Клапан анти-компаундирования: как предотвратить суммирование силы рабочего и пружинного тормозов

Клапан анти-компаундирования — это двойной обратный клапан, который не даёт давлению воздуха рабочей тормозной системы складываться с усилием пружинного тормоза в одной и той же тормозной камере. Когда стояночные тормоза включены, а водитель одновременно нажимает на педаль тормоза, клапан направляет этот воздух рабочей системы в полость отключения (hold-off) пружинного тормоза камеры, вместо того чтобы позволить ему добавиться к нагрузке на шток. В итоге тормозной механизм получает примерно усилие одного применения, а не сумму двух.

На тягаче с пружинными стояночными тормозами на ведущих осях секция пружины и секция рабочего тормоза действуют на один и тот же шток, один и тот же регулировочный рычаг и один и тот же S-образный кулак. Без функции анти-компаундирования грузовик, поставленный на стоянку с выжатой в пол педалью, может создать почти двойную расчётную нагрузку на этот механизм. Механики называют это «компаундированием» (суммированием), и именно ради предотвращения этого существует данный клапан.

Как суммируется тормозное усилие

Камера пружинного тормоза состоит из двух половин. Рабочая половина находится под давлением от тормозного крана при обычном торможении. Стояночная половина содержит мощную витую пружину, которая механически приводит тормоз в действие всякий раз, когда давление отключения падает примерно до диапазона 20-45 psi. Обе половины воздействуют на один и тот же выходной шток.

Включите стояночный тормоз — и пружина выдвигает шток. Теперь нажмите педаль: воздух рабочей системы снова выдвигает тот же шток, в том же направлении. Два усилия складываются. Силовая пружина рассчитана на создание примерно такого усилия, как при полном рабочем торможении, поэтому суммарное усилие может почти вдвое превысить расчётную нагрузку на шток, регулировочный рычаг, вал кулака и крепёжные штифты.

Детали редко выходят из строя мгновенно. Компаундирование обычно проявляется как погнутые или скрученные рычаги регулировочных рычагов, треснувшие суппорты или крепёжные кронштейны, погнутые штоки, деформированные хомуты камер и втулки кулака, изнашивающиеся раньше срока только на одной оси. Грузовик, который всегда ставят на стоянку с удержанной педалью, обычно «съедает» тормозной механизм ведущей оси.

Как клапан анти-компаундирования это предотвращает

Клапан представляет собой челнок с двумя входами и одним выходом. На один вход подаётся рабочее давление подачи от тормозного крана или реле-клапана. На другой — давление отключения от контура управления стояночным тормозом. Выход подаёт воздух в порт отключения пружинного тормоза.

Челнок перекрывает вход с более низким давлением и пропускает вход с более высоким. Поэтому когда клапан управления на панели выведен и воздух отключения стравлен, рабочее применение проходит через двойной обратный клапан в полость отключения и сжимает силовую пружину. По мере роста рабочего давления усилие пружины отходит на соответствующую величину, и суммарное усилие на тормозном механизме остаётся в нормальном диапазоне.

Отпустите педаль — и это давление отключения стравливается обратно через выпускное отверстие, пружина снова срабатывает, и грузовик остаётся на стоянке. Это чисто пневматическое, пассивное устройство: нет электрического подключения, нет регулировки, нечего калибровать.

Что меняет клапан в зависимости от условий

Где его искать

Расположение зависит от производителя. Это может быть отдельный латунный или пластиковый двойной обратный клапан на раме рядом с камерами пружинных тормозов, внутренний канал в клапане управления стояночным тормозом на панели, либо функция, встроенная в клапан управления пружинным тормозом или узел реле-клапана. В некоторых более поздних конструкциях камер это реализовано внутренне. На прицепах та же логика обычно находится внутри клапана управления пружинным тормозом в комплекте пневмооборудования прицепа.

