10.2. ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА АВТОМОБИЛЕЙ ЗИЛ С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

На автомобилях ЗИЛ применяют тормозную систему с пневматическим приводом (рис. 10.5), которая включает в себя колесные тормозные механизмы и контуры пневматического привода рабочей, стояночной и запасной тормозных систем. Тормозная система автомобиля ЗИЛ-4331, кроме того, включает в себя тормозной механизм и контур пневматического привода вспомогательной тормозной системы (моторный тормоз).

Схема пневматического привода

Рис. 10.5. Схема пневматического привода
1— компрессор; 2 — тормозные камеры передних колес; 3, 34, 35, 36 и 37 — клапаны контрольного вывода; 4 — клапан ограничения давления; 5 — пневмоэлектрнческие датчики включения сигнала торможения; 6 — кран вспомогательной тормозной системы; 7 — воздухораспределитель; 8 — кран аварийного растормажнвания стояночной тормозной системы; 9 и 11 — воздушные баллоны рабочей тормозной системы; 10 — конденсационный воздушный баллон; 12 — краны для слива конденсата; 13 — пневиоэлектрические датчики падения давления в тормозных системах, а также датчик включения стояночной тормозной системы; 14 — тройной защитный клапан; 15 — кран стояночной тормозной системы; 16 — пневмоцилиндры привода механизмов вспомогательной тормозной системы;

Схема пневматического привода тормозных систем автомобиля ЗИЛ-4331

тормозных систем автомобиля ЗИЛ-4331:
17 — двухстрелочный- манометр рабочей тормозной системы; 18 —двухсекционный кран рабочей тормозной системы; 19 — двойной защитный клапан; 20 — регулятор давления; 21 — спиртовой влагоотделитель; 22 — воздушный баллон стояночной тормозной системы; 23 — воздушный баллон вспомогательной тормозной системы; 24 — клапан управления тормозной системой прицепа (полуприцепа) с однопроводным приводом; 25 — клапан управления тормозной системой прицепа (полуприцепа) с двухпроводным приводом; 26 — одинарный защитный клапан; 27 — ускорительный клапан; 28 — тормозные камеры задних колес; 29 — клапан быстрого растормаживания; 30 — регулятор тормозных сил; 31 и 32 — двухмагистральные перепускные клапаны; 33 и 38 — соединительные головки

Тормозные механизмы (рис. 10.6) рабочей тормозной системы установлены на всех колесах. Тормозные механизмы задних колес являются общими для рабочей, стояночной и запасной тормозных систем.

Тормозные механизмы установлены на суппортах, которые крепятся к фланцам поворотных цапф переднего моста болтами, а к фланцам картера заднего моста заклепками. На эксцентриковых осях, закрепленных в суппорте, установлены тормозные колодки 2 с фрикционными накладками. Оси 8 колодок имеют эксцентрические опорные поверхности, позволяющие правильно сцентрировать их с тормозным барабаном 7. При торможении колодки раздвигаются разжимным кулаком 4, а при растормаживании стягиваются пружинами 6.

Тормозные механизмы рабочей системы

Рис. 10.6. Тормозные механизмы рабочей системы автомобиля ЗИЛ-4331: а — передних колес; б — задних колес;
1 — фрикционная накладка; 2 — тормозная колодка; 3 — ролик; 4 — разжимный кулак; 5 — опора ролика; 6 — стяжная пружина; 7 — тормозной барабан; 8 — ось колодки; 9 — суппорт

Вал 15 разжимного кулака (рис. 10.7) вращается в прикрепленном болтами к суппорту кронштейне. На шлицевом конце вала установлен регулировочный рычаг с размещенными внутри него червячной шестерней 16 и червяком 14, закрепленным фиксатором 17. Регулировочный рычаг при помощи вилки 11 с пальцем 12 и штока соединен с мембраной 3, установленной между корпусом и крышкой тормозной камеры, и обеспечивает уменьшение зазоров между тормозными колодками и барабаном, увеличивающихся в результате износа фрикционных накладок.

При подаче сжатого воздуха мембрана, прогибаясь, воздействует через диск 4 на шток, который поворачивает регулировочный рычаг вместе с валом разжимного кулака и кулак прижимает колодки к тормозному барабану, обеспечивая затормаживание колеса.

Передняя тормозная камера

Рис. 10.7. Передняя тормозная камера:
1— штуцер; 2 — крышка; 3 — мембрана; 4 — диск опорный; 5 — пружина возвратная; 6 — хомут; 7 — шток; 8 — корпус; 9 — кольцо; 10 — контргайка; 11 — вилка; 12 — палец; 13 — регулировочный рычаг; 14 — червяк; 15 — вал разжимного кулака; 16 — червячная шестерня; 17 — фиксатор червяка; 18 — болт

Тормозные камеры задних колес (рис. 10.8) с пружинными энергоаккумуляторами предназначены для приведения в действие тормозных механизмов колес заднего моста при включении рабочей, стояночной и запасной тормозных систем. Тормозная камера состоит из корпуса 1, соединенного с фланцем-крышкой 14, к которому крепится цилиндр 7 энергоаккумулятора. Между корпусом и фланцем зажата мембрана, которая при подаче сжато- го воздуха воздействует через диск 17 на шток 19, приводящий в действие тормозной механизм колеса. Шток соединен с диском при помощи колпачковой гайки, что позволяет штоку перемещаться относительно диска и обеспечивает дополнительный ход поршня. В цилиндре энергоаккумулятора размещены поршень 5 с толкателем 4 и пружина 8. При движении автомобиля сжатый воздух постоянно подается в цилиндр под поршень, который перемещается вверх и сжимает пружину 8. Сжатый воздух для включения рабочей тормозной системы подается в камеру через другой вывод.

