airbrakecompressorΤο φρένο τύπου S-cam είναι το φρένο τυμπάνου που χρησιμοποιείται στα περισσότερα βαρέα φορτηγά, λεωφορεία και ρυμουλκούμενα, και λειτουργεί μετατρέποντας την πίεση αέρα σε μηχανική δύναμη ανοίγματος. Όταν πατάτε το πεντάλ, ο αέρας γεμίζει τον θάλαμο φρένου, η ράβδος ώθησης του θαλάμου εκτείνεται και περιστρέφει τον ρυθμιστή τάκου, ο ρυθμιστής τάκου συστρέφει τον άξονα S-cam, και η κεφαλή σε σχήμα S στο άκρο του ανοίγει τις δύο σιαγόνες φρένου πάνω στο εσωτερικό του περιστρεφόμενου τυμπάνου. Η τριβή ανάμεσα στα φερμουίτ των σιαγόνων και το τύμπανο είναι αυτή που επιβραδύνει τον τροχό.
Το όνομα προέρχεται από το σχήμα του εκκεντροφόρου: το άκρο του άξονα έχει σχήμα όπως το γράμμα S. Καθώς περιστρέφεται, το διευρυνόμενο προφίλ του S σπρώχνει τα ράουλα στα άκρα των σιαγόνων προς τα έξω. Πρόκειται για έναν απλό, ανθεκτικό και φθηνό στη συντήρηση σχεδιασμό, γι' αυτό και κυριαρχεί στα φρένα εμπορικών οχημάτων εδώ και δεκαετίες. Η κατανόησή του κάνει πολύ πιο εύκολη τη διάγνωση κολλήματος φρένου, ανομοιόμορφης φθοράς και προβλημάτων ρύθμισης.
Τα μέρη ενός φρένου S-cam
Φρένο βάσης είναι ο όρος για όλα όσα βρίσκονται στον τροχό και δημιουργούν πραγματικά τριβή πέδησης, μετά τις βαλβίδες και τη σωλήνωση. Σε έναν άξονα S-cam το σύνολο βιδώνεται σε σταθερή πλατφόρμα (πλάκα στήριξης) και περιλαμβάνει τα ακόλουθα βασικά εξαρτήματα.
| Εξάρτημα | Λειτουργία |
|---|---|
| Θάλαμος φρένου | Μετατρέπει την πίεση αέρα σε γραμμική δύναμη ράβδου ώθησης· στους πίσω άξονες φιλοξενεί το τμήμα φρένου στάθμευσης-έκτακτης ανάγκης |
| Ρυθμιστής τάκου | Βραχίονας μοχλού που μετατρέπει τη διαδρομή της ράβδου ώθησης σε περιστροφή του άξονα και ρυθμίζει το διάκενο σιαγόνας-τυμπάνου |
| Άξονας S-cam | Περιστρεφόμενος άξονας με κεφαλή σχήματος S που ανοίγει τις σιαγόνες |
| Δαχτυλίδια και σωλήνας άξονα | Στηρίζουν και τοποθετούν τον άξονα· φθαρμένα δαχτυλίδια προκαλούν τζόγο και ανομοιόμορφη φθορά φερμουίτ |
| Σιαγόνες και φερμουίτ φρένων | Καμπύλες ατσάλινες σιαγόνες που φέρουν το υλικό τριβής που έρχεται σε επαφή με το τύμπανο |
| Ράουλα εκκεντροφόρου | Ράουλα στα άκρα των σιαγόνων που κυλούν πάνω στο προφίλ S-cam μειώνοντας τριβή και φθορά |
| Ελατήρια επαναφοράς | Τραβούν τις σιαγόνες πίσω από το τύμπανο όταν απελευθερώνεται ο αέρας |
| Πείροι αγκύρωσης | Σημεία περιστροφής στο αντίθετο άκρο των σιαγόνων από τον εκκεντροφόρο |
| Τύμπανο φρένου | Περιστρεφόμενη χυτή επιφάνεια πάνω στην οποία πιέζονται τα φερμουίτ· φθείρεται από μέσα προς τα έξω |
Πώς η δύναμη φτάνει από το πεντάλ στο τύμπανο
Ακολουθήστε την αλυσίδα γεγονότων βήμα προς βήμα. Ξεκινά από το πόδι του οδηγού και καταλήγει σε θερμότητα στο τύμπανο.