Если вы не можете найти отдельный клапан, не считайте, что в системе отсутствует эта функция. Проверьте схему пневматической системы автомобиля, прежде чем начинать добавлять трубопроводы; линия анти-компаундирования там, где производитель её не предусматривал, может свести на нет функцию стояночного тормоза.

Признаки неисправности клапана анти-компаундирования

Стояночный тормоз не держит при нажатой педали

Если челнок заклинивает в сторону рабочего входа или протекает седло, воздух рабочей системы может остаться запертым в полости отключения после отпускания педали, удерживая пружину отключённой. Грузовик может покатиться с вытянутой жёлтой рукояткой. Это делает автомобиль непригодным к эксплуатации.

Пружинные тормоза подтормаживают или медленно отпускаются

Заклинивший челнок или суженный канал выпуска приводят к медленному стравливанию воздуха отключения, из-за чего пружинные тормоза подтормаживают после отпускания, а барабаны на одной оси перегреваются.

Повторяющиеся повреждения деталей тормозного механизма

Погнутые регулировочные рычаги, погнутые штоки или сломанный крепёж на осях с пружинными тормозами без истории ударов обычно указывают на компаундирование — либо неисправный клапан, либо ошибку в трубопроводе после ремонта.

Утечка воздуха в корпусе клапана

Слышимая утечка при включённом стояночном тормозе и нажатой педали часто означает протекающее внутреннее седло.

Проверка и замена

1. Установите противооткатные упоры под колёса. Не полагайтесь ни на один тормоз, который собираетесь проверять.
2. Зарядите систему до отключения регулятора, обычно примерно 120-135 psi, затем заглушите двигатель. Стравите давление и убедитесь, что сигнал низкого давления загорается примерно на 60 psi, а регулятор снова включается примерно при 100-110 psi, когда вы перезапускаете двигатель и накачиваете систему заново.
3. Зарядите систему заново, включите стояночный тормоз и понаблюдайте за штоками пружинного тормоза. Они должны выдвинуться.
4. При всё ещё включённом стояночном тормозе попросите помощника полностью нажать на тормозной кран, пока вы наблюдаете за штоками. При исправной функции анти-компаундирования ход штока не должен заметно увеличиться сверх положения, заданного пружиной.
5. Отпустите педаль. Воздух отключения должен стравиться, а пружинные тормоза должны остаться надёжно включёнными. Любая задержка или частичное отпускание означают, что клапан или его выпуск ограничены.
6. Нанесите мыльный раствор на корпус клапана и оба входа при включённом стояночном тормозе и удержанной педали. Пузырей быть не должно.
7. Для замены: слейте воздух из соответствующего ресивера, промаркируйте обе входные линии перед снятием, поскольку их перепутывание сводит на нет работу клапана, установите новые фитинги с герметиком, рассчитанным на применение в тормозных пневмосистемах, затяните с моментом по спецификации производителя, зарядите систему заново и повторите указанные выше проверки.

Никогда не эксплуатируйте автомобиль, стояночный тормоз которого отпускается при нажатии рабочих тормозов. Он не удержит машину на уклоне и может сдвинуться, пока под ним находится механик.

Привычки, снижающие риск компаундирования

Даже при исправном клапане ставьте на стоянку только рукояткой, а не рукояткой плюс педалью, и никогда рукояткой плюс заклиненной педалью. Не используйте стояночный тормоз как рабочий на ходу. При отключении камеры для обслуживания отключайте её полностью и отводите регулировочный рычаг назад, а не боритесь с пружиной воздухом. После любых работ с тормозной камерой проверьте ход штока с обеих сторон оси; неравномерный ход часто становится первым признаком того, что регулировочный рычаг сместился из-за компаундированного применения.

Клапан недорогой, пассивный, и его легко упустить из виду, а он защищает самые дорогие детали тормозного механизма. Включите его в ежегодный осмотр пневматической системы, вместо того чтобы ждать, пока погнутый регулировочный рычаг сам сообщит о неисправности.