Задняя тормозная камера

Рис. 10.8. Задняя тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором:
1 — корпус тормозной камеры; 2 — подпятник; 3 — кольцо уплотнительное; 4 — толкатель; 5 — поршень; 6 — манжета; 7 — цилиндр энергоаккумулятора; 8 — пружина силовая; 9 — винт; 10 — бобышка; 11 — патрубок цилиндра; 12 — дренажная трубка; 13 — упорный подшипник; 14 — фланец-крышка; 15 — патрубок тормозной камеры;16 — мембрана тормозной камеры; 17 — опорный диск; 18 — гайка колпачковая; 19 — шток; 20 — пружина возвратная; 21 — болт; 22 — фланец

При включении запасной или стояночной тормозных систем воздух из цилиндра энергоаккумулятора частично или полностью выходит и под действием пружины поршень 5 с толкателем 4 через подпятник 2 воздействует на диафрагму с штоком, который приводит в действие тормозной механизм колеса. При выключении стояночной тормозной системы в цилиндр опять начинает поступать сжатый воздух, поршень с толкателем поднимаются и освобождают мембрану с штоком, которые перемещаются под действием возвратной пружины 20.

Тормозной механизм вспомогательной тормозной системы (рис. 10.9) автомобиля ЗИЛ-4331 установлен в системе выпуска газов перед глушителем и состоит из корпуса 2 с внутренней сферической поверхностью, в котором установлена заслонка, соединенная при помощи вала 5 с пневмоцилиндром 10. При включении вспомогательной тормозной системы заслонка при помощи пневмоцилиндра устанавливается перпендикулярно потоку выхлопных газов, создавая противодавление в системе выпуска газов и тем самым увеличивая сопротивление перемещению поршней, что приводит к уменьшению частоты вращения коленчатого вала двигателя, а следовательно, и ведущих колес автомобиля. Одновременно другой пневмоцилиндр, который установлен в приводе топливного насоса высокого давления, воздействует на рычаг регулятора топливного насоса, выключая подачу топлива.

Вспомогательный (моторный) тормоз

Рис. 10.9. Вспомогательный (моторный) тормоз автомобиля ЗИЛ-4331: а — общий вид; б — пневмоцилиндр;
1 — приемная труба; 2 — корпус; 3 — пружина; 4 — крышка; 5 — вал заслонки; 6 — кронштейн; 7 — палец; 8 — наконечник; 9 — шплинт; 10 — пневмоцнлиндр; 11 — шайбы; 12 — патрубок; 13 — гайка; 14 — пружинная шайба; 15 — фланец; 16 — прокладка; 17 — упор; 18— заслонка; 19 — шток; 20 — пружине упора; 21 — пружина поршня; 22 — упор; 23 — поршневое кольцо; 24 — поршень; 25 — резиновая втулка; 26 — корпус; 27 — отверстие для подвода сжатого воздуха

Для создания постоянного запаса сжатого воздуха в тормозной системе служат компрессор и воздушные баллоны.

Компрессоры (рис. 10.10), устанавливаемые на изучаемых автомобилях,— двухцилиндровые, поршневые, приводятся в действие ремнем от шкива вентилятора системы охлаждения и имеют однотипную конструкцию. В верхней части блока 16 цилиндров компрессора расположены, пластинчатые впускные клапаны 14, которые прижимаются к гнездам пружинами, установленными в гнездах головки 9 блока. В головке блока 'установлены пластинчатые нагнетательные клапаны 11, которые прижимаются размещенными в пробках 12 пружинами.

Компрессор и регулятор давления

Рис. 10.10. Компрессор и регулятор давления автомобиля ЗИЛ-431410: а — устройство; б — схема работы;
А — канал, сообщающий разгрузочное устройство с атмосферой; I — давление в воздушных баллонах ниже 0,56… 0,70 МПа; II — давление в воздушных баллонах выше 0,70:.. 0,74 МПа;
1,6 — крышки; 2 — поршень; 3 — цилиндр; 4 — картер; 5 — коленчатый вал; 7 — плунжер; 8 — поршневой палец; 9 — головка блока; 10 — нагнетательная камера; 11 — нагнетательный клапан; 12 — пробка клапана; 13 — впускной канал; 14 — впускной клапан; 15 — шток; 16 — блок цилиндров; 17 — канал подвода воздуха от регулятора; 18 — регулятор давления; 19 — камера; 20 — коромысло; 21 — штуцер; 22 — отверстие для выхода масла; 23, 32— пружины; 24 — регулировочный колпачок; 25 — штуцер; 26 — шток шариков; 27 — выпускной клапан регулятора; 28 — впускной клапан регулятора; 29 — седло клапана; 30 — фильтры; 31 — канал

При давлении поршня компрессора вниз воздух через воздушный фильтр двигателя и патрубок поступает в камеру 19 и через впускные клапаны 14 по каналу 13 — в цилиндр. При движении поршня вверх впускные клапаны закрываются, воздух сжимается и, преодолевая усилие пружины, открывает выпускной клапан и через штуцер головки поступает, по трубопроводу в воздушные баллоны тормозной системы.

Блок и головка компрессора охлаждаются жидкостью, подводимой от системы охлаждения двигателя. Масло к трущимся поверхностям компрессора подается по масляной магистрали двигателя через штуцер 21 к торцу коленчатого вала 5 и под давлением поступает к шатунным подшипникам. Коренные шарикоподшипники, поршневые пальцы и стенки цилиндров смазываются разбрызгиванием. Избыток масла., стекает через отверстие 22 в поддон двигателя.

Регулятор давления автомобиля ЗИЛ-431410 шарикового типа установлен на компрессоре и служит для автоматического поддержания давления воздуха в баллонах тормозной системы в пределах 0,56…0,74 МПа. В корпусе регулятора давления, закрытого кожухом, установлены впускной 28 и выпускной 27 шариковые клапаны, которые прижимаются установленным в штуцере 25 штоком 26 под воздействием пружины 23 с центрирующими шариками. На штуцер 25 навернут регулировочный колпачок 24, при завинчивании которого пружина 23 поджимается и давление в тормозной системе повышается. При давлении до 0,56…0,70 МПа впускной клапан 28 закрыт, и выпускной клапан обеспечивает сообщение разгрузочного устройства компрессора с атмосферой. При этом впускные клапаны 14 закрыты, и компрессор нагнетает воздух в пневмосистему. При давлении воздуха в баллонах выше 0,70 МПа происходит подъем клапанов 28 и 27. Плунжер 7 разгрузочного устройства компрессора под действием сжатого воздуха поднимается вверх и штоком 15, преодолевая действие пружины 32, открывает впускной клапан 14. Компрессор начинает работать вхолостую, перекачивая воздух из одного цилиндра в другой.

