Brzdový válec: jak funguje, jaké jsou typy a kdy jej vyměnit

Brzdový válec je kulaté, pneumaticky ovládané zařízení přišroubované k nápravě u každého brzděného kola. Jeho úkol je jednoduchý, ale zásadní: přijímá stlačený vzduch z brzdového systému vozidla a přeměňuje tento pneumatický tlak na přímočarý mechanický tlak. Ten se přenáší přes tyč na přestavník vůle, který otáčí vačkovým hřídelem (nebo ovládá kotoučový třmen) a dotáhne brzdu. Když sešlápnete brzdový pedál, vzduch naplní válec; při uvolnění pedálu vratná pružina zatlačí membránu a tyč zpět do výchozí polohy.

Protože těžká nákladní vozidla používají místo hydraulické kapaliny z osobních aut vzduch, je brzdový válec „svalem“, který umožňuje fungování vzduchové brzdy na každém kole vozidla. Pochopení obou stran válce, běžných typů a způsobu poruchy je základní znalostí pro každého technika, který pracuje na tématu jak fungují vzduchové brzdové systémy.

Jak brzdový válec funguje

Uvnitř provozního brzdového válce je pružná pryžová membrána, tlačná tyč a vratná pružina. Při brzdění vstupuje vzduch z brzdového ventilu do válce za membránu. Tlak vzduchu působící na plochu membrány vytváří sílu – vyšší tlak i větší plocha membrány znamenají větší tlak. Tato síla vytlačuje tlačnou tyč ven, tyč pohybuje ramenem přestavníku vůle a přestavník otáčí vačkou (S-cam), která roztlačí brzdové čelisti proti bubnu.

Sílu brzdění určují dvě věci: jak velký tlak vzduchu řidič ovládáním vyžádá a jaká je účinná plocha membrány (což je právě číslo v označení velikosti válce). Když řidič uvolní pedál, vzduch se vypustí a vnitřní vratná pružina zatáhne tyč zpět, takže se čelisti oddálí od bubnu.

Velikost válce a co znamená jeho číslo

Válce se označují podle účinné plochy membrány v čtverečních palcích a toto číslo je právě to, na které se odkazuje „typové“ označení. Válec „typu 30“ (T30) má přibližně 30 čtverečních palců účinné plochy. Vyšší číslo znamená větší výstupní sílu při stejném tlaku vzduchu, proto poloha nápravy a konstrukce brzdy určují potřebnou velikost. Kombinace různých velikostí válců na jedné nápravě naruší vyváženost brzdění, proto při výměně vždy dodržte velikost vyraženou na skříni.

Provozní válce vs. pružinové (akumulační) válce

Existují dvě hlavní skupiny brzdových válců a je důležité vědět, s jakou se pracuje, protože to mění způsob servisu.

Provozní (jednomembránové) válce

Prostý provozní válec – často přírubový typ T30 – má jednu membránu a jeden úkol: aktivovat brzdu vzduchem, když řidič sešlápne pedál. Obvykle se nacházejí na řízených nápravách, které normálně nemají parkovací ani nouzové pružinové brzdy. Skříň drží pohromadě ocelový upínací pás uprostřed, proto se jim mezi techniky říká „přírubové“. Po vypuštění vzduchu vratná pružina stáhne tyč zpět a brzda se zcela uvolní.

Pružinové (akumulační) válce (T30/30)

Pružinový válec, například T30/30, jsou ve skutečnosti dva válce spojené zády k sobě. Přední „provozní“ sekce funguje stejně jako u obyčejného válce při běžné jízdě. Zadní „pružinová“ nebo „nouzová“ sekce obsahuje velkou, silně předepnutou vinutou akumulační pružinu. Při běžném provozu drží tlak vzduchu v pružinové sekci akumulační pružinu stlačenou mimo činnost. Když zatáhnete parkovací brzdu – nebo když tlak vzduchu nebezpečně klesne – tento přídržný vzduch se vypustí, akumulační pružina se roztáhne a mechanicky vytlačí tyč ven, čímž se brzda aktivuje.

Tato bezpečnostní konstrukce je důvodem, proč vozidlo se závažnou netěsností vzduchu začne brzdit samo: pružinové brzdy se obvykle začínají aktivovat přibližně mezi 20 a 45 psi, jakmile akumulační pružina překoná klesající tlak vzduchu. Proto se také s pružinovým válcem nikdy nesmí pracovat bez předchozího zajištění. Prahové hodnoty tlaku, kterými se toto chování řídí, najdete v článku o tom, co se stane, když systém ztrácí tlak vzduchu.