- Ο αέρας φτάνει στον θάλαμο. Πατώντας τη βαλβίδα πεντάλ, ο αέρας στέλνεται μέσω της βαλβίδας αναμετάδοσης στην πλευρά υπηρεσίας του θαλάμου φρένου. Η πλήρως φορτισμένη πίεση συστήματος είναι περίπου 120 psi.
- Η ράβδος ώθησης εκτείνεται. Η πίεση αέρα ενεργεί στο διάφραγμα του θαλάμου και σπρώχνει τη ράβδο ώθησης προς τα έξω. Η απόσταση που διανύει ονομάζεται διαδρομή ράβδου ώθησης, και είναι το πιο σημαντικό μέγεθος που μετράτε σε αυτό το φρένο.
- Ο ρυθμιστής τάκου περιστρέφεται. Η ράβδος ώθησης συνδέεται με πείρο στον βραχίονα του ρυθμιστή τάκου. Καθώς η ράβδος εκτείνεται, ο βραχίονας κινείται και περιστρέφει τον οδοντωτό άξονα.
- Το S-cam ανοίγει τις σιαγόνες. Η περιστρεφόμενη κεφαλή S σπρώχνει τα ράουλα εκκεντροφόρου προς τα έξω, ωθώντας τα φερμουίτ και των δύο σιαγόνων προς τα έξω στο τύμπανο.
- Η τριβή επιβραδύνει τον τροχό. Το φερμουίτ που πιέζεται στο τύμπανο μετατρέπει την κίνηση σε θερμότητα. Όταν απελευθερώνεται ο αέρας, τα ελατήρια επαναφοράς τραβούν πίσω τις σιαγόνες και το τύμπανο περιστρέφεται ελεύθερα ξανά.
Επειδή το φρένο ενεργοποιείται με αέρα και απελευθερώνεται με ελατήριο, οτιδήποτε μειώνει την πίεση αέρα μειώνει τη δύναμη πέδησης. Αυτό είναι το αντίθετο από τη λειτουργία στάθμευσης: τα φρένα ελατηρίου ενεργοποιούνται όταν χάνεται ο αέρας, γενικά στην περιοχή 20-45 psi, κάτι που κρατά ασφαλές το όχημα αν το σύστημα εκτονωθεί. Στην πλευρά λειτουργίας, αν το σύστημα χάνει πίεση, η δύναμη πέδησης επηρεάζεται άμεσα.
Ο ρυθμιστής τάκου: μόχλευση και διάκενο
Ο ρυθμιστής τάκου έχει δύο λειτουργίες. Πρώτον, είναι μοχλός: ένας μεγαλύτερος βραχίονας πολλαπλασιάζει τη δύναμη του θαλάμου σε περισσότερη ροπή άξονα, γι' αυτό το μήκος του ρυθμιστή τάκου αντιστοιχεί στο μέγεθος του φρένου και δεν πρέπει ποτέ να αντικαθίσταται με διαφορετικό μήκος. Δεύτερον, ρυθμίζει το διάκενο λειτουργίας. Καθώς φθείρονται τα φερμουίτ, οι σιαγόνες πρέπει να διανύσουν μεγαλύτερη απόσταση για να φτάσουν στο τύμπανο, κάτι που αυξάνει τη διαδρομή της ράβδου ώθησης. Αν αγνοηθεί, η διαδρομή τελικά υπερβαίνει τη χρήσιμη διαδρομή του θαλάμου και το φρένο σταματά να λειτουργεί αποτελεσματικά.
Χειροκίνητοι έναντι αυτόματων ρυθμιστών τάκου
Οι χειροκίνητοι ρυθμιστές τάκου διαθέτουν μπουλόνι ρύθμισης που ένας τεχνικός γυρίζει για να μειώσει το διάκενο. Είναι απλοί αλλά απαιτούν προγραμματισμένη ρύθμιση, και ένας παραμελημένος χειροκίνητος ρυθμιστής είναι κλασική αιτία μεγάλης διαδρομής και ανισορροπίας φρένων. Οι αυτόματοι ρυθμιστές τάκου (ASA) μειώνουν το διάκενο μόνοι τους κατά τις κανονικές ενεργοποιήσεις φρένου. Οι ASA είναι στάνταρ στον σύγχρονο εξοπλισμό, αλλά δεν είναι απαλλαγμένοι συντήρησης: ένας ελαττωματικός ASA που σταματά να αυτορυθμίζεται θα εξακολουθεί να δείχνει μεγάλη διαδρομή, και δεν μπορείτε να διορθώσετε έναν ASA εκτός ρύθμισης απλώς γυρίζοντάς τον σαν χειροκίνητη μονάδα. Επαληθεύστε τη διαδρομή· μην υποθέτετε ότι ο αυτόματος ρυθμιστής κάνει τη δουλειά του.