Регулятор давления автомобиля ЗИЛ-4331 (рис. 10.11) обеспечивает автоматическое регулирование давления в пневмосистеме в пределах 0,65…0,80 МПа. Он установлен вместе с предохранителем от замерзания, двойным и тройным защитными клапанами на одном кронштейне, который расположен под правой подножкой кабины. При работе компрессора воздух от него через вывод I регулятора, фильтр 8, канал Д и обратный клапан 25 поступает к выводу III и далее в воздушные баллоны. Одновремен-но по каналу Г сжатый воздух поступает в полость В под поршень 24. Выпускной клапан 13, соединяющий полость Е над разгрузочным поршнем 29 с атмосферой через вывод II, открыт, а впускной клапан, через который сжатый воздух подводится из кольцевого канала в полость Е под действием толкателя 22 с пружиной 14, закрыт. Под действием пружины 1 разгрузочный клапан 3 также закрыт.

Регулятор давления автомобиля ЗИЛ-4331

Рис. 10.11. Регулятор давления автомобиля ЗИЛ-4331:
а — конструкция; б — схема работы при давлении в системе меньше 0,70 МПа; в — схема работы при давлении в системе 0,70—0,75 МПа; I— вывод от компрессора; II и IV — выводы в атмосферу; III — вывод в пневмосистему;
1— пружина разгрузочного клапана; 2 — нижняя крышка; 3 — разгрузочный клапан; 4 — седло разгрузочного клапана; 5 и 6 — кольца стопорные; 7 — шток; 8 — фильтр; 9 и 11 — кольца уплотнительные; 10 — пробка дополнительного вывода; 12 — сдвоенный клапан; 13 — выпускной клапан; 14 — пружина толкателя; 15 — корпус регулятора; 16 —пружина уравновешивающего поршня; 17 — защитный колпак; 18 — контргайка; 19 — регулировочный болт; 20 — тарелка пружины; 21 — верхняя крышка; 22 — толкатель клапанов; 23 — манжета поршня; 24 — уравновешивающий поршень; 25— обратный клапан; 26 — пружина обратного клапана; 27 — впускной клапан; 28 — пружина разгрузочного поршня; 29 — разгрузочный пофшень; 30— пружина фильтра; 31 — направляющая пружины; 32 — пружина; 33 — уплотнение клапана; 34 — клапан; 35 — уплотнение штока; 36 — шток; 37 — корпус клапана; 38 — защитный колпачок

При достижении давления более 0,70…0,75 МПа поршень 24 поднимается вверх, преодолевая усилие пружины 16. Выпускной клапан 13 под действием толкателя 22 закрывается, а впускной 27 открывается и сжатый воздух из кольцевого канала поступает в полость Е. Под действием сжатого воздуха разгрузочный поршень 29 перемещается вниз, разгрузочный клапан 3 открывается и сжатый воздух через вывод IV выходит в атмосферу вместе с конденсатом, скапливающимся в полости Ж. Давление в кольцевом канале падает, и обратный клапан 25 закрывается. При этом компрессор работает в разгрузочном режиме.

При падении давления менее 0,70 МПа поршень 24 под действием пружины 16 перемещается вниз, впускной клапан 27 закрывается, а выпускной клапан 13 открывается и соединяет полость Е с атмосферой через вывод II. Разгрузочный поршень 29 перемещается вверх, клапан 3 закрывается под действием пружины 1 и компрессор начинает нагнетать воздух в баллоны пневмосистемы.

Разгрузочный клапан 3 является также предохранительным. В случае если регулятор не срабатывает, при давлении более 1,00… 1,35 МПа клапан, преодолев сопротивление пружин 1 и 28, открывается. Давление открытия клапана 3 регулируют изменением числа шайб под пружиной 1.

В регуляторе имеется вывод для подсоединения специальных устройств, закрытый пробкой 10, а также клапан отбора воздуха для накачки шин, закрытый колпачком 38. При навинчивании шланга для накачки шин клапан 34 утапливается, открывая доступ сжатому воздуху в шланг и перекрывая канал Д к выводу III. Перед накачиванием шин следует понизить давление в воздушных баллонах до давления включения регулятора, так как во время холостого хода компрессора отбор воздуха невозможен.

Предохранитель от замерзания (рис. 10.12) устанавливают на участке пневмосистемы между регулятором давления и воздушными баллонами. Он состоит из корпуса 3 со стаканом 7, который заполняется этиловым спиртом, и штока 2 с фитилем 8. Предохранитель включается при температуре ниже 5 °С. При этом шток устанавливают рукояткой 1 в верхнее положение, пробка 5 с уплотнительным кольцом выходит из обоймы 6 и часть фитиля выходит в воздушный канал. Проходящий воздух насыщается парами спирта и образует конденсат с низкой температурой замерзания. При выключении предохранителя шток опускают в нижнее положение. При этом пробка с уплотнительным кольцом входит в обойму и разобщает стакан со спиртом с воздушным каналом. Жиклер 11 служит для выравнивания давления в воздушном канале и стакане предохранителя.

Предохранитель от замерзания

Рис. 10.12. Предохранитель от замерзания:

1 — рукоятка; 2 — шток; 3 — корпус; 4 — запирающий штифт; 5 — пробка с уплотнительным кольцом; 6 — обойма; 7 — стакан; 8 — фитиль; 9 — пружина; 10 — пробка; 11 — жиклер; 12 — уплотнительные кольца

От предохранителя воздух поступает к баллону 10 для конденсации влаги (см. рис. 10.5) и далее через тройной 14 и двойной 19 защитные клапаны — к воздушным баллонам 9 и 11 рабочей тормозной системы и баллонам 22 и 23 стояночной и вспомогательной тормозных систем.

Воздушные баллоны тормозной системы крепятся к раме автомобиля при помощи хомутов. Воздушный баллон имеет кран для слива конденсата воды и масла, предохранительный клапан и датчик падения давления.

Тройной защитный клапан (рис. 10.13, а) разделяет воздушную магистраль, идущую от компрессора через регулятор давления, предохранитель от замерзания и конденсационный воздушный баллон на три контура и при повреждении или негерметичности одного из них сохраняет давление в исправных контурах, а также сохраняет давление в контурах при снижении давления в подводящей магистрали.

