Przegrzanie hamulców pneumatycznych i fading: przyczyny, objawy ostrzegawcze i profilaktyka

Fading hamulców pneumatycznych to utrata siły hamowania spowodowana ciepłem w bębnach i okładzinach, a nie czymkolwiek związanym z zasilaniem powietrzem. Kompresor, regulator i zbiorniki mogą utrzymywać normalne ~120 psi, podczas gdy ciężarówka odmawia zwolnienia, ponieważ materiał cierny został przegrzany powyżej temperatury, w której może pracować. Niemal każdy przypadek sprowadza się do jednej z dwóch rzeczy: hamulca, który ciągnie i nagrzewa się bez udziału kierowcy, albo kierowcy jadącego na hamulcach roboczych w dół długiego zjazdu zamiast pozwolić hamulcowi silnikowemu przejąć obciążenie.

Ponieważ układ pneumatyczny pozostaje sprawny przez cały czas, manometr nic nie mówi. Fading pojawia się tylko wtedy, gdy hamulce są gorące, i ustępuje po ostygnięciu; usterka pneumatyczna objawia się zarówno na zimno, jak i na gorąco, i nigdy nie ustępuje po ostygnięciu.

Rodzaje fadingu hamulców w ciężarówce pneumatycznej

Fading cierny (okładziny)

Żywiczne spoiwa materiału ciernego rozkładają się i wydzielają gazy w wysokiej temperaturze. Okładzina jest wciąż mocno dociśnięta do bębna, ale jej współczynnik tarcia spada. To klasyczny fading na długim zjeździe, który pojawia się z zapachem gorącej żywicy.

Fading mechaniczny (rozszerzalność bębna)

Bęben nagrzewa się szybciej niż szczęki i rozszerza się na zewnątrz, więc szczęki mają dłuższą drogę do pokonania, a skok trzpienia się wydłuża. Skok, który był zgodny z przepisami na zimno, może przekroczyć granicę regulacji po nagrzaniu, a wtedy komora nie jest już w stanie wygenerować wystarczającej siły na wałku krzywkowym.

To zjawisko zaskakuje kierowców, ponieważ się nasila: dłuższy skok oznacza mniejszą siłę na szczęce, mniejsza siła zmusza kierowcę do mocniejszego naciskania, mocniejsze naciskanie generuje więcej ciepła, a więcej ciepła oznacza większą rozszerzalność.

Zanieczyszczenie okładziny

Smar lub olej na okładzinie szkli powierzchnię cierną i daje ten sam objaw. Zwykłymi źródłami są uszkodzona uszczelka koła wypuszczająca olej z piasty do bębna lub przesmarowana tuleja wałka krzywkowego rzucająca smar na szczęki. Ściśle rzecz biorąc, to zanieczyszczenie, a nie fading termiczny, ale objawia się identycznie.

Jednej usterki nigdy tu nie zobaczysz – vapor lock, który wymaga wrzenia płynu hamulcowego w przewodzie hydraulicznym. Układ hamulcowy ciężarówki jest pneumatyczny, więc ciepło atakuje hamulec zasadniczy i nic więcej.

Przyczyna główna 1: ciągnące hamulce

Hamulec, który nigdy w pełni się nie zwalnia, generuje ciepło co kilometr, niezależnie od tego, czy kierowca dotyka pedału, więc gdy to koło zostaje poproszone o wykonanie realnej pracy, nie ma już zapasu termicznego. Częste przyczyny:

• Zatarte lub suche tuleje wałka krzywkowego, przez co wałek nie chce się cofnąć
• Słabe lub pęknięte sprężyny powrotne szczęk
• Przeregulowane hamulce: ręczne dźwignie dokręcone zbyt mocno lub automat zablokowany w kierunku dociągania
• Zawór przekaźnikowy lub szybkiego zwalniania trzymający resztkowe ciśnienie w komorze zamiast je upuszczać
• Zagięty lub zapadnięty przewód działający jak ograniczenie jednokierunkowe
• Siłownik sprężynowy, który nie chce się w pełni zwolnić: skorodowana komora, zmęczona sprężyna mocy lub ograniczony przewód zasilający

Sygnałem jest gorące koło po przejeździe bez intensywnego hamowania. Podczas kolejnego postoju obejdź naczepę i przytrzymaj dłoń blisko – nie na – każdym bębnie. Jeden bęben wyraźnie gorętszy od pozostałych to ciągnący hamulec, dopóki nie udowodnisz inaczej; pełna diagnostyka jest na naszej stronie ciągnące hamulce.

Przyczyna główna 2: jazda na hamulcach roboczych w dół zjazdu

Załadowany zespół pojazdów zjeżdżający długim zjazdem zamienia ogromną ilość energii potencjalnej w ciepło, a bębny są jedynym miejscem, gdzie może ono trafić. Hamulce robocze są zaprojektowane do zatrzymania ciężarówki z prędkości kilka razy, a nie do utrzymywania stałej prędkości przez sześć mil.

