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货车拉上断气刹,没气时为什么只要把分泵螺拴拧出就能解除断气刹,是什么原理?
杨继坤
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卡车和公共汽车的驻车制动系统通常被称为“空气制动”。停车后,司机只需拉动仪表盘上的一个阀门,车下就传来“嘟嘟”的放气声,然后车稳稳地停在原地。车跑起来之前,还得“吹气压”。气压超过一定压力后,汽车才能启动。那么这套气刹是如何工作的呢?今天我们就来详细说说货车气刹的结构和工作原理,以及如何让汽车在没有气压的情况下行驶。首先,我们来看看常见的气压制动系统的工作原理图。气压制动系统是以压缩空气为动力源的动力制动系统,常用于货车和大型货车。其制动力比液压制动系统大,但结构复杂,部件众多。它的工作原理其实很简单。压缩空气由气泵产生并储存在储气罐中。当汽车需要制动时,驾驶员操纵制动踏板,打开制动主缸的控制阀,让储气罐中的压缩空气进入制动分泵,推动制动分泵向外打开,然后推动车轮制动器动作,产生制动力使汽车减速直至停止。现在的汽车基本都是前后轮独立的两管刹车。当一套管路失去制动功能时,另一套管路仍能正常工作,避免汽车完全失去制动力。为了使汽车更加安全可靠,汽车上一般有四套制动装置,分别是行车制动系统、驻车制动系统、紧急制动系统和辅助制动系统。行车制动系统和驻车制动系统共用一套车轮制动器,但它们的控制系统完全分离。当一个系统失效时,另一个系统能使汽车可靠地停下来。一般紧急制动系统和驻车制动系统是同一套装置,只是附加了一些装置;辅助制动系统包括排气制动、液力缓速器、涡流缓速器等。它们可以在一定程度上增强制动力,减轻制动系统的负荷,但不能完全让车停下来。现在使用气压制动的大货车、大客车的驻车制动系统通常采用强力弹簧驻车制动,也就是俗称的“空气制动”。下图是常见的强力弹簧驻车制动系统的工作原理图。我们用这个图来分析一下它的工作原理。该系统有三个主要部件,即手制动阀、继动阀和强力弹簧驻车制动器。首先,我们来看看这些部件的结构和工作原理。1.手刹阀手刹阀本质上是一个开关阀,其内部实际上是一个二位三通阀杆。汽车正常行驶时,手制动阀处于开启状态,储气筒中的压缩空气通向继动阀,继动阀打开,压缩空气进入强力弹簧制动器,强力弹簧压缩,驻车制动释放。汽车停车时,手制动阀关闭,切断储气罐与继动阀之间的管路,关闭继动阀,排出压缩空气,弹出强力弹簧的驻车制动弹簧,制动车轮制动器,使汽车可靠地停下来。手制动阀也是汽车上的紧急制动阀。当汽车的行车制动系统出现故障时,操作手制动阀不仅可以使汽车停下来,还可以随时控制汽车的制动力。手制动阀有不同的手柄动作角度,对应不同的继动阀开度,从而控制车轮的制动力。当它完全关闭时,产生最大的驻车制动力。一般来说,汽车最大驻车制动力大于最大行驶制动力的60%。所以货车的驻车制动是很厉害的,一般要求在满载情况下能可靠地停在30%的斜坡上。2.继动阀继动阀的本质是一个放大阀,只起到少量空气控制风量的作用,但不会改变汽车的制动性能。
此外,由于货车轴距较长,制动主缸与制动分泵之间的距离较远,后轮轴制动分泵的空气容量相对较大。如果制动分泵由制动主缸直接控制,汽车的制动反应时间会过长,导致制动距离过大。为此,在离后制动缸最近的地方设置了继动阀,由风缸通过较粗的气管直接供气,制动主缸上较细的气管控制继动阀的开闭,大大缩短了制动响应时间,起到了“快充快放”的作用。其工作原理如下图所示。界面上的数字“1”表示进气口,“2”表示出气口,“3”表示出气口,“4”表示控制进气口。3.强力弹簧驻车制动强力弹簧驻车制动是系统中最核心、技术最复杂的部分。如果手制动阀和继动阀是控制元件,那么它就是执行元件。它是一个具有行车制动和停车制动双重功能的复合体。行车制动室通过隔板与驻车制动室隔开,并分别由行车制动控制管路和驻车制动控制管路控制。它们独立运行,但共用一套致动器。强力弹簧驻车制动器的具体结构和工作原理如下。一般分为两部分,前部为行车制动气室,正常行驶状态下制动活塞在弹簧的作用下回缩,不产生制动力;当踩下制动踏板时,压缩空气进入前气室中行车制动活塞的后部,推动推杆向外伸出,进而推动车轮制动器动作,产生制动力。后部是驻车制动器,内部有强力弹簧(弹力约5000N)。当汽车停止时,强力弹簧伸出,向外推动行车制动活塞,推动车轮制动器产生制动力,约为汽车最大制动力的60%。当汽车运行正常,气压充足时,手制动阀打开,压缩空气通过继动阀进入强力弹簧前方的驻车制动气室,将强力弹簧压缩到极限位置,从而释放驻车制动。整个系统的工作过程如下:启动汽车,制动系统气压达到0.65MPa以上,松开手制动阀,压缩空气进入继动阀活塞上方,活塞下行,继动阀打开;等待继动阀进气口的压缩空气瞬间通过继动阀,从出气口进入强力弹簧驻车制动器的驻车制动室,将强力弹簧压缩到极限位置,使驻车制动器释放;停车时,驾驶员拉下手制动阀,继动阀中活塞上方的压缩空气从手制动阀排出。然后继动阀在弹簧的作用下关闭,同时排气口打开。驻车制动气室中的压缩空气从继动阀排气口排出,强力弹簧弹出推动车轮制动器制动。如果行车制动系统在行驶过程中出现故障,驻车制动系统将充当紧急制动系统。驾驶员拉动手动制动阀手柄,控制活塞进入继动阀的压力,进而控制继动阀的开度,使进入驻车制动气室的压缩空气压力不足以完全压缩强力弹簧,此时强力弹簧部分伸出,推动车轮制动器产生部分制动力,从而使汽车减速。当手制动阀完全关闭时,强力弹簧完全伸长,紧急制动力达到最大。另外,如果由于管路泄漏等原因,汽车的制动系统有压力或者根本没有压力,此时驻车制动强弹簧会被完全推出,使汽车可靠地停在原地。因此,这种“切断制动”也被称为最安全的制动系统。然后,如果汽车发动机出现故障,或者由于某种原因刹车系统没有压力,那么强力弹簧就会一直处于拉伸位置,车轮就会保持最大的制动力。如果此时需要启动或牵引汽车
该螺钉的前端与驻车制动活塞相连。翻出来的时候可以压缩强力弹簧,然后释放强力弹簧对车轮制动器的推力,于是制动器被释放。需要注意的是,在拧出螺钉之前,必须将车轮盖好,以防止在松开驻车制动时汽车的运动造成人身伤害。
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