Сжатый воздух от компрессора поступает через вывод I в полости А и Б клапана, преодолевает сопротивление пружин 6 и 9, открывает клапаны 3 и 12 и, прогибая мембраны 5 и 11, через выводы II и III поступает в воздушные баллоны и контуры рабочей тормозной системы. Одновременно, преодолевая сопротивление пружин 22, сжатый воздух открывает обратные клапаны 13 и 14 и поступает в полость В, открывает клапан 15 и через вывод IV поступает в контур системы аварийного растормаживания стояночного тормоза. При падении давления в одном из контуров под действием упругости пружины закрывается соответствующий клапан, и давление в остальных контурах сохраняется.

Защитные клапаны

Рис. 10.13. Защитные клапаны:
а — общий вид и конструкция тройного клапана; б — двойной клапан; А, Б и В — полости; I — вывод к компрессору; II — вывод в первый контур рабочей тормозной системы к тормозным механизмам передних колес и прицепа; III — вывод во второй контур рабочей тормозной системы к тормозным механизмам задних колес и прицепа; IV — вывод в контур системы аварийного растормаживания стояночной тормозной системы; V — вывод в контур вспомогательной тормозной системы; VI — вывод в контур стояночной и запасной тормозных систем;
1 и 34 — корпуса; 2 — колпак; 3 и 12 — клапаны основных контуров; 4, 10 и 17 — тарелки пружин; 5, 11 и 16 — мембраны; 6, 9, 18, 22, 24, 26 и 36 — пружины; 7 — заглушка; 8 — регулировочный винт; 13 и 14 — обратные клапаны; 15—клапан дополнительного контура; 19 — чашка; 20 — направляющая клапана; 21 — опорная шайба; 23 — толкатель; 25, 28 и 29 — кольца уплотнительные; 27 и 31 — шайбы; 30 — крышка; 32 — защитный чехол; 33 —центральный поршень; 34 — корпус; 35 — плоский клапан; 37 — упорный поршень; 38 — пробка

Двойной защитный клапан (рис. 10.13, б) разделяет воздушную магистраль, идущую от компрессора, на 2 самостоятельных контура, автоматически отключает один из контуров при его повреждении, сохраняя давление в неповрежденном контуре, а также сохраняет сжатый воздух в обоих контурах при повреждении подводящей магистрали. Сжатый воздух подводится через вывод I в центральную полость клапана, отжимает плоские клапаны 35 и по выводам V и VI поступает в контуры вспомогательной, стояночной и запасной тормозных систем. При снижении давления в одном из контуров (например, в выводе V) центральный поршень 33 вместе с клапаном 35 перемещается влево и прижимается к упорному поршню 37. При этом клапан 35 останется закрытым. Как только давление в центральной полости превысит усилие пружины 24, клапан 35 открывается и пропускает избыток воздуха в негерметичный контур.

Рабочая тормозная система. Эта система состоит из двух независимых контуров. Первый контур включает в себя воздушный баллон 11 (см. рис. 10.5), датчик падения давления, переднюю секцию крана 18, клапан ограничения давления 4, клапан 3 контрольного вывода, тормозные камеры передних колес. Второй контур включает в себя воздушный баллон 9, датчик падения давления, заднюю секцию крана 18, клапан 35 контрольного вывода, регулятор 30 тормозных сил с упругим элементом и тормозные камеры 28 задних колес.

Тормозной кран (рис. 10.14)—двухсекционный, служит для управления тормозными механизмами рабочей тормозной системы и комбинированным приводом тормозных механизмов прицепа.

При торможении усилие от педали тормоза через резиновый упругий элемент 25 передается на поршень 24, который, перемещаясь вниз, закрывает выпускное отверстие клапана 23, разобщая вывод II с атмосферой. Двигаясь дальше, поршень открывает клапан 23, обеспечивая поступление сжатого воздуха к выводу II и далее к тормозным механизмам задних колес до тех пор, пока сила нажатия на рычаг не уравновесит давление сжатого воздуха на поршень 24 снизу. При повышении давления в выводе II сжатый воздух через канал А поступает в полость Б над большим поршнем 22, перемещая вниз малый поршень 9, который сначала перекрывает отверстие клапана 11, а затем сообщение вывода I с атмосферой, и открывает клапан 11, обеспечивая подачу сжатого воздуха из вывода IV через вывод I в тормозные камеры передних колес. При повышении давления в выводе I и, следовательно, в полости В под поршнями 9 и 22 произойдет уравновешивание силы, действующей на поршни сверху, и давление в выводе I установится соответствующее усилию на педали тормоза. Таким образом, в обеих секциях крана осуществится следящее действие в зависимости от усилия, прикладываемого водителем к тормозной педали.

Двухсекционный тормозной кран

Рис. 10.14. Двухсекционный тормозной кран:
А — конструкция; Б — схема работы крана при отсутствии торможения; В — схема работы крана при торможении; А — канал; I и II — выводы в контуры рабочих тормозных механизмов передних и задних колес; III и IV — выводы к воздушным баллонам; V — вывод в атмосферу;
1 — толкатель; 2 — гайка; 3 — тарелка; 4, 10, 14 и 21 — уплотнительные кольца; 5 — шпилька; 6, 7, 18 и 20 — пружины; 8 и 13 — манжеты; 9 — малый поршень; 11 и 23 — клапаны; 12 — толкатель малого поршня; 15—клапан атмосферного вывода; 16 — упорное кольцо; 17 — корпус атмосферного вывода; 19 — нижний корпус; 22 — большой поршень; 24 — верхний поршень; 25 — упругий элемент; 26 — верхний корпус; 27 — плита; 28 — защитный чехол

При повреждении контура первой секции крана и отсутствии давления в выводе I усилие от педали тормоза будет передаваться через шпильку 5 непосредственно на толкатель 12 малого поршня, и вторая секция будет управляться механически, полностью сохраняя работоспособность. При отказе в работе контура нижней секции крана и снижении в нем давления, верхняя секция сохранит свою работоспособность.