Πού φθείρονται τα φρένα S-cam
Κάθε σημείο τριβής και περιστροφής στο σύνολο φθείρεται, και φθείρονται μαζί. Η γνώση του χάρτη φθοράς σας λέει τι να ελέγχετε σε κάθε εργασία φρένων.
| Σημείο φθοράς | Τι βλέπετε | Γιατί έχει σημασία |
|---|---|---|
| Φερμουίτ σιαγόνων | Λέπτυνση υλικού τριβής, ρωγμές, γυάλισμα, μόλυνση από λάδι | Λεπτά ή μολυσμένα φερμουίτ χάνουν δύναμη πέδησης· το ελάχιστο πάχος είναι αυστηρό όριο |
| Τύμπανο φρένου | Χαράξεις, ρωγμές από θερμότητα, μπλε χρωματισμός, λεπτό τοίχωμα, εκτός στρόγγυλου σχήματος | Φθαρμένα τύμπανα αυξάνουν το διάκενο και μπορεί να ραγίσουν· υπάρχει μέγιστη διάμετρος χαραγμένη στο τύμπανο |
| Κεφαλή S-cam | Επίπεδα σημεία και βαθουλώματα στο προφίλ S | Μια φθαρμένη κεφαλή εκκεντροφόρου μειώνει τη διαδρομή σιαγόνας και προκαλεί ανομοιόμορφη φθορά φερμουίτ |
| Δαχτυλίδια εκκεντροφόρου | Ακτινικό τζόγο στον άξονα | Ο τζόγος επιτρέπει στον εκκεντροφόρο να μετατοπίζεται, προκαλώντας κωνική φθορά φερμουίτ και ασυνεπή ενεργοποίηση |
| Ράουλα εκκεντροφόρου | Επίπεδα σημεία, μάγκωμα | Ένα παγωμένο ράουλο σέρνεται στο προφίλ εκκεντροφόρου και επιταχύνει τη φθορά |
| Πείροι αγκύρωσης | Φθορά και μάγκωμα στο σημείο περιστροφής | Οι μαγκωμένοι πείροι εμποδίζουν το κεντράρισμα των σιαγόνων, προκαλώντας ανομοιόμορφη επαφή |
| Ελατήρια επαναφοράς | Τεντωμένα ή σπασμένα ελατήρια | Αδύναμα ελατήρια αφήνουν τις σιαγόνες να τρίβονται στο τύμπανο, δημιουργώντας θερμότητα και πρόωρη φθορά |
Επειδή αυτά τα εξαρτήματα μοιράζονται τον ίδιο κύκλο λειτουργίας, καλή πρακτική είναι να επενδύσετε τις σιαγόνες με νέο φερμουίτ, να ελέγξετε ή να αντικαταστήσετε το τύμπανο, να συντηρήσετε τα δαχτυλίδια και τα ράουλα του εκκεντροφόρου, και να τοποθετήσετε νέα εξαρτήματα ως σύνολο αντί να αντικαταστήσετε ένα φθαρμένο εξάρτημα αφήνοντας τα υπόλοιπα. Τα εξαρτήματα συστήματος φρένων ποιότητας OE της VADEN καλύπτουν τα εξαρτήματα φθοράς σε αυτό το σύνολο ώστε μια ανακατασκευή να επανέλθει στις αρχικές ανοχές.
Έλεγχος και ρύθμιση φρένου S-cam
Η διαδρομή της ράβδου ώθησης είναι ο βασικός έλεγχος. Με τα φρένα πλήρως ενεργοποιημένα σε κανονική πίεση, μετρήστε πόσο διανύει η ράβδος ώθησης από την απελευθέρωση στην ενεργοποίηση. Η υπερβολική διαδρομή σε οποιονδήποτε τροχό είναι ένα από τα πιο συχνά αίτια ακινητοποίησης οχήματος σε οδικό έλεγχο, και ακόμα και ένα φρένο εκτός ορίου μπορεί να θέσει το όχημα εκτός λειτουργίας. Το συγκεκριμένο όριο διαδρομής εξαρτάται από τον τύπο και το μέγεθος του θαλάμου, γι' αυτό να ακολουθείτε πάντα τη σήμανση προδιαγραφής του θαλάμου και όχι έναν ενιαίο γενικό αριθμό.
