Завдяки цьому тиск відкриття справних контурів з перепускними клапанами падає до значення нижче тиску несправного контуру. В результаті справні контури заповнюються до тиску відкриття пошкодженого контуру.

Чотириконтурний запобіжний клапан KNORR з функцією зворотного потоку контуру 3

На відміну від версії чотириконтурного запобіжного клапана, описаного вище, дана версія запобігає випуску повітря з пружинних гальмівних циліндрів (контур 3) або випускає повітря, якщо тиск у контурі 1 робочої гальмівної системи занадто низький.

Тиск відкриття – це тиск, що подається на порт 1 для відкриття клапанів (8), (9), (10) та (11), коли гальмівна система не знаходиться під тиском. Тиск відкриття визначається поверхнею діафрагми (а) та зусиллям впливу пружини на діафрагму

Статичний тиск закриття – це тиск, при якому клапани справних контурів втискаються в сідла, якщо несправний контур має витік, а компресор не може підтримувати необхідний тиск.

Статичний тиск закриття визначається поверхнями діафрагми (а) та (b), а також зусиллям впливу пружини на діафрагму.

Основне функціонування цього типу чотириконтурного клапана не відрізняється від описаного в попередньому розділі (див. вище).

Відрізняється полягає в функції зворотного потоку третього контуру.

Якщо тиск у контурі 1 падає нижче певного значення (див. розділ «Специфікація» в кінці глави), поршень (12) під дією пружини переміщається вправо, внаслідок чого контур (3) повільно повністю випускає повітря через канали (с) та (d) та через випуск (3). Після цього пружинні енергоакумулятори відпускаються.

Запобіжний клапан

Запобіжний клапан призначений для обмеження підвищення тиску до певного рівня.

Залежно від версії гальмівної системи тиск відкриття запобіжного клапана може становити 13+2 бар або 16+2 бар. Відповідне значення вказується на запобіжному клапані.

Стиснене повітря від компресора входить через порт L. Подальше переміщення повітря обмежується пружною кулькою (1). Коли значення тиску перевищує встановлене значення, кулька піднімається з сідла і надлишок повітря виходить в атмосферу через отвори (Е). Після того, як тиск падає нижче встановленого значення, кулька знову перекриває канал.

Запобіжні заходи при роботі з гальмівними системами

• Необхідно завжди дотримуватись правил захисту навколишнього середовища.
• Якщо гальмо стоянки деактивується при роботі з автомобілем, необхідно помістити противідкатні упори спереду і ззаду коліс для запобігання руху автомобіля.
• Різні експлуатаційні матеріали можуть надавати пряму чи непряму шкоду здоров'ю людини. Виходячи з цього необхідно завжди використовувати спецодяг та захисне обладнання (окуляри, рукавички) для запобігання попаданню шкідливих речовин на шкіру або очі, вдихання цих речовин тощо.
• Використовувати лише рекомендовані спеціальні інструменти.
• Перед використанням різьбових з'єднань необхідно переконатися в чистоті різьблення та відсутності на ньому мастила.
• Перед введенням автомобіля в експлуатацію після ремонтних робіт необхідно переконатися у повній працездатності всіх систем та гальмівної системи зокрема.