Перегрев пневматических тормозов и провал эффективности: причины, признаки, профилактика

Провал пневматических тормозов — это потеря тормозной эффективности из-за перегрева барабанов и накладок, а не из-за неисправности подачи воздуха. Компрессор, регулятор давления и ресиверы могут держать нормальные ~120 psi (~8,3 бар), пока грузовик отказывается замедляться, потому что фрикционный материал прогрет выше температуры, при которой он способен работать. Почти всегда причина одна из двух: подклинивающий тормоз, который нагревается без участия водителя, либо водитель, тормозящий рабочими тормозами на длинном спуске вместо того, чтобы дать нагрузку моторному тормозу.

Поскольку пневмосистема при этом остаётся исправной, манометр ничего не покажет. Провал проявляется только когда тормоза горячие и проходит после охлаждения; неисправность пневмосистемы проявляется и в холодном, и в горячем состоянии и не улучшается при остывании.

Виды провала тормозов на грузовике с пневмоприводом

Фрикционный провал (провал накладок)

Смоляные связующие фрикционного материала разлагаются и газируют при высокой температуре. Накладка всё ещё плотно прижата к барабану, но коэффициент трения падает. Это классический провал на длинном спуске, сопровождающийся запахом горячей смолы.

Механический провал (расширение барабана)

Барабан нагревается быстрее колодок и расширяется наружу, поэтому колодкам нужно пройти большее расстояние, и ход штока увеличивается. Ход, который был в норме на холодную, в горячем состоянии может выйти за предел регулировки, и тогда камера уже не способна создать достаточное усилие на S-кулаке.

Это тот вариант, что застаёт водителей врасплох, потому что процесс усугубляется: больший ход — меньше усилие на колодке, меньше усилие — водитель давит сильнее, сильнее нажим — больше тепла, больше тепла — больше расширения.

Загрязнение накладок

Смазка или масло на накладке остекловывают фрикционную поверхность и дают тот же симптом. Обычные источники — отказавший ступичный сальник, заливающий масло ступицы в барабан, или перегретая смазкой втулка S-кулака, разбрасывающая смазку на колодки. Строго говоря, это загрязнение, а не тепловой провал, но проявляется идентично.

Один отказ, который здесь никогда не встретится, — паровая пробка, требующая кипения тормозной жидкости в гидравлической магистрали. Пневмосистема грузовика — воздушная, поэтому тепло атакует только рабочий тормозной механизм и ничего больше.

Коренная причина 1: подклинивающие тормоза

Тормоз, который никогда полностью не отпускает, вырабатывает тепло на каждой миле пути, независимо от действий водителя, поэтому к моменту, когда от этой ступицы потребуется реальная работа, у неё уже не остаётся теплового запаса. Частые причины:

• Закисшие или сухие втулки S-кулака, из-за чего кулак не проворачивается обратно
• Слабые или сломанные стяжные пружины колодок
• Перерегулированные тормоза: слишком туго затянутые ручные регуляторы, либо автоматический регулятор зазора, отказавший в сторону затяжки
• Реле-клапан или клапан быстрого растормаживания, удерживающий остаточное давление в камере вместо его стравливания
• Пережатый или сплющенный шланг, работающий как одностороннее ограничение
• Энергоаккумулятор, не отпускающий полностью: корродированная камера, ослабшая силовая пружина или ограниченная питающая магистраль

Признак — горячая ступица после пробега без интенсивного торможения. На следующей остановке обойдите прицеп и поднесите руку рядом — не касаясь — к каждому барабану. Один барабан, заметно горячее соседних, — подклинивающий тормоз, пока не доказано обратное; полная диагностика на нашей странице подклинивающие тормоза.

Коренная причина 2: торможение рабочими тормозами на спуске

Гружёный автопоезд, спускающийся по длинному уклону, преобразует огромное количество потенциальной энергии в тепло, и барабаны — единственное место, куда оно может уйти. Рабочие тормоза рассчитаны на то, чтобы остановить грузовик со скорости несколько раз, а не удерживать постоянную скорость шесть миль подряд.