Клапан ограничения давления (рис. 10.15, а) предназначен для уменьшения давления в передних тормозных камерах при торможении с малой интенсивностью в целях улучшения устойчивости и управляемости на скользких дорогах, а также для увеличения давления при максимальной интенсивности торможения и для ускорения выпуска воздуха при растормаживании.

Клапаны

Рис. 10.15. Клапаны:
а — ограничения давления; б — контрольного вывода; I — вывод к тормозным камерам передних колес; II— вывод к тормозному крану; III — вывод в атмосферу;
1 — клапан атмосферного вывода; 2 — выпускной клапан; 3 — стержень клапанов; 4 и 20 — корпуса; 5 — малый ступенчатый поршень; 6 — впускной клапан; 7, 16 и 21 — уравновешивающие пружины; 8 — большой поршень; 9, 12 и 15 — уплотнительные кольца; 10—крышка; 11— регулировочные шайбы; 13 — опорная шайба; 14 — упорное кольцо; 17— гайка; 18 — толкатель; 19 — конический клапан; 22 — штуцер

При торможении сжатый воздух из нижней секции тормозного крана через вывод II поступает в полость клапана и, воздействуя на малый ступенчатый поршень 5, начинает перемещать его вниз. При этом выпускной клапан 2 закрывает вывод III в атмосферу, а впускной клапан 6 открывает доступ сжатому воздуху через вывод I к тормозным камерам передних колес. Сжатый воздух будет поступать до тех пор, пока его давление на больший по размеру нижний торец малого поршня 5 не уравновесится с давлением на верхний торец малого поршня. При этом впускной клапан 6 закроется, и в выводе I установится давление меньше, чем в выводе II, пропорционально соотношению площадей верхнего и нижнего торцов малого поршня. При увеличении давления в выводе II до определенной величины в работу включится большой поршень 8, который, преодолевая усилие пружины 7, начнет давить на малый поршень, уменьшая разницу давлений в выводах II и I, и при давлении около 0,60 МПа оно выравнивается. Таким образом обеспечивается следящее действие клапана.

При уменьшении давления в рабочей тормозной системе поршни 8 и 5 вместе с клапанами 6 и 2 перемещаются вверх, и сжатый воздух из тормозных камер через вывод III выходит в атмосферу, обеспечивая быстрое растормаживание передних колес.

Клапан контрольного вывода (рис. 10.15, Б) служит для отбора воздуха из пневмосистемы или замера давления в системе. Для этого необходимо отвернуть гайку 17 клапана и навернуть на корпус клапана 19 накидную гайку шланга или измерительного прибора. При заворачивании гайки толкатель 18 утапливается и отжимает от седла конический клапан 19, обеспечивая поступление через него сжатого воздуха.

Регулятор тормозных сил (рис. 10.16) предназначен для автоматического регулирования давления воздуха в тормозных камерах задних колес в зависимости от весовой нагрузки на задний мост.

Регулятор тормозных сил

Рис. 10.16. Регулятор тормозных сил:
а — конструкция; б — установка на автомобиле; I — вывод к двухсекционному тормозному крану; II — вывод к тормозным камерам колес; III — вывод в атмосферу;
1— соединительная трубка; 2 и 7 — уплотнительные кольца; 3 — нижний корпус; 4 — клапан атмосферного вывода; 5 — вал рычага; 6 и 13 — стопорные кольца; 8 — кольцевая пружина; 9 — шайба; 10 — вставка с ребрами; 11 — ребра поршня; 12 — манжета; 14 — верхний корпус; 15 — опорная шайба; 16 — стержень клапана; 17 — пружина; 18 — клапан; 19 — верхний поршень; 20 — толкатель; 21 — рычаг; 22 — мембрана; 23 и 26 — направляющие; 24 — шаровая пята; 25 — нижний поршень; 26 — задний мост; 27 — задняя тормозная камера; 28 — тяга; 29 — регулятор тормозных сил; 30 — упругий элемент; 31 — кронштейн; 32 — поперечина рамы

При торможении сжатый воздух через вывод I поступает к верхнему торцу поршня 19, перемещая его вниз. Одновременно по трубке 1 сжатый воздух подается под поршень 25, который через шаровую пяту, связанную с рычагом 21, прижимается к толкателю 20. При опускании поршня 19 клапан 18 перекрывает отверстие в толкателе, разобщая вывод II с выводом III в атмосферу, а затем открывается и обеспечивает поступление сжатого воздуха в вывод II. Одновременно сжатый воздух поступает в полость А и через мембрану 22 воздействует на поршень 19 снизу. При достижении в выводе II давления, пропорционального отношению площадей верхней и нижней поверхностей поршня 19, клапан 18 закрывается. Активная площадь нижней поверхности поршня может меняться в зависимости от положения наклонных ребер 11 поршня по отношению к неподвижной вставке 10. Взаимное положение поршня и вставки зависит от положения рычага 21, которое, в свою очередь, зависит от взаимного положения заднего моста, связанного с ним рычага регулятора и рамы, на которой установлен регулятор. При уменьшении нагрузки на мост рычаг 21 опускается вместе с толкателем 20 и поршнем 19 и больше становится площадь нижней поверхности поршня, что уменьшает давление в тормозных камерах. При увеличении нагрузки рычаг 21 поднимается, поднимая толкатель и поршень 19. При этом площади сверху и снизу поршня выравниваются, и давление воздуха, поступающего через вывод II в тормозные камеры колес, возрастает. Упругий элемент 30 регулятора предохраняет его от повреждений при сильных толчках и вибрациях.

Стояночная и запасная тормозные системы. Эти системы имеют отдельный контур, в который входят воздушный баллон 22 (см. рис, 10.5), датчик 13 падения давления, крйн 15 стояночной тормозной системы, ускорительный клапан 27, два двухмагистральных перепускных клапана 31 и 32, клапан 29 быстрого растормаживания, клапан 34 контрольного вывода, датчик сигнала торможения и пружинные энергоаккумуляторы тормозных камер. В контур стояночной и запасной тормозных систем подключены также приборы управления тормозами прицепа: клапаны 24 и 25 управления тормозом прицепа с одно- и двухпроводным приводом, одинарный защитный клапан 26, две автоматические соединительные головки 33 и соединительная головка 38.

Кран стояночной тормозной системы (рис. 10.17) обратного действия с ручным управлением установлен справа от сиденья водителя.

