7.4.5. Приборы пневматического тормозного привода. Клапаны

Четырехконтурный защитный клапан (см.рис.298) предназначен для разделения сжатого воздуха, поступающего от компрессора, на два основных и один дополнительный контуры: для автоматического отключения одного из контуров при нарушении его герметичности и сохранения сжатого воздуха в герметичных контурах; для сохранения сжатого воздуха во всех контурах при нарушении герметичности питающей магистрали; для питания дополнительного контура от двух основных контуров (до тех пор, пока давление в них не снизится до заданного уровня). Четырехконтурный защитный клапан прикреплен к лонжерону рамы автомобиля.
Сжатый воздух, поступающий в четырехконтурный защитный клапан из питающей магистрали, при достижении заданного давления открытия, устанавливаемого усилием пружин 3, открывает клапаны 7, воздействуя на мембрану 5, поднимает ее, и поступает через выводы в два основных контура. После открытия обратных клапанов сжатый воздух поступает к клапанам 7, открывает их и через вывод проходит в дополнительный контур.
При нарушении герметичности одного из основных контуров давление в этом контуре, а также на входе в клапан падает до заданной величины. Вследствие этого клапан исправного контура и обратный клапан дополнительного контура закрываются, предотвращая уменьшение давления в этих контурах. Таким образом, в исправных контурах будет поддерживаться давление, соответствующее давлению открытия клапана неисправного контура, излишнее количество сжатого воздуха при этом будет выходить через неисправный контур.
При отказе в работе дополнительного контура давление падает в двух основных контурах и на входе в клапан. Это происходит до тех пор, пока не закроется клапан 6 дополнительного контура. При дальнейшем поступлении сжатого воздуха в защитный клапан 6 в основных контурах будет поддерживаться давление на уровне давления открытия клапана дополнительного контура.

Клапан ограничения давления предназначен для уменьшения давления в тормозных камерах передней оси автомобиля при торможениях с малой интенсивностью (с целью улучшения обеспечения управляемости автомобиля на скользких дорогах), а также для быстрого выпуска воздуха из тормозных камер при оттормаживании. Устройство клапана показано на рис.303.
Атмосферный вывод III в нижней части корпуса 8 закрыт резиновым клапаном 7, предохраняющим прибор от попадания в него пыли и грязи и прикрепленным к корпусу заклепкой. При торможении сжатый воздух, поступающий из тормозного крана к выводу II, воздействует на малый поршень 3 и перемещает его вниз вместе с клапанами 4 и 6. Поршень 2 остается на месте до тех пор, пока давление на выводе II не достигнет уровня, устанавливаемого регулировкой предварительного натяга уравновешивающей пружины 1. При движении поршня 3 вниз выпускной клапан 6 закрывается, а впускной клапан 4 открывается, и сжатый воздух поступает от вывода II к выводам I и далее к тормозным камерам передней оси. Сжатый воздух к выводам I поступает до тех пор, пока давление его на нижний торец поршня 3 (который имеет большую площадь, чем верхний) не уравновесится давлением воздуха от вывода II на верхний торец и клапан 4 не закроется. Таким образом, в выводах I устанавливается давление, соответствующее соотношению площадей верхнего и нижнего торцов поршня 3. Это соотношение сохраняется до тех пор, пока давление в выводе II не достигнет заданного уровня, после чего в работу включается поршень 2, который также начинает двигаться вниз, увеличивая силу, действующую на верхнюю сторону поршня 3. При дальнейшем повышении давления в выводе II разность давления в выводах II и I уменьшается, а при достижении заданного уровня давления в выводах II и I уравнивается. Таким образом, осуществляется следящее действие во всем диапазоне работы клапана ограничения давления.
При уменьшении давления в выводе II (оттормаживание тормозного крана) поршни 2 и 3 вместе с клапанами 4 и 6 перемещаются вверх. Впускной клапан 4 закрывается, а выпускной клапан 6 открывается, и сжатый воздух из выводов I, то есть тормозных камер передней оси, выходит в атмосферу через вывод III.

