Brzdy motorového vozidla: Základní pojmy :

Transkript

1 Brzdy motorového vozidla: Účel: - snižují rychlost vozidla, popřípadě zastavují vozidlo Základní pojmy : 1. Doba brždění: - je doba v sekundách, která uplyne od okamžiku, kdy řidič začne působit na brzdu vozidla (brzdovou soustavu), až do okamžiku, kdy účinek brzdy pomine, nebo kdy se vozidlo zastaví Doba brždění má tyto složky: a) doba technické prodlevy brzd: - je doba, která uplyne od okamžiku, kdy řidič začne působit na brzdu vozidla, až do okamžiku, kdy se účinek brzdy začne projevovat b) doba náběhu brždění: - je doba, která uplyne od okamžiku, kdy se účinek brzdy začne projevovat, až do okamžiku, kdy dosáhne plné výše c) účinná doba brždění: - je doba, která uplyne od okamžiku, kdy se účinek brzdy začne projevovat, až do okamžiku, kdy pomine nebo kdy se vozidlo zastaví d) doba doběhu brždění: - je doba, která uplyne od okamžiku, kdy řidič přestane působit na brzdu vozidla, až do okamžiku, kdy účinnost brzd pomine Pokud chceme určit celkovou dobu brždění, musíme k takto zjištěné době brždění samozřejmě připočítat i reakční dobu řidiče, to je 0,5s 1,2s. 2. Dráha brždění: - je dráha v metrech, kterou vozidlo ujede v době brždění Dráha brždění má tyto složky: a) dráha technické prodlevy brzdy: - je dráha, kterou vozidlo ujede v době prodlevy brzdy b) dráha náběhu brždění: - je dráha, kterou vozidlo ujede v době náběhu brždění c) dráha účinného brždění: - je dráha, kterou vozidlo ujede v účinné době brždění d) dráha doběhu brždění: - je dráha, kterou vozidlo ujede v době doběhu brždění 75

2 3. Brzdná dráha s (m): - je dráha brždění vozidla až do úplného zastavení 4. Brzdné zpomalení a (m.s -2 ): - je to úbytek rychlosti vozidla za 1s způsobený účinkem brzdy - platí: brzdné zpomalení brzdná dráha v a t 1 s at 2 2 Rozdělení brzd : podle účelu použití: podle zdroje energie: - provozní - přímočinné (mechanické, kapalinové) - nouzové - polostrojní (s posilovačem brzdy) - parkovací - strojní (vzduchové) - pomocné (odlehčovací) - smíšené (tažné vozidlo kapalinové, přípojné vzduchové) podle převodu brzdy: podle konstrukce brzdového ústrojí: - mechanické - bubnové - kapalinové - kotoučové - vzduchové - pásové Složení brzdové soustavy vozidla: Hlavní části brzdové soustavy vozidla jsou: - brzdové ústrojí (v kolech nebo na částech převodů) - ovládací ústrojí (nožní pedál, ruční páka) - řídící ústrojí (řídící jednotka) - převod brzdy (táhla, lana, potrubí, hadice) - kontrolní a signalizační zařízení Brzdové ústrojí: 1. Brzdy bubnové (čelisťové): Jsou to třecí brzdy s vnitřními brzdovými čelistmi Hlavní části: brzdový buben brzdové čelisti rozpěrné zařízení vratné pružiny štít brzdy JEDNOTLIVÉ ČÁSTI Brzdový buben: - je pevně spojen s kolem, otáčí se s ním - jako materiál se používá šedá nebo temperovaná litina, ocelolitina nebo slitiny lehkých kovů - nesmí axiálně ani radiálně házet a nesmí u něj vznikat vibrace 76

3 Brzdové čelisti: - jsou přitlačovány rozpěrným ústrojím na vnitřní plochu brzdového bubnu - jsou opatřeny brzdovým obložením - brzdové obložení je na čelisti: - lepené - nýtované - potřebná brzdná síla se vytváří třením, které vzniká přitlačením čelistí opatřených obložením na vnitřní plochu bubnu - brzdové čelisti jsou vyrobeny z ocelového plechu nebo jako odlitky ze slitin lehkých kovů - mají profil T tím získávají potřebnou tuhost - na jednom konci mají opěrnou plochu pro výřez v tlačítku brzdového válečku, druhý konec - je otočně uložen na čepu - opírá se svou oválnou plochou o pevnou opěrku ( čelisti se samy v bubnu vystřeďují a jejich opotřebení je rovnoměrnější) Štít brzdy: - je pevně spojen s nápravou a neotáčí se Rozpěrné zařízení: - přitlačuje brzdové čelisti k třecí ploše brzdového bubnu. Druhy rozpěrných zařízení: brzdové válečky u kapalinových brzd brzdové klíny u vzduchotlakých brzd vačka (S-vačka) u mechanických brzd rozpěrná páka brzdový klíč Vratné pružiny: - oddalují čelisti s obložením od vnitřní plochy bubnu při odbrždění Samoposilující (servo) účinek u bubnových brzd: - samoposilující účinek závisí na uspořádání brzdových čelistí - tření vytváří moment, který náběžnou čelist přitlačuje k bubnu a posiluje tak její brzdný účinek; brzdný účinek úběžné čelisti se naopak zmenšuje - obložení náběžné čelisti se opotřebovává více Zařízení pro seřízení brzdových čelistí: Opotřebením brzdového obložení se zvětšuje vůle mezi obložením a třecí plochou brzdového bubnu tím se zvětšuje volný chod brzdového pedálu. Z tohoto důvodu je nutné bubnové brzdy seřizovat. ruční a) Ruční seřízení: seřízení: - provádí se obvykle čepem samočinné s výstředníkem, který je umístěn na štítu brzdy - natáčením vnějšího šestihranu na čepu nebo šroubu se výstředníkem brzdové čelisti seřídí 77

