FMVSS 121: Američki standard za vazdušne kočnice

FMVSS 121 - Federalni standard bezbednosti motornih vozila br. 121, kodifikovan kao 49 CFR 571.121 - je američki propis koji propisuje minimalne performanse za nova vozila sa vazdušnim kočnicama - kamione, tegljače, autobuse i prikolice. On određuje koliko brzo kompresor mora napuniti sistem, kolika mora biti zapremina rezervoara, koliko brzo se kočnice moraju aktivirati i otpustiti, koliki je maksimalni zaustavni put sa 60 mph i da vozilo mora imati protivblokirajući sistem (ABS). Bitno je da je ovo standard za izradu: NHTSA ga sprovodi prema proizvođaču u trenutku proizvodnje, dok stanje kamiona koji je već u eksploataciji reguliše FMCSA kroz propise u 49 CFR Part 393.

Šta standard zapravo reguliše

FMVSS 121 je pisan kao skup testova koje novo vozilo mora proći ili ne proći. Uopšteno, pokriva pet oblasti: dovod i skladištenje vazduha, uređaje za upozorenje, tajming aktiviranja i otpuštanja kočnica, performanse radnog i pomoćnog (havarijskog) zaustavljanja i silu držanja parkirne kočnice. Sadrži i zahtev za ABS koji je krajem devedesetih promenio konstrukciju vazdušnih kočnica u Severnoj Americi. Srodni standardi popunjavaju praznine - FMVSS 106 pokriva creva i cevi za vazdušne kočnice, FMVSS 105 i 135 pokrivaju vozila sa hidrauličnim kočnicama, a FMVSS 136 pokriva elektronsku kontrolu stabilnosti kod tegljača i velikih autobusa.

Dovod vazduha, rezervoari i uređaji za upozorenje

Test punjenja je onaj koga se većina mehaničara najbolje seća: kada rezervoari krenu od 85 psi, a motor radi na maksimalnom preporučenom broju obrtaja proizvođača, kompresor mora podići pritisak u radnom rezervoaru na 100 psi u roku od 25 sekundi. Zato se zapremina kompresora bira prema vozilu, a ne nasumično - kompresor manjeg kapaciteta na velikoj bateriji rezervoara jednostavno ne može ispuniti ovaj zahtev.

Zapremina skladištenja se određuje prema kočnicama koje mora da napaja. Ukupna zapremina rezervoara pogonske jedinice mora biti najmanje dvanaest puta veća od ukupne zapremine svih radnih komora kočnica; za prikolice važi manji koeficijent. Svaki rezervoar mora imati ispust na najnižoj tački i zaštitu nepovratnim ventilom, kako kvar uzvodno ne bi ispraznio ceo sistem. Standard ne propisuje tačnu vrednost pritiska isključenja regulatora - zahteva samo da sistem dostigne i održava radni pritisak - pa se u praksi vidi isključenje između 120 i 135 psi, uključenje između 100 i 110 psi, a potpuno napunjen zdrav sistem drži se oko 120 psi. Upozorenje o niskom pritisku vazduha mora se aktivirati na najmanje polovini pritiska isključenja regulatora, što zvučni signal i lampicu postavlja na otprilike 60 psi kod većine opreme.

Tajming aktiviranja i otpuštanja

Ograničenja tajminga postoje kako bi se kočnice tegljača i prikolice aktivirale zajedno, a ne sukcesivno. Testovi počinju od pritiska u rezervoaru od oko 100 psi, a mere se na komori.

Prema ovim brojevima projektuju se relejni ventili, brzoispusni ventili i dimenzije vodova. Ako ugradite relejni ventil sa pogrešnim pritiskom otvaranja ili instalirate prikolicu sa premalim vodom, sistem može izaći van okvira za koje je vozilo homologovano, iako tehnički nigde ne curi.

Zaustavni put

Propis o smanjenom zaustavnom putu iz 2009. smanjio je zahteve za tegljače za otprilike 30 procenata, a primenjivan je postepeno - od avgusta 2011. za većinu trosovinskih tegljača i od 2013. za ostale. Zaustavljanje se izvodi sa 60 mph na suvoj podlozi, a vozilo mora ostati unutar trake širine 12 stopa (3,7 m).