Клапан ускорительный предназначен для уменьшения времени срабатывания привода запасной тормозной системы за счет сокращения длины магистрали впуска сжатого воздуха в пружинные энергоаккумуляторы и выпуска воздуха из них непосредственно через ускорительный клапан в атмосферу. Клапан установлен на внутренней стороне лонжерона рамы автомобиля в зоне задней тележки.
Устройство ускорительного клапана показано на рис.307. К выводу III подается сжатый воздух из ресивера. Вывод IV соединен с управляющим прибором — тормозным краном обратного действия с ручным управлением, а вывод I — с пружинным энергоаккумулятором. При отсутствии давления в выводе IV поршень 3 находится в верхнем положении. Впускной клапан 4 закрыт под действием пружины 5, а выпускной клапан 1 открыт. Через открытый выпускной клапан 1 и вывод I пружинные энергоаккумуляторы сообщаются с атмосферным выводом II. Автомобиль заторможен пружинными энергоаккумуляторам.
При подаче сжатого воздуха к выводу IV от ручного тормозного крана он поступает в надпоршневое пространство — камеру 2. Поршень 3 под действием сжатого воздуха движется вниз, сначала закрывает выпускной клапан 1 и затем открывает впускной клапан 4. Заполнение цилиндров пружинных энергоаккумуляторов, присоединенных к выводу I, производится сжатым воздухом от ресивера через вывод III и открытый впускной клапан 4.
Пропорциональность управляющего давления на выводе IV и выходного давления на выводе 1 осуществляется поршнем 3. При достижении в выводе I давления, соответствующего давлению на выводе IV, поршень 3 перемещается вверх до момента закрытия впускного клапана 4, движущегося под действием пружины 5. При снижении давления в управляющей магистрали (то есть па выводе IV) поршень 3 вследствие более высокого давления на выводе I перемещается вверх и отрывается от выпускного клапана 1. Сжатый воздух из пружинных энергоаккумуляторов через открытый выпускной клапан 1, полый корпус 6 клапанов и атмосферный клапан выходит в атмосферу, автомобиль затормаживается.

Клапан двухмагистральный (рис. 308) предназначен для обеспечения возможности управления одним исполнительным механизмом с помощью двух независимых органов управления. С одной стороны к нему подведена магистраль от тормозного крана обратного действия с ручным управлением (вывод I); с другой — от крана аварийного растормаживания стояночной тормозной системы (вывод II).
Выходящая магистраль (вывод III) соединена с пружинными энергоаккумуляторами тормозных механизмов задней тележки автомобиля.
Двухмагистральный клапан установлен внутри правого лонжерона рамы автомобиля рядом с ускорительным клапаном. Подсоединение клапана производится согласно стрелке на корпусе. При подаче сжатого воздуха в вывод I от ручного тормозного крана (через ускорительный клапан) уплотнитель 1 перемещается влево и садится на седло в крышке 3. закрывая вывод II. При этом вывод III соединяется с выводом I, сжатый воздух проходит в пружинные энергоаккумуляторы, и автомобиль растормаживается.
При подаче сжатого воздуха в вывод II от пневматического крана аварийного растормаживания уплотнитель 1 перемещается вправо и садится на седло в корпусе 2, закрывая вывод I, при этом вывод III соединяется с выводом II, сжатый воздух также проходит в пружинные энергоаккумуляторы, и автомобиль растормаживается. При затормаживании, то есть при выпуске воздуха из пружинных энергоаккумуляторов, уплотнитель 1 остается прижатым к тому седлу, к которому он переместился, и сжатый воздух свободно проходит из пружинных энергоаккумуляторов через вывод III в выводы I или II.
В случае одновременного подведения сжатого воздуха к выводам I и II клапан занимает нейтральное положение и не мешает проходу воздуха к выводу III и далее в пружинные энергоаккумуляторы.

 Клапан контрольного вывода (рис.312) предназначен для присоединения к приводу контрольно-измерительных приборов с целью проверки давления, а также для отбора сжатого воздуха. Таких клапанов на автомобилях КамАЗ установлено пять — во всех контурах пневматического тормозного привода. Для присоединения к клапану следует применять шланги и измерительные приборы с накидной гайкой М16х1,5.
При измерении давления или для отбора сжатого воздуха отвернуть колпачок 4 клапана и навернуть на корпус 2 накидную гайку шланга, присоединенного к контрольному манометру или какому-либо потребителю. При наворачивании гайка перемещает толкатель 5 с клапаном, и воздух через радиальные и осевое отверстия в толкателе 5 поступает в шланг. После отсоединения шланга толкатель 5 с клапаном под действием пружины 6 прижимается к седлу в корпусе 2, закрывая выход сжатому воздуху из пневмопривода.