Μια βασική ακολουθία ελέγχου
- Ελέγξτε τη ρύθμιση. Μετρήστε τη διαδρομή της ράβδου ώθησης σε κάθε τροχό με πλήρως φορτισμένο σύστημα, περίπου 120 psi, και δυνατή ενεργοποίηση.
- Ελέγξτε για ανισορροπία. Οι διαδρομές πρέπει να είναι παρόμοιες πλευρά με πλευρά σε έναν άξονα· μια ασυμφωνία τραβά το όχημα και υπερφορτώνει το πιο σφιχτό φρένο.
- Ελέγξτε φερμουίτ και τύμπανα. Επιβεβαιώστε πάχος φερμουίτ πάνω από το ελάχιστο, καμία μόλυνση, και τύμπανα εντός διαμέτρου χωρίς ρωγμές.
- Ελέγξτε τον άξονα εκκεντροφόρου. Πιάστε τον εκκεντροφόρο και νιώστε για ακτινικό τζόγο που υποδεικνύει φθαρμένα δαχτυλίδια· ελέγξτε για φθαρμένο προφίλ S.
- Επαληθεύστε τα εξαρτήματα. Επιβεβαιώστε ότι τα ελατήρια επαναφοράς, τα ράουλα και οι πείροι αγκύρωσης είναι άθικτα και όχι μαγκωμένα.
- Επιβεβαιώστε τη διαδρομή θαλάμου. Παρατηρήστε τη ράβδο ώθησης και τον ρυθμιστή τάκου να κινούνται ελεύθερα χωρίς εμπλοκή.
Αν θέλετε την πλήρη εικόνα του πώς αυτά τα εξαρτήματα στον τροχό εντάσσονται στο πνευματικό σύστημα, από τον συμπιεστή μέχρι τον θάλαμο, δείτε την επισκόπηση για το πώς λειτουργούν τα συστήματα αερόφρενων. Το φρένο S-cam είναι εκεί όπου όλος αυτός ο αποθηκευμένος αέρας τελικά γίνεται δύναμη πέδησης, γι' αυτό η κατάστασή του είναι ο τελευταίος και πιο σημαντικός κρίκος στην αλυσίδα.
Γιατί ο σχεδιασμός S-cam διαρκεί
Τα φρένα S-cam δεν είναι το μόνο φρένο βάσης, αλλά παραμένουν τα πιο διαδεδομένα επειδή είναι οικονομικά, εύκολα στη συντήρηση στον δρόμο και ανθεκτικά σε βρωμιά, νερό και υψηλή θερμότητα. Η κύρια αδυναμία τους σε σύγκριση με τα δισκόφρενα αέρα είναι η μείωση απόδοσης σε επαναλαμβανόμενη σκληρή χρήση και τα περισσότερα κινούμενα μέρη που πρέπει να διατηρούνται ρυθμισμένα. Για τις περισσότερες μεταφορικές και επαγγελματικές εφαρμογές, ωστόσο, ένα σωστά συντηρημένο φρένο S-cam σταματά αξιόπιστα ένα φορτωμένο όχημα, και η συντήρηση που χρειάζεται είναι απλή μόλις κατανοήσετε τη διαδρομή δύναμης από τον θάλαμο στο τύμπανο.
Χρειάζεστε το ανταλλακτικό, όχι μόνο την απάντηση;
Συμπιεστές και κιτ επισκευής αέρος φρένων ποιότητας OE, κατασκευασμένα και δοκιμασμένα σύμφωνα με τα πρότυπα επαγγελματικών οχημάτων.
Αγοράστε ανταλλακτικά VADENΔημοσιεύεται από τη VADEN Original. Οι σύνδεσμοι προϊόντων οδηγούν στον επίσημο κατάλογο του κατασκευαστή. Οι προδιαγραφές είναι γενικές — πάντα επιβεβαιώνετε τα νούμερα με το εγχειρίδιο σέρβις του οχήματός σας.