Тормозной кран стояночной тормозной системы

Рис. 10.17. Тормозной кран стояночной тормозной системы:
1 — упорное кольцо; 2, 6 и 12 — пружины; 3 — корпус; 4 и 24 — кольца уплотнительные; 5 — уравновешивающая пружНна; 7 — направляющая пружины; 8 — направляющая штока; 9 — кольцо; 10 — кольцо упорное; 11 — штифт; 13 — крышка; 14 — рукоятка; 15 — колпачок штока; 16 — шток; 17 — ось ролика; 18 — фиксатор рукоятки; 19 — ролик; 20 — стопорная пластина; 21 — седло штока; 22 — клапан; 23 — поршень следящего устройства

При движении автомобиля рукоятки 14 крана находятся в переднем крайнем положении, при котором колпачок 15 и шток 16 располагаются в нижнем положении, открывая клапан 22 и закрывая в нем отверстие, сообщающееся с атмосферным выводом II. Сжатый воздух, поступающий через вывод I крана, подается через открытый клапан 22 и вывод III в цилиндры энергоаккумуляторов, пружины которых сжимаются, обеспечивая расторможенное состояние тормозных механизмов задних колес.

При полном повороте рукоятки 14 крана назад (включение стояночной тормозной системы) вместе с ней поворачивается колпачок 15, который скользит по винтовой поверхности кольца 9 и, поднимаясь вверх, поднимает шток 16. Отжатый вниз торцом штока клапан 22 под действием пружины 2 поднимается и закрывает отверстие в поршне 23, перекрывая проход воздуху из вывода I к выводу III. При дальнейшем подъеме штока открывается внутреннее отверстие клапана 22 и сообщает вывод I с атмосферным выводом II, а ускорительный клапан соединяет энергоаккумуляторы с атмосферой, и их пружины приводят тормозные механизмы в заторможенное состояние.

Для включения стояночного тормоза рукоятку крана необходимо вытянуть, и она автоматически вернется в крайнее переднее положение.

При частичном повороте рукоятки крана (включение запасной тормозной системы) сжатый воздух из полостей энергоаккумуляторов и из управляющей линии ускорительного клапана будет выходить через вывод II до тех пор, пока давление в полости А под поршнем 23 не превысит суммарного усилия уравновешивающей пружины 5 и давления в полости Б над поршнем. После этого поршень 23 вместе с клапаном поднимется вверх до соприкосновения клапана с штоком, торец которого перекроет внутреннее отверстие клапана и выпуск воздуха прекратится. Таким образом обеспечивается следящее действие.

Ускорительный клапан (рис. 10.18, а) предназначен для уменьшения времени срабатывания пружинных энергоаккумуляторов.

При отсутствии торможения сжатый воздух от ручного тормозного крана поступает через вывод II в камеру А и опускает поршень 9 вниз, закрывая клапан 7 и открывая клапан II. При этом сжатый воздух из воздушных баллонов через вывод I поступает через вывод III к энергоаккумуляторам, растормаживая колеса.

Клапаны

Рис. 10.18. Клапаны:
a — ускорительный; б — двухмагистральный перепускной;
1— клапан атмосферного вывода; 2 и 14 — корпуса; 3 — направляющая; 4 — пружина; 5 — обойма; 6 — корпус клапанов; 7 — клапан выпускной; 8 и 16 — уплотнительные кольца; 9 — поршень; 10 — седло клапана; 11 — впускной клапан; 12 — упорное кольцо; 13 — мембрана; 15 — крышка

При включении запасной или стояночной тормозной системы сжатый воздух из камеры А через вывод II и ручной тормозной кран выпускается в атмосферу. Поршень 9 перемещается вверх, клапан 11 под действием пружины 4 закрывается, а клапан 7 открывается. Энергоаккумуляторы через вывод I, клапан 7 и вывод IV сообщаются с атмосферой, что обеспечивает затормаживание колес.

Двухмагистральные перепускные клапаны (рис. 10.18, б) служат для наполнения сжатым воздухом одной магистрали по выбору и отсоединения ее от двух других. К выводу V клапана 31 (см. рис. 10.5) подведена магистраль от тормозного крана с ручным управлением через ускорительный клапан, а к выводу VII (см. рис. 10.18, б) подведена магистраль от крана аварийного растормаживания. Вывод VI соединен с вторым двухмагистральным клапаном 32 (см. рис. 10.5), который в свою очередь соединен с магистралью от верхней секции двухсекционного тормозного крана и имеет вывод к энергоаккумуляторам. При подаче сжатого воздуха в вывод V (см. рис. 10.18, б) клапана от тормозного крана мембрана 13 перекрывает вывод VII, и воздух через вывод VI и далее через второй двухмагистральный клапан поступает в энергоаккумуляторы, растормаживая тормозные механизмы колес. При подаче сжатого воздуха через вывод VII от крана аварийного растормаживания мембрана 13 перекрывает вывод V и воздух также поступает к энергоаккумуляторам. Клапан 32 (см. рис. 10.5) работает аналогично клапану 31 и служит для предотвращения совместного срабатывания рабочего и стояночного тормозов при одновременном воздействии на педаль тормоза и рукоятку крана стояночного тормоза.

Датчик падения давления (рис. 10.19, а) замыкает электрическую цепь контрольной лампы при падении давления в тормозной системе. При повышении давления мембрана 2 прогибается и, преодолевая усилие пружины 5, размыкает контакты 3 электрической цепи с замыкателем 4.

Датчик включения сигнала торможения (рис. 10.19, б) размыкает цепь электрических ламп при падении давления в тормозной системе.

Датчики

Рис. 10.19. Датчики:
а — падения давления в воздушных баллонах; б — включения сигнала торможения;
1 — корпус; 2 — мембрана; 3 — контакт; 4 — замыкатель контактов; 5 — пружина

Контур привода аварийного растормаживания предназначен для растормаживания тормозных механизмов задних колес при аварийном падении давления в контуре стояночной и запасной тормозных систем. Управление давлением в контуре осуществляется кнопочным тормозным краном 8 (см. рис. 10.5), при нажатии на который воздух через двухмагистральные клапаны подается к пружинным энергоаккумуляторам, растормаживая тормозные механизмы задних колес.

