Пневмогальма проти гідравлічних гальм: у чому різниця?

Ключова різниця - робоче середовище і те, як кожна система поводиться при відмові. Гідравлічні гальма передають зусилля вашої ноги через нестисливу рідину безпосередньо до робочих циліндрів або супортів: натискаєте педаль, рідина рухається, гальма стискають. Пневмогальма - пневматичні. Компресор, що приводиться двигуном, накопичує запас стисненого повітря в ресиверах, а гальмівна педаль (кранова гальмівна головка) просто дозує, скільки цього накопиченого повітря надходить до гальмівних камер. Найбільша практична відмінність полягає в тому, що пневмогальма аварійно-безпечні: коли тиск повітря втрачається, потужні пружини застосовують гальма і зупиняють транспортний засіб. Втратіть рідину в гідравлічній системі - і ви можете отримати педаль, що провалюється до підлоги, без жодного ефекту.

Саме цей єдиний конструктивний вибір є причиною того, що кожен завантажений напівпричіп, транзитний автобус і магістральний причіп їздять на повітрі, тоді як ваш пікап і легковий автомобіль - на гідравліці.

Як кожна система передає зусилля до коліс

Гідравлічні гальма покладаються на замкнутий, заповнений рідиною контур. Педаль штовхає поршень головного гальмівного циліндра, і оскільки гальмівна рідина не стискається, цей тиск з'являється майже миттєво на кожному супорті. Вакуумний або гідравлічний підсилювач помножує зусилля вашої ноги, щоб водій міг створити достатнє зусилля затиску при легкому натисканні педалі. Це просто, легко, швидко і автономно.

Пневмогальма працюють у зворотному порядку: сила вже накопичена, і водій лише керує клапаном. Ремінний або шестеренний компресор пневмогальмівної системи підтримує тиск у ресиверах на рівні приблизно 120 psi. Коли ви натискаєте гальмівний кран, повітря проходить через релейні клапани до гальмівних камер, де діафрагма штовхає штовхач, повертає регулятор зазору і закручує S-подібний кулак, що розводить колодки до барабана. Оскільки запас повітря постійно поповнюється і зберігається, пневматична система може розвивати величезне, стабільно повторюване зусилля затиску, не вимагаючи жодних додаткових зусиль від ноги водія. Повний ланцюг компонентів описано у статті як працює пневмогальмівна система.

Порівняльна таблиця

Чому важка техніка використовує повітря

Кілька факторів схиляють комерційні транспортні засоби до повітря, а не рідини:

• Аварійно-безпечне паркування та екстрене гальмування. Пружинні гальма утримуються вимкненими тиском повітря. Якщо магістраль пошкоджується або система втрачає тиск, пружини спрацьовують автоматично. 40-тонна фура не може покладатися на гідравлічний контур, який виходить з ладу від одного витоку.
• Необмежений запас. Компресор постійно поповнює ресивери, тому довгі спуски і повторні різкі гальмування не вичерпують гальмівне середовище так, як фіксований об'єм гідравлічної системи може закипіти або втратити ефективність.
• Легке з'єднання з причепом. Повітря з'єднується між тягачем і причепом через глад-хенди і повітряні магістралі, які підключаються і відключаються за секунди. Прокладання жорстких гідравлічних магістралей до змінного причепа було б непрактичним і небезпечним.
• Величезне, стабільне зусилля затиску. Накопичений тиск повітря, що діє на великі діафрагми камер, створює силу, необхідну для зупинки повністю завантажених осей, не вимагаючи грубої сили від ноги водія.
• Резервування. Вантажівки використовують дворівневу пневмогальмівну систему з окремими первинним і вторинним контурами, тому відмова в одному все одно залишає працездатне гальмування в іншому.

Чому легкові автомобілі залишаються на гідравліці

Легким транспортним засобам просто не потрібне все це. Навантаження достатньо малі, щоб тиск рідини разом з вакуумним підсилювачем створювали достатнє зусилля зупинки, а гідравлічні системи легші, дешевші і реагують миттєво без затримки. Тут немає причепа для з'єднання, немає потреби в постійно працюючому компресорі, а сучасний двоконтурний гідравлічний головний циліндр забезпечує достатнє переднє/заднє резервування для маси, про яку йдеться. Додавання компресора, ресиверів, осушувача і мережі клапанів до седана додало б вагу і складність без реальної користі.

Існує проміжний варіант: пневмогідравлічні гальма використовують тиск повітря для приведення в дію гідравлічного головного циліндра, поширені на середньотоннажних вантажівках, які хочуть пневматичний стиль керування з гідравлічними колісними механізмами.

Компроміси, які варто пам'ятати

Пневмогальма не позбавлені недоліків. Вони реагують на частку секунди повільніше, оскільки повітрю потрібно пройти через магістралі та клапани, перш ніж тиск наростає в камері, тому затримка гальмування і розрахунок гальмівного шляху важливі на іспиті CDL. Транспортний засіб також не звільнить стоянкові гальма, доки система не зарядиться приблизно до 120 psi, тому доводиться чекати після запуску. А оскільки стиснене повітря завжди несе вологу, вода накопичується в ресиверах і має видалятися. Саме тому екіпажі зливають ресивери і саме тому встановлюється осушувач повітря для видалення вологи до того, як вона потрапить у ресивери. Пропустіть це - і отримаєте корозію, замерзання клапанів і блокування взимку.

Гідравлічні системи мають власну слабкість: рідина з часом поглинає воду, знижуючи температуру кипіння і ризикуючи втратою ефективності гальм при тривалому перегріві. Але для режиму експлуатації легкового автомобіля це легко вирішується періодичною заміною рідини.

Практичне правило: якщо транспортний засіб достатньо важкий, щоб потребувати посвідчення CDL, він майже напевно оснащений пневмогальмами - саме тому, що важкий транспортний засіб не може дозволити собі втратити все гальмування через один витік.

Розуміння того, з якою системою ви працюєте, повністю змінює підхід до діагностики. У пневматичній системі низький тиск, повільне наростання або звуковий сигнал попередження вказують на компресор, регулятор або витік: почніть зі статті пневмогальмівна система втрачає тиск. У гідравліці ви шукаєте проблему в рідині, ущільненнях і підсилювачах. Те саме завдання - зупинити транспортний засіб, але з абсолютно різною системою за цим.