Schemat siłownika hamulcowego: opisane wszystkie części

Schemat siłownika hamulcowego pokazuje dwa elementy złożone razem: siłownik roboczy, który zamienia ciśnienie powietrza na siłę drążka popychowego przy normalnym hamowaniu, oraz — na osiach napędowych i naczepowych — siłownik sprężynowy, przykręcony z tyłu, który działa odwrotnie: wykorzystuje dużą nawiniętą sprężynę siłową do uruchomienia hamulca, gdy powietrze zostanie utracone lub celowo spuszczone. Powietrze wchodzi przez port roboczy, naciska na gumową membranę i wypycha drążek popychowy; drążek obraca luzownik, który obraca wałek krzywkowy S i dociska szczęki do bębna. Wszystko inne w siłowniku istnieje po to, by uszczelniać to powietrze, prowadzić ten drążek lub zamykać tę sprężynę.

Jedna rzecz, którą schemat od razu wyjaśnia: to czysto pneumatyczny aktuator. Nie ma tu płynu, pompy głównej ani przewodu hydraulicznego, więc cokolwiek mokrego na obudowie to woda lub bryzgi z drogi, które się tam przedostały. Poniżej znajduje się opisany przegląd, połowa po połowie, a następnie to, jak wygląda każda część, gdy ulega awarii.

Siłownik roboczy, od przodu do tyłu

Wyobraź sobie siłownik przecięty wzdłuż, ze wspornikiem montażowym po lewej stronie i drążkiem popychowym wychodzącym w stronę luzownika.

Rozmiar siłownika to efektywna powierzchnia membrany w calach kwadratowych — typ 30 ma około 30 in² powierzchni roboczej. Podwojenie powierzchni oznacza mniej więcej podwojenie siły wyjściowej przy tym samym ciśnieniu, dlatego zamiana rozmiarów siłowników na osi nigdy nie powinna być doraźną improwizacją. Rozmiar i skok są szerzej omówione na stronie rozmiary siłowników hamulcowych.

Sekcja sprężynowa (moduł piggyback)

Za siłownikiem roboczym przykręcony jest zamknięty pojemnik z własną membraną lub tłokiem oraz dużą, mocno nawiniętą sprężyną siłową. Na schemacie wygląda jak drugi siłownik zwrócony w przeciwną stronę i funkcjonalnie właśnie tym jest.

• Sprężyna siłowa — magazynuje wystarczająco dużo energii mechanicznej, by uruchomić hamulec bez powietrza w układzie. To jest hamulec postojowy i awaryjny.
• Membrana lub tłok strony sprężynowej — gdy port blokujący (awaryjny) jest naładowany, powietrze ściska sprężynę i utrzymuje ją w tym stanie.
• Drążek aktuatora i uszczelnienie środkowe — sprężyna popycha ten drążek do przodu, co z kolei wypycha drążek popychowy sekcji roboczej.
• Trzpień blokujący (śruba blokująca), podkładka i nakrętka — gwintowany trzpień, który mechanicznie nawija z powrotem sprężynę siłową, aby hamulec można było zwolnić bez powietrza.
• Opaska zaciskowa — w nowoczesnych siłownikach sekcja sprężynowa jest spawana lub zaciskana i nie jest serwisowalna. Tylko starsze konstrukcje mają opaskę skręcaną i to one są niebezpieczne.

Bezpieczeństwo: nigdy nie przecinaj, nie szlifuj ani nie odkręcaj opaski na pojemniku siłownika sprężynowego. Ściśnięta sprężyna siłowa może uwolnić się z siłą wystarczającą do spowodowania poważnych lub śmiertelnych obrażeń. Najpierw zablokuj ją trzpieniem blokującym albo wymień cały moduł piggyback jako zamkniętą jednostkę — zobacz jak zablokować siłownik hamulcowy.

