Brzdná dráha vzduchových brzd: proč nákladní vozidla potřebují tolik prostoru

Celková brzdná dráha nákladního vozidla se vzduchovými brzdami je součtem čtyř veličin: jak dlouho trvá, než uvidíte nebezpečí (dráha vnímání), jak dlouho trvá, než se pohne noha (dráha reakce), jak dlouho trvá, než vzduch dosáhne a naplní brzdové komory (dráha prodlevy brzd), a jak daleko vozidlo ujede, než brzdy skutečně začnou pracovat (dráha účinného brzdění). Hydraulické brzdy osobních aut mají jen tři z těchto složek, protože kapalina je nestlačitelná a působí téměř okamžitě. Vzduch je pneumatický signál, který musí projít potrubím, otevřít ventily a naplnit objem, než se vůbec objeví nějaká síla. Tato dodatečná prodleva trvá zhruba 0,4 až 0,5 sekundy, což je při 90 km/h asi 10 metrů vozovky, a je to jediný největší důvod, proč se vzduchové brzdy chovají jinak než cokoli v osobním autě.

Čtyři složky zastavení

Rozdělte zastavení na jednotlivé složky a hned je jasné, proč naložená souprava potřebuje tolik prostoru a které části může technik skutečně ovlivnit.

Sečteno dohromady, zdravá naložená souprava při 90 km/h potřebuje od okamžiku nebezpečí do úplného zastavení zhruba 137 m - přibližně délku jednoho a půl fotbalového hřiště. Mechanické jsou přitom jen poslední dva řádky. První dva patří řidiči a žádná nová technika je nezkrátí.

Proč je prodleva brzd typická jen pro vzduchové brzdy

Když sešlápnete brzdový ventil, netlačíte brzdnou sílu potrubím, ale vysíláte pneumatický povel. Tento signál musí projít celou délkou vozidla, otevřít reléové ventily, a poté naplnit každou komoru dostatečným objemem, aby překonala vratné pružiny a vybrala vůli mezi čelistí a bubnem. Signál se šíří rychle, ale plnění trvá čas, a čas při dálniční rychlosti znamená dráhu.

Dva konstrukční prvky drží prodlevu pod kontrolou. Reléové ventily umístěné poblíž náprav berou signál z brzdového ventilu jen jako povel a komory pak plní ze sousedního zásobníku, místo aby vzduch tlačily celou cestou od kabiny. Elektronické brzdové systémy jdou ještě dál - povel posílají elektricky a vzduch používají čistě pro sílu. Pokud má vozidlo pocit, že brzdy „chytnou“ s odstupem navíc, jde spíš o servisní příznak, který stojí za prošetření, než o zvláštnost, se kterou je třeba žít - obvyklé viníky popisuje článek o prodlevě brzd a pomalé reakci brzd.

Co prodlevu zhoršuje nad rámec obvyklého

• Nadměrný zdvih tyče, kdy komora spotřebuje vzduch i čas na vybrání vůle dřív, než síla dorazí ke kamenu.
• Zauzlené, poddimenzované nebo zúžené vzduchové vedení a ucpané spojky.
• Reléový ventil pomalu otevírající, nebo návěs zapojený bez reléového ventilu.
• Nízký tlak v systému, protože kompresor nebo regulátor neudrží plné nabití.
• Netěsnosti, které při plném brzdění okamžitě sníží tlak.

Brzdná dráha podle rychlosti

Dráha vnímání, reakce a prodlevy roste s rychlostí lineárně. Brzdná dráha ne - roste s druhou mocninou rychlosti, takže nárůst z 50 na 100 km/h tuto část zhruba zečtyřnásobí. Níže uvedené hodnoty počítají se suchou, rovnou vozovkou, naloženou soupravou, správně seřízenými brzdami a pozorným řidičem. Berte je jako plánovací hodnoty, ne jako záruku.

Na mokré vozovce počítejte s výrazně delší dráhou a na ujetém sněhu nebo ledu s několikanásobně delší. Limitujícím faktorem se stává přilnavost, ne brzdná síla, a kolo se může zablokovat dávno předtím, než systém využije celý dostupný tlak.

Certifikovaná brzdná dráha není brzdná dráha v reálném provozu

Federální předpisy o zkrácené brzdné dráze vyžadují, aby většina nových tříanpravých tahačů zastavila z 97 km/h (60 mph) do 76 m při zkušební hmotnosti, s delší tolerancí pro těžké a náročné provozy. Tato čísla pocházejí z řízeného testu: profesionální řidič, povrch s vysokou přilnavostí, brzdy na zkušební teplotě a hodiny startují až v okamžiku sešlápnutí brzdy. Vnímání a reakce jsou zcela vyloučeny. Proto se v technických listech objevuje 76 m, zatímco praktická hodnota, kterou musí řidič při dálniční rychlosti počítat, je blíže 137 metrům.

Co v provozu brzdnou dráhu prodlužuje

• Seřízení brzd. Tyč za limitem seřízení odvádí méně práce a jedna slabá náprava přenáší zátěž na ostatní. Seřízení je nejlevnější způsob, jak zkrátit brzdnou dráhu.
• Teplo. Horké bubny a zeskelnatělé obložení ztrácejí tření, proto by dlouhé klesání měla nést motorová brzda. Více v článku o přehřátí brzd a vyhasnutí (fade).
• Nízký tlak v systému. Plně nabitý systém se pohybuje kolem 120 psi, přičemž regulátor vypíná zhruba při 120-135 psi a znovu zapíná kolem 100-110 psi. Pokud tlak klesne, klesá s ním i síla v komorách.
• Stav zatížení. Prázdný návěs brzdí jinak, ne vždy lépe - odlehčené nápravy se blokují dřív a ABS pak spíš uvolňuje tlak, než aby ho aplikoval.
• Pneumatiky a bubny. Opotřebený dezén, nesourodé průměry bubnů a znečištěné obložení - to vše ubírá záběr.
• Časování brzd návěsu. Pokud brzdy návěsu nastupují se zpožděním, tahač první zlomek sekundy brzdí sám a souprava se stává nestabilní.

Jak udržet brzdnou dráhu tam, kde má být

Nic z toho nevyžaduje exotické vybavení. Měřte zdvih tyče při každém servisu a opravte vše, co je na limitu nebo za ním pro daný typ komory. Netěsnosti opravujte, nežijte s nimi - prospěje to i kompresoru. Udržujte vzduch suchý, aby ventily v chladném počasí reagovaly ostře. Během sedmikrokové kontroly vzduchových brzd ověřte, že se výstraha nízkého tlaku rozsvítí kolem 60 psi a že se pružinové brzdy zapnou někde v rozsahu 20-45 psi při poklesu tlaku. Poté jezděte podle výše uvedených hodnot, přidejte rezervu na hmotnost, sklon a počasí, a pamatujte, že první přibližně dvě a půl sekundy jakéhokoli zastavení jsou čistá geometrie - vozidlo stále jede rychlostí provozu a mechanicky se ještě nic nestalo.