Провал не наступает постепенно с предупреждением. Первые несколько минут всё кажется нормальным: педаль плотная, манометр держится в обычном диапазоне ~100–120 psi (~6,9–8,3 бар), а затем грузовик перестаёт реагировать на то же усилие на педали. Пневматическая сторона ничего не сигнализирует, потому что с пневматической стороной всё в порядке.

Провал или отказ пневмосистемы? Как их различить

Поскольку симптом один — «грузовик не замедляется», провал легко спутать с реальной проблемой подачи воздуха. Разберитесь, прежде чем снимать барабан.

Есть одна точка пересечения. Компрессор, не справляющийся с нагрузкой, никогда не даёт давлению подняться до точки отсечения регулятора ~120–135 psi (~8,3–9,3 бар), поэтому водитель наблюдает проседание стрелки и начинает подрабатывать тормозом «прощупывающими» нажатиями для компенсации, а это нагревает систему. Если манометр ведёт себя нештатно наряду с торможением, сначала разбирайтесь с пневматической стороной.

Почему моторный тормоз — настоящее решение

Джейк-тормоз (моторный тормоз) превращает инерцию грузовика в тепло внутри двигателя, где система охлаждения рассчитана на постоянный отвод этого тепла. Рабочие тормоза превращают ту же инерцию в тепло внутри барабанов, где системы охлаждения вообще нет — только воздух, обдувающий чугун. В этом весь довод в пользу моторного тормоза на спусках.

Правильная процедура спуска

1. Выберите передачу перед вершиной подъёма. Уже катясь под нагрузкой на спуске, вы можете не получить возможности переключиться. Спускайтесь на передаче, на которой поднимались бы на этот же уклон, или на ступень ниже.
2. Включите моторный тормоз на максимально полезную ступень и позвольте ему вести спуск, чтобы скорость контролировалась передачей и моторным тормозом.
3. Используйте прерывистое торможение для остального. Нажимайте достаточно плотно, чтобы почувствовать ощутимое замедление, сбросьте примерно 5 миль/ч (~8 км/ч) от безопасной скорости, затем полностью отпустите и дайте барабанам остыть на встречном потоке воздуха.
4. Никогда не держите педаль постоянно. Лёгкое непрерывное давление вкладывает в накладки достаточно тепла, чтобы их «сварить», и никогда не даёт барабанам его сбросить.

Отвод тепла зависит от разницы температур между барабаном и воздухом, а также от времени, в течение которого тепло не добавляется. Плотное короткое нажатие с последующим полным отпусканием даёт и то, и другое; лёгкое постоянное подклинивание не даёт ничего.

Что определяет, сколько тепла вы можете выдержать

Если провал случился на дороге

1. Включите моторный тормоз на максимум и переключитесь на пониженную передачу, если двигатель это позволит.
2. Ищите аварийный съезд (ловушку для грузовиков) и используйте его. Это никогда не будет неправильным решением. Если съезда нет, ищите что угодно, увеличивающее сопротивление качению: обочину на подъёме, мягкий гравий, участок для выката.
3. Не «качайте» педаль в надежде найти сцепление. Вы только добавите тепла и повторными сильными нажатиями посадите давление в ресиверах к сигналу низкого давления около 60 psi (~4 бар).
4. После безопасной остановки не затягивайте стояночные тормоза резко на раскалённых барабанах. Горячий барабан, зажатый энергоаккумулятором, может деформироваться или треснуть при остывании. Поставьте упоры под колёса, дайте ступицам остыть на неподвижном воздухе и не обливайте их водой.

Профилактика провала

Проверяйте ход штока при каждом осмотре и относитесь ко всему, что достигло предела регулировки, как к дефекту. Держите втулки S-кулака и регуляторы зазора смазанными, чтобы тормоза отпускали, но не переусердствуйте, иначе загрязните накладки. Заменяйте барабаны по выбраковочному размеру, отлитому на самом барабане, а не на глаз, заменяйте накладки комплектами с фрикционной спецификацией, рассчитанной на нагрузку, и проверяйте моторный тормоз при каждом предрейсовом осмотре перед маршрутом с уклонами.

Прежде всего относитесь к горячей ступице как к заявке на ремонт. Барабан, который горячее остальных, — тот, что провалится первым, и он точно указывает, с чего начинать.