Клапан управления тормозными механизмами прицепа с двухпроводным приводом (рис.315) предназначен для приведения в действие тормозного привода прицепа (полуприцепа) при включении любого из раздельных контуров привода рабочей тормозной системы тягача, а также при включении пружинных энергоаккумуляторов привода запасной и стояночной тормозных систем тягача.
Клапан крепится на раме тягача двумя болтами.
Между нижним 14 и средним 18 корпусами зажата мембрана 1, которая укреплена между двумя шайбами 17 на нижнем поршне 13 гайкой 16, уплотненной резиновым кольцом. К нижнему корпусу двумя винтами прикреплено выпускное окно 15 с клапаном, предохраняющим прибор от попадания пыли и грязи. При ослаблении одного из винтов выпускное окно 15 можно повернуть и открыть доступ к регулировочному винту 8 через отверстие клапана 4 и поршня 13.
Клапан управления тормозными механизмами прицепа с двухпроводным приводом вырабатывает управляющую команду для воздухораспределителя тормозной системы прицепа (полуприцепа) от трех независимых друг от друга команд. действующих как одновременно, так и раздельно. При этом к выводам I и III подается команда прямого действия (на увеличение давления), а к выводу II — обратного действия (на падение давления). Выводы клапана соединены следующим образом: I — с нижней секцией тормозного крана; II — с краном обратного действия с ручным управлением: III — с верхней секцией тормозного крана; IV— с магистралью управления тормозными механизмами прицепа; V— с ресивером автомобиля: VI— с атмосферой.
В отторможенном состоянии к выводам II и V постоянно подается сжатый воздух, который, воздействуя сверху на мембрану 1 и снизу на средний поршень 12, удерживает поршень 13 в нижнем положении. При этом вывод IV соединяет магистраль управления тормозными механизмами прицепа с атмосферным выводом VI через центральное отверстие клапана 4 и нижнего поршня 13.
При подводе сжатого воздуха к выводу III верхние поршни 10 и 6 одновременно перемещаются вниз. Поршень 10 сначала садится своим седлом на клапан 4, перекрывая атмосферный вывод в нижнем поршне 13, а затем отрывает клапан 4 от седла среднего поршня 12. Сжатый воздух от вывода V, связанного с ресивером, поступает к выводу IV и далее в магистраль управления тормозными механизмами прицепа. Подача сжатого воздуха к выводу IV продолжается до тех пор, пока его воздействие снизу на верхние поршни 10 и 6 не уравновесится давлением сжатого воздуха, подведенного к выводу III, на эти поршни сверху. После этого клапан 4 под действием пружины 2 перекрывает доступ сжатого воздуха от вывода V к выводу IV. Таким образом осуществляется следящее действие. При уменьшении давления сжатого воздуха на выводе III от тормозного крана, т.е. при оттормаживании, верхний поршень 6 под действием пружины 11 и давления сжатого воздуха снизу (в выводе IV) перемещается вверх вместе с поршнем 10. Седло поршня 10 отрывается от клапана 4 и сообщает вывод IV с атмосферным выводом VI через отверстия клапана 4 и поршня 13.
При подводе сжатого воздуха к выводу I он поступает под мембрану 1 и перемещает нижний поршень 13 вместе со средним поршнем 12 и клапаном 4 вверх. Клапан 4 доходит до седла в малом верхнем поршне 10, перекрывает атмосферный вывод, а при дальнейшем движении среднего поршня 12 отрывается от его впускного седла. Воздух поступает из вывода V, соединенного с ресивером, к выводу IV и далее в магистраль управления тормозными механизмами прицепа до тех пор, пока его воздействие на средний поршень 12 сверху не уравняется давлением на мембрану 1 снизу. После этого клапан 4 перекрывает доступ сжатого воздуха из вывода V к выводу IV. Таким образом осуществляется следящее действие при таком варианте работы прибора. При падении давления сжатого воздуха на выводе I и под мембрану нижний поршень 13 вместе со средним поршнем 12 перемещается вниз. Клапан 4 отрывается от седла в верхнем малом поршне 10 и сообщает вывод IV с атмосферным выводом VI через отверстия в клапане 4 и поршне 13.
При одновременном подводе сжатого воздуха к выводам I и III происходит одновременное перемещение большого и малого верхних поршней 10 и 6 вниз, а нижнего поршня 13 со средним поршнем 12 — вверх. Заполнение магистрали управления тормозными механизмами прицепа через вывод IV и выпуск из нее сжатого воздуха происходит так же, как описано выше.
При выпуске сжатого воздуха из вывода II (при торможении запасной или стояночной тормозной системой тягача) давление над мембраной падает. Под действием сжатого воздуха снизу средний поршень 12 вместе с нижним поршнем 13 перемещаются вверх. Заполнение магистрали управления тормозными механизмами прицепа через вывод IV и оттормаживание происходит так же, как при подводе сжатого воздуха к выводу I. Следящее действие в этом случае достигается уравновешиванием давления сжатого воздуха на средний поршень 12 и суммы давления сверху на средний поршень 12 и мембрану 1.
При подводе сжатого воздуха к выводу III (или при одновременном подводе воздуха к выводам III и I) величина давления в выводе IV, соединенном с магистралью управления тормозными механизмами прицепа, превышает величину давления, подведенного к выводу III. Этим обеспечивается опережающее действие тормозной системы прицепа (полуприцепа). Максимальная величина превышения давления на выводе IV составляет 98,1кПа(1кгс/см); минимальная — около 19,5кПа (0,2кгс/см), номинальная — 68,8кПа (0,6кгс/см²). Регулирование величины превышения давления осуществляется винтом 8: при вворачивании винта оно увеличивается, при выворачивании — уменьшается.