При отсутствии сжатого воздуха в системе аварийного растормаживания автомобиль можно растормозить при помощи выворачивания винта 9 (см. рис. 10.8) на тормозных механизмах задних колес.

Вспомогательная тормозная система автомобиля ЗИЛ-4331.

Она имеет контур, включающий в себя воздушный баллон 23 (см. рис. 10.5), датчик падения давления 13, кнопочный кран включения моторного тормоза, 2 пневмоцилиндра привода тормозного механизма и топливного насоса, клапан контрольного вывода, датчик включения сигнала торможения 5 и воздухораспределительную коробку, предназначенную для питания сжатым воздухом пневмоусилителя сцепления, переключателя демультипликатора и других потреби?елей сжатого воздуха.

Кнопочный тормозной кран (рис. 10.20) обеспечивает подачу сжатого воздуха к пневмоцилиндрам привода тормозного механизма вспомогательного тормоза. Сжатый воздух из воздушного баллона поступает в кран через вывод I. При нажатии на кнопку 8 толкатель 9 опускается вниз, разобщая вывод III, соединяющий кран с исполнительными пневмоцилиндрами, с атмосферным выводом II. При дальнейшем движении толкатель открывает клапан 15, и сжатый воздух поступает от вывода I через вывод III к пневмоцилиндрам, которые приводят в действие тормозной механизм вспомогательного тормоза.

Кнопочный тормозной кран

Рис. 10.20. Кнопочный тормозной кран: 1, 11 и 12 — упорные кольца; 2 — корпус; 3 — фильтр; 4 — тарелка пружины; 5, 10, 14 и 18 — уплотнительные кольца; 6 _ втулка; 7 — защитный чехол; 8 — кнопка; 9 — толкатель; 13 — пружина; 15 — клапан; 16 — стержень клапана; 17 — направляющая клапана

При отпускании кнопки толкатель под действием пружины 13 возвращается в верхнее положение, сообщая выводы II и III, клапан 15 закрывается, а сжатый воздух из магистрали пневмоцилиндров через вывод III и отверстие А в толкателе выходит через вывод II в атмосферу.

Приборы тормозного привода прицепа включены в контур стояночной и запасной тормозных систем и позволяют управлять тормозными механизмами прицепов как с двух, так и с однопроводным приводом.

Одинарный защитный клапан (рис. 10.21) предназначен для предохранения тормозного привода автомобиля от потери сжатого воздуха при повреждении соединительных магистралей, связывающих автомобиль с прицепом, а также для предотвращения выхода сжатого воздуха прицепа при нарушении герметичности тормозных систем автомобиля.

Сжатый воздух через вывод I и канал Б поступает под мембрану 11 и, преодолевая усилие пружины 7, поднимает ее и через канал А и обратный клапан 2 проходит в вывод II. При падении давления до значения меньше чем 0,53—0,55 МПа мембрана опускается и перекрывает сообщение каналов А и Б и клапан 2 закрывается. Защитный клапан регулируют болтом 10, при заворачивании которого давление, необходимое для открытия клапана, повышается.

Одинарный защитный клапан

Рис. 10.21. Одинарный защитный клапан:
1 — корпус; 2 — обратный клапан; 3 — пружина обратного клапана; 4 — направляющая обратного клапана; 5 — упорное кольцо; 6 — поршень; 7 — пружина; 8 — тарелка пружины; 9 — крышка; 10 — регулировочный болт; 11 — мембрана

Клапан управления тормозной системой прицепа с двухпроводным приводом (рис. 10.22) предназначен для управления тормозной системой прицепа с двухпроводным приводом, а также для выключения клапана управления тормозной системой прицепа с однопроводным приводом.

Клапан управления тормозной системой

Рис. 10.22. Клапан управления тормозной системой прицепа с двухпроводным приводом:
1— мембрана; 2, 5, 11, 17 и 22 — уплотнительные кольца; 3 — корпус клапана; 4 — верхний корпус; 6 — большой верхний поршень; 7 — малый верхний поршень; 8 — тарелка пружины; 9 — регулировочный винт; 10 и 15 — пружины; 12—коническая пружина; 13 и 18 — стопорные кольца; 14 — клапан; 16—средний поршень; 19 — нижний поршень; 20 — нижний корпус; 21 — корпус атмосферного вывода; 23 — гайка; 24 — шайба; 25 — средний корпус

При движении автомобиля сжатый воздух постоянно поступает к выводу II от ручного тормозного крана и выводу V от воздушных баллонов и действует сверху на мембрану 1 и снизу на поршень 16, удерживая поршень 19 в нижнем положении. При этом вывод IV управляющей магистрали прицепа через отверстие в корпусе 3 клапана 14 и в поршне 19 сообщается с атмосферным выводом VI.

При подводе сжатого воздуха от секции тормозного крана, действующей на задние колеса, к выводу III поршни 6 и 7 перемещаются вниз. Поршень 7 садится своим седлом на клапан 14, перекрывая атмосферный вывод в поршне 16 и открывая клапан 14. Сжатый воздух от вывода V поступает к выводу IV и далее в управляющую магистраль прицепа.

Поступление сжатого воздуха к выводу IV продолжается до тех пор, пока давление в полости под поршнями 6 и 7 не становится равным давлению сжатого воздуха, подведенного к выводу III. После этого клапан 14 под действием пружины 15 перекрывает доступ сжатого воздуха из вывода V к выводу IV, обеспечивая следящее действие клапана.

При подводе сжатого воздуха к выводу I от секции тормозного крана, действующей на передние колеса, он поступает к мембране 1 и перемещает ее вверх вместе с поршнем 19, поршнем 16 и клапаном 14. Клапан доходит до седла в малом верхнем поршне 7, перекрывает атмосферный вывод и отрывается от седла среднего поршня 16. Воздух поступает из вывода V к выводу IV и далее в управляющую магистраль прицепа до тех пор, пока его воздействие на средний поршень 16 сверху не уравновесится давлением на мембрану снизу. После этого клапан 14 перекрывает доступ сжатого воздуха из вывода V к выводу IV, что обеспечивает следящее действие клапана.

