Особенности пневматических и гидропневматических приводов

Основным недостатком гидравлических приводов является ог­раниченность приводных сил, действующих на колодки тормозных механизмов. В приводах, не имеющих усилителей, величина при­водных сил лимитируется физическими возможностями человека. Гидравлические приводы, снабженные усилителями, позволяют по-

лучить несколько большие тормозные моменты, но и их возможности ограничены. В усилителях, использующих разницу атмосферного и пониженного давления, из-за относительно небольшой величины этой разницы приходится увеличивать диаметр силовой диафрагмы, что влечет за собой увеличение размеров усилителя. Компоновочное же пространство, которое может быть отведено усилителю, огра­ничено.

Вследствие изложенного на автомобилях, имеющих большую полную массу порядка 9 тонн более, применяют пневматический привод, который может создавать практически неограниченное при­водное усилие тормозных механизмов. Основными элементами пнев­матического привода являются компрессор, ресиверы (воздушные баллоны), хранящие запас сжатого воздуха, тормозной кран, тор­мозные магистрали и исполнительные элементы, воздействующие на разжимные устройства тормозных механизмов. Компрессор, обычно связанный с двигателем автомобиля клиноременной пере­дачей, создает в ресиверах запас сжатого воздуха. При торможении автомобиля тормозной кран соединяет ресиверы с тормозными ма­гистралями, устанавливая в них давление воздуха, пропорциональное силе, приложенной водителем к педали. При снятии усилия с тор­мозной педали тормозной кран отсоединяет тормозные магистрали от ресиверов и соединяет их с атмосферой. Подобно гидравличе­скому, пневматический привод разделяется на контуры, причем отдельные контуры имеют свои ресиверы и управляются отдельной секцией тормозного крана.

Особенно часто пневматический привод используется на авто­поездах. Исполнительные механизмы тормозного привода прицепа (полуприцепа) нельзя непосредственно присоединять к тормозной магистрали тягача, так как из-за очень большой ее длины время срабатывания такой системы будет недопустимо велико. Поэтому на прицепах устанавливают отдельные ресиверы и дополнительный тормозной кран, называющийся в этом случае воздухораспредели­телем.

Соединение тормозных систем тягача и прицепа может быть однопроводным или двухпроводным. При однопроводном приводе прицеп соединен с тягачом при помощи одной магистрали, через которую осуществляется как наполнение ресиверов прицепа сжатым воздухом, так и передача на прицеп команд на торможение с заданной водителем интенсивностью. Практически это возможно только тогда, когда давление в этой соединительной магистрали будет обратно пропорционально давлению в тормозной магистрали тягача. В этом случае во время движения без торможения происходит пополнение ресиверов прицепа, а при торможении величина падения давления в соединительной магистрали служит информацией для воздухо­распределителя прицепа о том, какое давление он должен установить в тормозной магистрали прицепа. Преимуществом однопроводного привода тормозов прицепа является простота, а также то, что при отрыве автопоезда он автоматически, без применения дополнитель­ных устройств, затормаживает прицеп, вследствие того что давление в разорвавшейся соединительной магистрали падает до нуля. Однако в связи с использованием одной и той же магистрали для наполнения ресиверов прицепа и для передачи информации на прицеп об ин­тенсивности торможения в паузах между следующими друг за другом торможениями в ресиверах прицепа не всегда успевает восстанав­ливаться давление и эффективность тормозов прицепа падает.

В двухпроводном приводе посредством одной магистрали, свя­зывающей тягач с прицепом (питающей), постоянно пополняется запас воздуха в ресиверах прицепа, а другая (управляющая), давление в которой изменяется прямо пропорционально давлению в тор­мозных магистралях тягача, управляет воздухораспределителем при­цепа.

Обеспечивая высокое усилие, пневматический привод имеет массу гораздо большую массы эквивалентного по эффективности гидравлического привода, заметно выше его стоимость. К тому же и время срабатывания такого привода весьма велико. Последнее объясняется тем, что воздух упруг и сильно уменьшает свой объем при сжатии. Поэтому в начале торможения через тормозной кран необходимо пропустить достаточно большое количество воздуха, который сожмет воздух, находившийся в тормозных магистралях ранее, и создаст необходимое приводное усилие. Вследствие этого время срабатывания пневматического тормозного привода у оди­ночных автомобилей составляет 0,4—0,7 секунды, а у автопоездов может достигать 1,5 секунды.

По сравнению с пневматическим приводом гидропневматиче­ский тормозной привод срабатывает быстрее. Он представляет собой комбинацию пневматического и гидравлического приводов, свя­занных между собой посредством пневмогидравлического цилиндра, преобразующего давление воздуха в большее давление жидкости. Показанная на рис. 14.22 конструкция такого цилиндра с целью

Рис. 14.22. Пневмогидравлический цилиндр

уменьшения диаметра пневматической части выполнена с двумя рабочими полостями, действующими параллельно. Гидропневмати­ческий привод мало отличается от пневматического по стоимости, но имеет заметно меньшую массу, в основном за счет более легких исполнительных механизмов. Быстродействие его выше из-за того, что объем, заполняемый сжатым воздухом при торможении, меньше вследствие меньшей длины пневматических трубопроводов.