Клапан управления тормозными механизмами прицепа с однопроводным приводом (рис.316) предназначен для приведения в действие тормозного привода прицепа (полуприцепа) при работе тормозных систем тягача, а также для ограничения давления сжатого воздуха в пневматическом приводе прицепа (полуприцепа) с целью предотвращения самопритормаживания последнего при колебаниях давления в пневматическом тормозном приводе автомобиля-тягача. Клапан установлен на раме автомобиля и закреплен двумя болтами.
Сжатый воздух от ресивера автомобиля-тягача подводится к выводу I и через канал А проходит в полость над ступенчатым поршнем 8. В отторможенном состоянии пружина 14, воздействуя на тарелку 15, удерживает мембрану 16 вместе с толкателем 19 в нижнем положении. При этом выпускной клапан 20 закрыт, а впускной клапан 21 открыт и сжатый воздух проходит из вывода I к выводу II и далее в соединительную магистраль прицепа. При достижении в выводе II определенного давления, устанавливаемого с помощью регулировочного винта 24, поршень 4 преодолевает усилие пружины 23 и опускается, вследствие чего впускной клапан 21 садится на седло в поршне 4. Таким образом, в отторможенном положении в магистрали прицепа автоматически поддерживается определенное давление, меньше давления в пневматическом приводе тягача.
При торможении тягача сжатый воздух подается к выводу IV и заполняет под мембранную полость В. Преодолевая усилие пружины 14, мембрана 16 поднимается вверх вместе с толкателем 19. При этом сначала закрывается впускной клапан 21, а затем открывается выпускной клапан 20, и воздух из соединительной магистрали прицепа через вывод II, полый толкатель 19 и вывод III в крышке 12 выход из в атмосферу. Воздух из вывода II выходит до тех пор, пока давление в полости В под мембраной 16 и в полости под ступенчатым поршнем 8 не уравновесится давлением в полости над ступенчатым поршнем. При дальнейшем снижении давления на выводе II поршень опускается и перемещает вниз толкатель, который закрывает выпускной клапан, вследствие чего выпуск воздуха из вывода II прекращается. Таким образом осуществляется следящее действие, и торможение прицепа (полуприцепа) происходит с эффективностью, пропорциональной величине подведенного к выводу IV давления сжатого воздуха.
Дальнейшее повышение давления на выводе IV приводит к полному выпуску сжатого воздуха из вывода II и тем самым к максимально эффективному торможению прицепа. При оттормаживании тягача, то есть при падении давления на выводе V и в полости В под мембраной 16, последняя под действием пружины 14 возвращается в исходное нижнее положение. Вместе с мембраной опускается толкатель. При этом закрывается выпускной клапан и открывается впускной клапан 21. Сжатый воздух из вывода 7 поступает в вывод II и далее в соединительную магистраль прицепа (полуприцепа), вследствие чего прицеп (полуприцеп) растормаживается.