При одновременном подводе сжатого воздуха к выводам III и I происходит одновременное перемещение большого 6 и малого 7 верхних поршней вниз, а нижнего поршня 19 со средним поршнем 16 вверх, и сжатый воздух через вывод IV подается в управляющую магистраль прицепа.

При включении стояночной тормозной системы давление в выводе II и над мембраной 1 падает. Под действием сжатого воздуха из вывода V поршень 16 вместе с поршнем 19 перемещается вверх, обеспечивая заполнение управляющей магистрали прицепа через вывод IV. Следящее действие осуществляется в этом случае в результате давления сжатого воздуха на поршень 16 снизу и мембрану 1 сверху.

При подводе сжатого воздуха к выводу III или одновременном подводе воздуха к выводам III и I давление в выводе IV, соединенном с управляющей магистралью прицепа, превышает давление, подведенное к выводу II, чем обеспечивается опережающее действие тормозной системы прицепа. Регулировка опережающего давления осуществляется винтом 9.

Клапан управления тормозной системой прицепа с однопроводным приводом (рис. 10.23) предназначен для выпуска воздуха из соединительной магистрали тормозной системы прицепа, а также для ограничения давления сжатого воздуха, поступающего в тормозную систему прицепа, до заданного уровня с целью предотвращения самозатормаживания прицепа при колебаниях давления сжатого воздуха в пневматическом приводе автомобиля- тягача.

Клапан управления тормозной системой прицепа

Рис. 10.23. Клапан управления тормозной системой прицепа с однопроводным приводом:
1 — контргайка; 2 — регулировочный винт; 3 и 19 — тарелки; 4 и 18 —пружины; 5 — нижняя крышка; 6. 13 и 24 — уплотнительные кольца; 7 и 16 — кольца упорные; 8 — впускной клапан; 9 — нижннй поршень; 10 — коническая пружина; 11 — выпускной клапан; 12 — седло выпускного клапана; 14 и 22 — кольцевые пружины; 15 — толкатель; 17 — защитный колпачок; 20 — верхняя крышка; 21 — мембрана; 23 — опора; 25 — ступенчатый поршень; 26 — корпус

Сжатый воздух от воздушных баллонов через одинарный защитный клапан подводится к выводу I, откуда через канал Б проходит в полость над ступенчатым поршнем 25. В расторможенном состоянии пружина 18, воздействуя на тарелку 19, удерживает мембрану вместе с толкателем 15 в нижнем положении. При этом выпускной клапан 11 закрыт, а впускной клапан 8 открыт, и сжатый воздух проходит из вывода I к выводу II, а оттуда в соединительную магистраль прицепа. При достижении в выводе II определенного давления, устанавливаемого при помощи регулировочного винта 2, поршень 9, преодолевая усилие пружины 4, опускается. Клапан 8 садится на седло в поршне и разобщает выводы При торможении сжатый воздух подается от клапана управления двухпроводной тормозной системой к выводу IV, заполняет подмембранную полость, преодолевая усилие пружины 18, поднимает мембрану 21 с толкателем 15 и открывает выпускной клапан 11. Воздух из соединительной магистрали прицепа через вывод II, полый толкатель 15 и вывод III в крышке 20 выходит в атмосферу до тех пор, пока давление в полости под мембраной и давление в полости под ступенчатым поршнем 25, создаваемое через канал А не уравновесится давлением в полости над ступенчатым поршнем 25, создаваемым через канал Б. При дальнейшем падении давления в выводе II и канале А поршень 25 опускается и перемещает вниз толкатель 15, который садится своим седлом на выпускной клапан 11. Отверстие в толкателе перекрывается, и выпуск воздуха из вывода II прекращается. Эффективность торможения прицепа пропорциональна подведенному к выводу IV управляющему давлению.

Дальнейшее повышение давления в выводе IV вызывает больший выпуск сжатого воздуха из вывода II и обеспечивает более полное торможение прицепа.

При растормаживании, т. е. при падении давления в выводе IV и подмембранной полости, мембрана 21 под действием пружины 18 возвращается в исходное положение, и толкатель 15 опускается. При этом отверстие в толкателе закрывается выпускным клапаном II, а впускной клапан 8 отрывается от седла в поршне 9 и сжатый воздух из вывода I поступает в вывод II.

Соединительная головка типа А (рис. 10.24, а) предназначена для соединения магистрали пневматического привода тормозов прицепа с однопроводным приводом и устанавливается в середине задней поперечины рамы.

При сцепке тягача с прицепом у соединительных головок отводятся в сторону защитные крышки. Головку типа А смыкают с головкой типа Б прицепа седлами. При этом шток головки типа Б прицепа входит в сферическую выемку клапана 3 головки типа А тягача и отрывает его от седла 4. Затем головку типа Б поворачивают до тех пор, пока фиксатор головки типа Б не войдет в паз направляющей головки типа А, предотвращая тем самым саморасцепку. Герметизация достигается в результате сжатия седел соединительных головок.

Соединительные головки

Рис. 10.24. Соединительные головки:
а — соединительная головка типа А; б — автоматическая соединительная головка; 1 — корпус; 2 — пружина; 3 — клапан; 4 — седло клапана; 5 — кольцевая гайка; 6 — крышка; 7 — поршень; 8 — направляющая поршня; 9 — упорное кольцо; 10 — клапан; 11 и 12 — фильтры; 13 — пробка

При отсоединении тягача от прицепа соединительную головку типа Б следует поворачивать в обратном направлении до выхода фиксатора одной головки из паза другой, после этого головки разъединяются. При этом клапан под действием пружины 2 прижимается к седлу и закрывает соединительную магистраль, предотвращая выход воздуха из пневматической системы тягача. После разъединения головки закрывают крышками.

Автоматическая соединительная головка (рис. 10.24, б) предназначена для соединения магистралей двухпроводного пневматического привода тормозов прицепа.

На автомобиле две соединительные головки установлены неподвижно на задней поперечине рамы.

При соединении головок тягача и прицепа поршень 7 в соединительной головке тягача утапливается, открывая доступ сжатому воздуху из магистрали пневматического привода тягача в магистраль прицепа. При разъединении головок поршень под действием пружины поднимается вверх и закрывает магистраль, предотвращая выход сжатого воздуха из пневматической системы тягача.