Jak obie połówki zachowują się przy różnych ciśnieniach

Odczytywanie schematu jest łatwiejsze, gdy odniesiesz go do wskazań manometrów. Dokładne progi różnią się w zależności od zaworu, pojazdu i rynku, więc traktuj poniższe wartości jako typowe zakresy, a nie wartości specyfikacji, i korzystaj z aktualnej instrukcji serwisowej producenta pojazdu przy wszystkim, co zamierzasz ustawić lub uznać za wadliwe.

Ponieważ obie połówki działają na tym samym drążku, siłownik, który nie chce się zwolnić, może być problemem strony sprężynowej — brak powietrza blokującego lub skorodowane elementy wewnętrzne — a nie problemem hamulca zasadniczego. Ustalenie, która połówka jest wadliwa, zanim ściągniesz koło, oszczędza dużo czasu.

Porty i instalacja na schemacie

Siłownik łączony ma dwa przyłącza powietrza i co najmniej jeden odpowietrznik:

1. Port roboczy — zasilany z zaworu przekaźnikowego; ciśnienie rośnie i spada wraz z naciskiem pedału.
2. Port awaryjny/blokujący — stałe zasilanie z obwodu sterowania postojowego; spuszczenie z niego powietrza uruchamia hamulce sprężynowe.
3. Otwór odpowietrznika lub odpływu — musi być skierowany w dół i pozostawać drożny, w przeciwnym razie siłownik zbiera wodę, a drążek popychowy rdzewieje.

Zamiana obu przewodów miejscami podczas wymiany siłownika to klasyczny błąd: hamulec ciągnie lub nie chce się zwolnić, a sterowanie postojowe nie działa zgodnie z oczekiwaniami. Oznacz oba przewody, zanim je odłączysz.

Jak wygląda awaria każdej części

• Membrana — mikroprzebicia lub pęknięcie wzdłuż linii zgięcia. Objaw: słyszalny wyciek przy siłowniku, długi skok, spadek ciśnienia w teście szczelności przy zadziałaniu.
• Pierścień zaciskowy — korozja lub luźne śruby powodujące sączenie powietrza wokół obrzeża membrany.
• Sprężyna powrotna — osłabiona lub pęknięta, przez co drążek cofa się wolno, a szczęki pozostają lekko dociśnięte.
• Drążek popychowy i widełki — wygięty drążek, zużyty sworzeń widełek, luźna nakrętka zabezpieczająca. Wszystko to objawia się nadmiernym lub niestabilnym skokiem przy luzowniku.
• Sprężyna siłowa — pęknięty zwój na skutek korozji. Hamulec może nie zablokować się prawidłowo, albo słyszysz huk i stwierdzasz, że siłownik nie działa.
• Trzpień blokujący — zablokowany w obudowie, przez co siłownika nie można zablokować do celów holowania. Bardzo częste w naczepach o dużym przebiegu.
• Obudowa — przerdzewienie przy otworze odpływowym, zwykle na elementach, które spędziły zimy w kontakcie z solą.

Szybka kontrola w terenie: naładuj układ w pełni, zabezpiecz koła klinami, poproś kogoś o utrzymanie pełnego zadziałania i sprawdź spodem pojazdu za pomocą spryskiwacza z wodą z mydłem. Pęcherzyki przy złączu lub otworze drążka dyskwalifikują siłownik. Następnie zwolnij sprężyny i sprawdź, czy każdy drążek w pełni się cofa.

Siłowniki wymienia się parami na osi, tego samego typu i tej samej klasy skoku, tak aby oba koła generowały tę samą siłę przy tym samym ciśnieniu. Jeśli zamawiasz, trzymaj razem numer typu, skok i rozmiary portów wraz z resztą komponentów pneumatycznego układu hamulcowego klasy OE, aby cały zespół koła pozostał spójny.

Gdy potrafisz już odczytać schemat, reszta zespołu koła staje się jasna: skok drążka popychowego mówi o regulacji, regulacja mówi o luzowniku, a luzownik mówi o wałku krzywkowym i okładzinach za bębnem. Przegląd siłownika hamulcowego łączy te elementy w całość.