Kolik vzduchu spotřebuje kamion při brzdění?

Důrazné plné provozní zabrzdění u typické pětinápravové soupravy tahače s návěsem spotřebuje zhruba 1 až 3 kubické stopy volného vzduchu a sníží tlak v zásobníku přibližně o 10 až 15 psi. Běžná jízdní zabrzdění – 10 až 25 psi na pedálu – stojí mnohem méně, často třetinu nebo méně tohoto množství. Protože plně nabitý systém se pohybuje kolem 120 psi a má objem zásobníků mnohonásobně větší než samotné brzdové komory, nádrže stále obsahují dostatek vzduchu na několik dalších plných zabrzdění, i kdyby kompresor zcela přestal vyrábět vzduch.

Co skutečně spotřebovává vzduch při jednom zabrzdění

Vzduchové brzdy jsou pneumatický systém: sešlápnutí pedálu naplní provozní stranu každé brzdové komory a veškeré přívodní potrubí mezi relé ventily a těmito komorami. Naplněný objem určuje, jak daleko musí tyč táhla urazit, než se obložení dotkne bubnu – ne to, jak silně šlápnete. Tlak určuje sílu a množství spotřebovaného vzduchu; zdvih určuje objem.

Přibližný objem vytlačený na komoru, na základě efektivní plochy membrány a reálného provozního zdvihu:

Deset komor na třínápravovém tahači a dvounápravovém přívěsu může dohromady dát 400 až 550 kubických palců objemu komor a přívodní potrubí může u dlouhé soupravy přidat dalších 30 až 60 procent. Naplňte to při, řekněme, 60 psi přetlaku a pohybujete se v řádu 1,5 až 2,5 kubické stopy volného vzduchu. Při lehkém zabrzdění na 15 psi proběhne stejný zdvih, ale množství vzduchu odebraného z nádrží je mnohem menší.

Proto se seřízení brzd projeví jako problém se vzduchem. Komory s dlouhým zdvihem na seřizovacích vůlích za hranicí seřízení vytlačí při každém jednotlivém zabrzdění více objemu, takže kompresor při sjíždění z hory pracuje víc, než by měl. Seřízení je problém přívodu vzduchu dřív, než je problémem brzdné dráhy.

Proč plné zabrzdění sníží tlak jen o 10–15 psi

Ve Spojených státech předpis FMVSS 121 vyžaduje, aby kombinovaný objem provozních a přívodních zásobníků byl nejméně dvanáctinásobkem kombinovaného objemu všech provozních brzdových komor. Právě tento poměr je celým důvodem, proč vzduchové brzdy umožňují opakované zastavení.

Spočítejte si to na idealizovaném systému s poměrem 12:1 nabitém na 120 psi, což je asi 135 psi absolutního tlaku. Otevřete komory k nádržím a stejný vzduch nyní naplní třináct dílů místo dvanácti. Absolutní tlak se ustálí kolem 125 psi, což je zhruba 110 psi na manometru – tedy pokles asi o 10 psi při plném zabrzdění. Reálné systémy ztrácí trochu více kvůli objemu potrubí, teplotě a přívodu přívěsu, takže 10 až 15 psi je poctivé číslo z praxe.

Sledujte tento pokles dál a uvidíte, kolik zabrzdění zbývá v rezervě, pokud kompresor přestane dodávat vzduch:

Přibližně při 60 psi se rozsvítí varovná kontrolka nízkého tlaku a zazní bzučák, a jak tlak dál klesá do pásma 20 až 45 psi, pružinové brzdy se aktivují samy. Tato rezervní zabrzdění existují proto, abyste zastavili u krajnice, ne abyste dojeli k dalšímu sjezdu.

Co všechno ještě spotřebovává vzduch

Provozní brzdění často není největším spotřebitelem u pracujícího kamionu. V závislosti na specifikaci vozidla stejné nádrže napájejí:

• Čištění vysoušeče vzduchu – při každém vypnutí regulátoru se objem pro čištění vypouští do atmosféry, takže více cyklů znamená více vzduchu vyplýtvaného navíc
• Vzduchové odpružení – regulační ventily se stále vypouštějí a plní na nerovném terénu a při každém dokování
• Odpružení kabiny a sedadla, vzduchové houkačky a servopohony HVAC
• Vzduch pro řazení převodovky u rozsahových a rozdělovacích skříní
• Pomocná zatížení – ovládání PTO, posuvná pátá kola, sklápěcí vrata, zvedání pomocné nápravy, vzduchem ovládané spojky ventilátoru
• Úniky, které u starší soupravy často převyšují všechno výše uvedené dohromady

Kvůli tomuto sdílenému odběru uspořádání nádrží udržuje přívodní (mokrou) nádrž před primární a sekundární provozní nádrží, s ochrannými ventily, aby porucha příslušenství nemohla vypustit brzdové okruhy.

Dodávka kompresoru a zatížení

Kompresory těžkých vozidel se běžně pohybují ve třídě 12 až 30 CFM při regulovaných otáčkách motoru, i když existují i menší a mnohem větší jednotky. Regulátor zatěžuje kompresor kolem 100 až 110 psi a odlehčí ho kolem 120 až 135 psi, takže jednotka čerpá do nádrží jen část času.

Užitečnou metrikou je zatížení: procento provozní doby, kdy kompresor skutečně vyrábí vzduch. Těsný, správně specifikovaný systém se obvykle pohodlně pohybuje pod přibližně 25 procenty. Trvalé zatížení nad tímto pásmem je klasickou příčinou vysokých výstupních teplot, usazenin uhlíku ve výstupním potrubí a přenosu oleje do vysoušeče a nádrží. Nasazení většího kompresoru léčí jen příznak.

Jak zjistit, zda váš kamion spotřebovává příliš mnoho vzduchu

Dvě měření odliší běžnou spotřebu od poruchy. Prvním je únik. S vypnutým motorem, podloženým vozidlem a tlakem kolem 90 psi sledujte manometry po dobu jedné minuty:

Druhým je náběh tlaku. Při zvýšených volnoběžných otáčkách motoru by tlak měl u zdravého dvouokruhového systému vzrůst z asi 85 na 100 psi během zhruba 45 sekund; FMVSS 121 stanovuje přísnější požadavek 25 sekund při maximálních regulovaných otáčkách motoru. Pomalý náběh s přijatelným poklesem tlaku ukazuje na kompresor, odlehčovací ventil nebo omezené výstupní potrubí. Rychlý náběh s nadměrným poklesem tlaku ukazuje na potrubí a řešením je izolovat únik po jednotlivých okruzích, ne vyměňovat díly nazdařbůh.

Praktické pravidlo: pokud kompresor cykluje víc než párkrát na míli stálé jízdy po dálnici, máte únik nebo zaseklé příslušenství – ne problém spotřeby vzduchu způsobený brzděním.

Praktická doporučení pro řidiče a flotily

Na svazích využívejte motorovou brzdu nebo retardér k regulaci rychlosti a provozní brzdy vyhraďte pro odměřená, důrazná zabrzdění místo neustálého lehkého přibrzďování. Udržujte seřizovače vůle v předepsaném rozsahu, aby každé zabrzdění vytlačilo jen tolik objemu, na kolik bylo navrženo. Vypouštějte nádrže podle plánu, aby zásobníky obsahovaly vzduch, ne vodu. A jakoukoli změnu v rytmu cyklování – intervalu, který očekáváte mezi zapnutími regulátoru – berte jako včasné varování, které stojí za prošetřením dřív, než rozhodnutí za vás udělá bzučák nízkého tlaku.