4 b) Samočinné nastavení vůle: - používá se několik druhů - obrázek ukazuje samočinné vymezování vůle u automobilu Škoda Favorit - zařízení se skládá z rozpěrné páky 1 a ozubeného segmentu 3 - rozpěrná páka i segment jsou uloženy otočně na čepech 2 - poloha ozubeného segmentu je zajištěna pružinou 4, která je opřena o brzdovou čelist - při rozevírání čelistí při brždění dochází nejprve k vymezení odbrzďovací vůle mezi koncem rozpěrné páky 1, který zapadá do výřezu v ozubeném segmentu 3 a ozubeným segmentem 3 - při dalším pohybu čelistí v případě opotřebení dojde po vyčerpání této vůle k přestavení rozpěrné páky vůči ozubenému segmentu, čímž je nastavena původní odbrzďovací vůle Druhy bubnových brzd: a) jednonáběžná brzda Simplex: - nejjednodušší typ bubnové brzdy s náběžnou a úběžnou čelistí - rozpěrným zařízenim je dvoupístkový brzdový váleček, brzdová vačka, rozpěrný klín nebo páka - každá čelist má svůj otočný čep, nebo opěrnou plochu - stejnoměrný, ale malý samoposilovací účinek - opotřebení obložení je nerovnoměrné - brzdný účinek při jízdě vpřed i vzad je stejný 78

5 b) dvonáběžná brzda Duplex: - při jízdě vpřed má brzda obě čelisti náběžné - to vyžaduje rozpěrné zařízení pro každou čelist zvlášť - nejčastěji se používají dva jednopístkové brzdové válečky, přičemž každý váleček tvoří současně opěrku pro druhou čelist - brzdný účinek je při jízdě vpřed větší než při jízdě vzad u jednonáběžné brzdy, při jízdě vzad však pracují obě čelisti jako úběžné c) brzda obousměrná dvojnáběžná Duo-duplex: - má dva dvoupístkové válečky, to znamená, že brzdný účinek je v obou směrech stejný d) brzda se spřaženými čelistmi Servo: - čelisti jsou skloubeny tak, že na sebe působí navzájem - při jízdě vpřed působí obě čelisti jako náběžné, při jízdě vzad jako úběžné e) brzda obousměrná dvounáběžná se spřaženými čelistmi Duo-servo: - čelisti jsou spojeny pohyblivou opěrkou a pracují v obou směrech otáčení bubnu jako náběžné - brzda má při obou směrech jízdy stejný brzdný účinek a vyžaduje pouze malou ovládací sílu - účinnost brzdy je značně ovlivňována nečistotami a vlhkostí 2. Brzdy kotoučové: Jsou to třecí brzdy s postranním brzdovým obložením (třecí segmenty) brzda s pevným třmenem konstrukce: brzda s plovoucím třmenem Kotoučová brzda s pevným třmenem: - na obou stranách třmenu jsou vytvořeny válečky, ve kterých se pohybují pístky - při brždění přitlačují pístky brzdové obložení (třecí segmenty) z obou stran na brzdový kotouč přítlačná síla je vytvořena tlakem kapaliny) Kotoučová brzda s plovoucím třmenem: - třmen je uložen posuvně v pevném držáku - pístek při brždění ve válečku tlačí obložení proti brzdovému kotouči - reakční síla posouvá třmen, který se přitlačí na brzdový kotouč na opačné straně 79