Příznaky selhávajícího brzdového válce

Brzdové válce fungují v drsném prostředí – stříkající voda z vozovky, sůl, teplo a neustálý pohyb. Sledujte tyto varovné příznaky:

• Slyšitelný únik vzduchu u kola: Trvalé syčení z válce, zejména při brzdění, obvykle znamená protrženou nebo prasklou membránu.
• Pomalé zabírání nebo uvolňování brzdy: Slabá vratná pružina nebo netěsná membrána mohou způsobit vlečení nebo zpožďování brzdy.
• Nadměrný zdvih tlačné tyče: Pokud tyč jede dál, než dovoluje limit seřízení, může být válec oslabený – i když častější příčinou je špatně seřízený přestavník vůle nebo opotřebené obložení.
• Zkorodovaný nebo zdeformovaný upínací pás / skříň: Rzí zbytnělé pásy a prasklé netlakové skříně patří mezi časté důvody neprojití STK.
• Zlomená akumulační pružina: Prasklá pružina může uvnitř válce chrastit, znemožnit držení parkovací brzdy nebo v některých případech zablokovat provozní zdvih.
• Brzda se neuvolní: Pokud pružinová brzda zůstává aktivní, do pružinové sekce se nedostává přídržný vzduch, nebo akumulační pružina selhala.

Netěsný válec může napodobovat jiné poruchy, proto vždy ověřte zdroj úniku. Pokud tlak klesá v celém vozidle a nelze jej přiřadit jednomu kolu, může být únik výše proti proudu – u ventilu, potrubí nebo kompresoru – spíše než u válce, takže před výměnou dílů sledujte únik až ke kolu.

Zajištění pružinového válce (bezpečnost na prvním místě)

Jediné nejdůležitější pravidlo u každého pružinového válce zní: akumulační pružina uchovává dostatek energie, aby vás vážně zranila nebo usmrtila. Než povolíte upínací pás nebo demontujete pružinový válec, musíte pružinu zneutralizovat jejím zajištěním.

1. Podložte kola klíny a ujistěte se, že se vozidlo nemůže rozjet.
2. Najděte odjišťovací (zajišťovací) šroub – obvykle uložený na boku válce – a zasuňte jej do středového otvoru netlakového (pružinového) víka.
3. Zasuňte odjišťovací šroub tak, aby zabral do vnitřní zajišťovací desky, poté jej otáčejte, aby stáhl a udržel akumulační pružinu ve stlačené poloze.
4. Před dotykem na upínací pás ověřte, že je pružina plně zajištěna (tyč se zatáhne a brzda se uvolní).

Mnoho pružinových válců se prodává jako uzavřené, neopravitelné jednotky právě proto, že vnitřní pružina je tak nebezpečná. Pokud je pružinová sekce prasklá nebo je zkorodovaný její pás, správným řešením je téměř vždy výměna celého válce, ne jeho rozebírání.

Základy výměny

Výměna brzdového válce je po zajištění a odtlakování jednoduchá, ale několik bodů je třeba dodržet kvůli bezpečnosti a správnosti. Vypusťte vzduchový systém nebo zajistěte pružinu, poté odpojte vzduchovou hadici (hadice) a vidlici tlačné tyče od přestavníku vůle. Poznamenejte si natočení válce (orientaci vzduchových přípojek) a rozteč upevňovacích šroubů, aby nový válec seděl do držáku a hadic bez zalomení. Po montáži vždy nastavte délku tlačné tyče a znovu zkontrolujte seřízení přestavníku vůle, poté několikrát brzdu sešlápněte a uvolněte, abyste ověřili volný chod, úplné uvolnění a bezúnikové zabrání.

Protože válec je jen jedním článkem v řetězci ovládání brzdy, zkontrolujte při této příležitosti i sousední díly. Opotřebený přestavník vůle, zadřený vačkový hřídel nebo unavená vratná pružina zmaří přínos nového válce. Používejte OE kvalitní díly ovládání a pneumatické komponenty z kvalitního sortimentu dílů vzduchového brzdového systému, aby zdvih, síla a životnost odpovídaly konstrukci nápravy. Válce jsou poměrně levné a bezpečnostně kritické, takže při poruše je vždy vyměňte, místo abyste je „doživotně“ udržovali v provizorním stavu.