Fading nie zapowiada się stopniowo. Przez pierwsze kilka minut wszystko wydaje się w porządku: pedał pozostaje twardy, manometr utrzymuje się w normalnym paśmie ~100-120 psi, a potem ciężarówka przestaje reagować na ten sam nacisk pedału. Nic po stronie pneumatycznej nie ostrzega, ponieważ nic po stronie pneumatycznej nie jest uszkodzone.

Fading czy usterka pneumatyczna? Jak je odróżnić

Ponieważ objawem jest „ciężarówka nie chce zwolnić”, fading bywa mylony z faktycznym problemem zasilania. Rozdziel te dwa zjawiska, zanim zdejmiesz bęben.

Te dwa zjawiska nakładają się w jednym miejscu. Kompresor, który nie nadąża, nigdy nie pozwala ciśnieniu wzrosnąć do punktu wyłączenia regulatora na poziomie ~120-135 psi, więc kierowca obserwuje spadającą wskazówkę i zaczyna „wachlować” hamulcem, by to zrekompensować, a wachlowanie generuje ciepło. Jeśli manometr zachowuje się nieprawidłowo tak samo jak hamowanie, najpierw sprawdź stronę pneumatyczną.

Dlaczego hamulec silnikowy jest prawdziwą odpowiedzią

Hamulec silnikowy (Jake brake) zamienia pęd ciężarówki w ciepło wewnątrz silnika, gdzie układ chłodzenia jest zaprojektowany, by odprowadzać je nieprzerwanie. Hamulce robocze zamieniają ten sam pęd w ciepło wewnątrz bębnów, gdzie nie ma żadnego układu chłodzenia, jedynie powietrze opływające żeliwo. To cały argument za hamowaniem silnikiem na zjazdach.

Prawidłowa procedura na zjeździe

1. Wybierz bieg przed szczytem wzniesienia. Gdy już jedziesz obciążony, możesz nie mieć okazji zmienić biegu. Zjeżdżaj na biegu, którego potrzebowałbyś, by wjechać na ten sam zjazd, albo o jeden niższym.
2. Ustaw hamulec silnikowy na najwyższy użyteczny stopień i pozwól mu prowadzić zjazd, tak by prędkość była kontrolowana biegiem i hamulcem silnikowym.
3. Na resztę użyj hamowania impulsowego. Naciśnij wystarczająco mocno, by poczuć wyraźne zwolnienie, zejdź o około 5 mph poniżej bezpiecznej prędkości, a następnie zwolnij pedał całkowicie i pozwól bębnom ostygnąć w ruchu powietrza.
4. Nigdy nie trzymaj pedału. Lekki, ciągły nacisk wprowadza wystarczająco dużo ciepła do okładzin, by je przegrzać, i nigdy nie pozwala bębnom go oddać.

Odprowadzanie ciepła zależy od różnicy temperatur między bębnem a powietrzem oraz od czasu, w którym nie dodaje się ciepła. Mocne, krótkie naciśnięcie po którym następuje pełne zwolnienie daje jedno i drugie; lekkie, stałe ciągnięcie nie daje żadnego z nich.

Co decyduje o tym, ile ciepła można znieść

Jeśli fading wystąpi w trasie

1. Ustaw hamulec silnikowy na maksimum i zredukuj bieg, jeśli silnik na to pozwoli.
2. Szukaj pasa awaryjnego i z niego skorzystaj. Skorzystanie z niego nigdy nie jest złą decyzją. Bez pasa szukaj czegokolwiek, co zwiększa opór toczenia: pobocze pod górę, miękki żwir, wybieg.
3. Nie pompuj pedału w nadziei na znalezienie przyczepności. Tylko dodasz ciepła, a powtarzane mocne naciśnięcia ściągną zbiorniki w kierunku ostrzeżenia o niskim ciśnieniu przy ~60 psi.
4. Po bezpiecznym zatrzymaniu nie zaciągaj mocno hamulca postojowego na rozgrzanych do czerwoności bębnach. Gorący bęben zaciśnięty przez siłownik sprężynowy może odkształcić się lub pęknąć podczas stygnięcia. Zaklinuj koła, pozwól kołom ostygnąć w spokojnym powietrzu i nie polewaj ich wodą.

Zapobieganie fadingowi

Sprawdzaj skok trzpienia przy każdym przeglądzie i traktuj wszystko przy granicy regulacji jako usterkę. Utrzymuj tuleje wałka krzywkowego i dźwignie nastawcze nasmarowane, by hamulce się zwalniały, nie przesadzając przy tym i nie zanieczyszczając okładzin. Wymieniaj bębny przy wymiarze granicznym odlanym na bębnie zamiast zgadywać, wymieniaj okładziny w dopasowanych kompletach o specyfikacji ciernej odpowiedniej do zadania i sprawdzaj hamulec silnikowy przy każdej kontroli przedwyjazdowej przed trasą ze zjazdami.

Przede wszystkim traktuj gorące koło jako zlecenie naprawy. Bęben pracujący cieplej od pozostałych to ten, który straci skuteczność jako pierwszy, i mówi dokładnie, od czego zacząć.