Odvojena, veća rastojanja važe za zaustavljanje sa manjim opterećenjem i za havarijsko zaustavljanje sa otkazom jednog kruga. Baš zbog tog testa delimičnog otkaza svaka moderna pogonska jedinica sa vazdušnim kočnicama deli radni sistem na nezavisan prednji i zadnji krug - pogledajte kako funkcioniše dvokružni sistem vazdušnih kočnica za detalje instalacije.

ABS i stabilnost

Protivblokirajući sistem (ABS) postao je obavezan po FMVSS 121 kod tegljača sa vazdušnim kočnicama proizvedenim od 1. marta 1997, a kod ostalih kamiona, autobusa i prikolica sa vazdušnim kočnicama od 1. marta 1998. Tegljači imaju lampicu za kvar ABS-a u kabini; prikolice imaju spoljnu lampicu za kvar na levoj strani, a tegljači proizvedeni od marta 2001. moraju u kabini prikazivati i lampicu za kvar ABS-a prikolice. ABS prikolice napaja se strujom preko sedmopolnog konektora, pa korodiran pin može izgledati kao ugašena ABS lampica prikolice, a ne kao stvarni kvar kočnica.

Parkirna i havarijska kočnica

Parkirna kočnica mora biti mehanički aktivirana - to znači opružne (spring) kočnice, a ne zadržavanje vazduhom - i mora zadržati natovareno vozilo na nagibu od 20 procenata. Opruge počinju da se aktiviraju kako pritisak u sistemu opada, tipično negde u opsegu od 20 do 45 psi, pa curenje koje se ne otkloni na kraju parkira vozilo umesto da ga ostavi da se slobodno kotrlja. Standard takođe zahteva da kvar u radnom sistemu i dalje ostavi način da se vozilo zaustavi.

Na koga se primenjuje - a na koga ne

FMVSS 121 primenjuje se na nova vozila sa vazdušnim kočnicama proizvedena za upotrebu na američkim putevima. Hidraulični i vazdušno-hidraulični sistemi spadaju pod druge standarde, a određene prikolice i vanputna ili specijalna vozila su isključena ili delimično isključena. Ništa u FMVSS 121 ne govori floti kako da održava kamion nakon isporuke - taj deo posla pripada FMCSA propisima o vazdušnim kočnicama iz Part 393 i kriterijumima koji se koriste pri kontroli na putu.

FMVSS 121 naspram ECE R13

Van Severne Amerike većina teških vozila homologuje se po UN propisu br. 13. Oba sistema teže istom cilju, ali se filozofija testiranja dovoljno razlikuje da usklađen američki kamion nije automatski odobriv u Evropi.

Propisi ECE R13 uklapaju elektronsku stabilnost direktno u sam propis o kočenju, dok se u SAD to rešava odvojenim standardom. U praksi, zato evropske prikolice dolaze sa EBS-om i senzorom opterećenja kao standardnom opremom, dok severnoameričke prikolice obično imaju samo relejne ventile i ABS.

Šta ovo znači u radionici

Vi ne homologujete vozila, ali tiho možete izbaciti vozilo iz usklađenosti. Ugradite kompresor sa manjom zapreminom od originalnog i kamion možda više neće ispunjavati vreme punjenja sa 85 na 100 psi. Uklonite ili smanjite rezervoar i gubite rezervnu zapreminu koju je standard pretpostavljao. Ugradite ventil sa drugačijim tajmingom i prikolica se više ne aktivira zajedno sa tegljačem. Ostavite ABS lampicu neispravnu i imate i problem usklađenosti i vozilo koje se duže zaustavlja na ledu. Uskladite komponente sa OE specifikacijom - Bendix, Wabco/ZF, Knorr-Bremse, Haldex, Meritor i proizvođači kamiona objavljuju te brojeve - i vozilo nastavlja da radi onako kako je homologovano.