6 a) Kotoučová brzda s pevným třmenem: - může být: - dvoupístková - čtyřpístková - třmen obepíná brzdný kotouč - třmen se skládá ze dvou částí, víka a přírubové skříně, které jsou spojeny šrouby - každá z obou částí obsahuje jednu dutinu (u dvoupístkové brzdy), nebo dvě dutiny (u čtyřpístkové brzdy) - dutiny tvoří vlastně brzdový váleček, ve kterém jsou umístěny brzdové pístky s těsnícími pryžovými kroužky, pryžovými protiprachovými manžetami a svěracími kroužky - válečky jsou propojeny kanálky nebo brzdovým potrubím - při brždění tlačí brzdová kapalina na pístky brzdových válečků proti obložení (třecím segmentům) a obložení je přitlačováno z obou stran na brzdový kotouč - přítlačná plochá pružina přitlačuje třecí segmenty k pístkům (tím se vyloučí rázy při brždění a klepání segmentů při jízdě) Samočinné nastavení vůle: - v drážce brzdového válečku je těsnící pryžový kroužek, kterým je pístek utěsněn - vnitřní průměr kroužku je menší než průměr pístku kroužek objímá pístek s předpětím - při brždění se vlivem pohybu pístku kroužek pružně deformuje - síla vzniklá touto deformací vrací při poklesu tlaku brzdové kapaliny kroužek a tím i pístek zpět do původní polohy - vracení pístku do původní polohy je možné pouze v případě, že v příslušném okruhu nezůstane žádný přetlak - vzdálenost, o kterou se pístek posune zpět, se nazývá brzdová vůle - vůle činí asi 0,15 mm, ale pro uvolnění kotoučových brzd je tato hodnota dostačující b) Kotoučová brzda s plovoucím třmenem: - existuje několik různých konstrukcí - pístek (u čtyřpístkové dva pístky) je umístěn pouze na jedné straně - držák brzdy je pevně spojen s některou z částí zavěšení kola - v držáku jsou zašroubovány dva vodící čepy - v třmenu brzdy jsou vytvořeny dvě válcové dutiny, ve kterých jsou umístěna teflonová vodící pouzdra - třmen je pomocí těchto vodících pouzder posuvně uložen na vodících čepech držáku brzdy -! Pozor u tohoto typu existuje nebezpečí zadření posuvné části třmene v držáku a tím snížení brzdného účinku 80

7 JEDNOTLIVÉ ČÁSTI: Brzdový kotouč: - má obvykle tvar talíře, vyrobeného z temperované litiny nebo ocelolitiny - v bubnu brzdového kotouče zadní brzdy může být umístěna mechanicky ovládaná parkovací bubnová brzda - u vysoce namáhaných brzd se používají kotouče s vnitřním chlazením proudícím vzduchem (duté kotouče) obsahují radiálně uspořádané vzduchové kanálky, tvarované tak, aby při otáčení vznikl ventilační efekt - někdy kotouče obsahují přídavné otvory pro ještě rychlejší odvod tepla při a po brždění, snížení hmotnosti a rychlejší odvod vody při brždění s mokrými kotouči - v poslední době se začínají používat brzdové kotouče, na jejichž třecí ploše jsou vytvořeny spirálovité drážky přesně stanovené hloubky pro indikaci opotřebení kotouče (zlepšují samočisticí schopnost, urychlují záběh obložení brzdových destiček) - u závodních automobilů je zesílen uhlíkovými vlákny Brzdové obložení: - u bubnových brzd je přinýtováno nebo přilepeno na brzdové čelisti - u kotoučových brzd je přilepeno na kovové nosné segmenty Požadavky: - velká tepelná a mechanická pevnost - vysoká životnost - stálý součinitel tření i při vysokých teplotách a kluzných rychlostech (omezení slábnutí brzd fadingu) - odolnost proti vytváření sklovité povrchové vrstvičky při vysokém tepelném zatížení - necitlivost proti vodě a nečistotám - součinitel tření mají asi = 0,4, tepelná odolnost asi do 800 C a) organická brzdová obložení (z organických materiálů) materiál: b) slinovaná metalická obložení (ze spékaných práškových kovů) ad a) obsahují následující látky: kovy ocelová vlna (20%), měděný prášek (16%) plniva oxid železa (10%), baryt (9,5%), oxid hliníku (1,2%), rozemletou slídu (6,5%), kluzný prostředek koksový prášek (16%), síran amonitý (6%), grafit (4%), organické části pryskyřičný prášek (4%), aramidová vlákna (1,4%), pryskyřičné pojivo (5,4%) 3. Brzdy pásové: - Jsou to třecí brzdy s vnějším obvodovým brzdovým pásem U automobilů se používají jako parkovací brzdy převodové. 81

8 Mechanické brzdy: - jedná se o brzdu přímočinnou, brzdný účinek je dán silou řidiče, kterou on působí na brzdový pedál Legenda: 1 brzdový pedál 2 táhlo (lanko brzdy) 3 páka brzdového klíče 4 seřizovací matice 5 brzdový klíč 6 brzdový buben 7 brzdové čelisti 8 vratná pružina čelistí 9 kotevní čep 10 štít brzdy Vyrovnávací zařízení mechanické brzdy: - vyrovnává brzdný účinek při nerovnoměrném opotřebení brzdového opotřebení kol tam, kde mechanická brzda brzdí současně dvě kola Hydraulické brzdy: Hlavní části: - brzdový pedál - dvoukruhový hlavní brzdový válec - posilovač brzdné síly - systém potrubí (převod brzdy) - omezovač brzdné síly - brzdové válce - brzdné ústrojí kol Brzdy kol: - přední kola kotoučové, zadní kola bubnové Bezpečnostní důvody: - jsou předepsána z bezpečnostních důvodů dvoukruhová brzdová zařízení s dvoukruhovým hlavním brzdovým válcem. Když nastane u jednoho brzdového okruhu porucha, lze druhým okruhem vozidlo ještě zabrzdit. 82

9 Činnost: - účinek hydraulických brzd je založen na Pascalově zákonu: Tlak působící na kapalinu uzavřenou ze všech stran, působí rovnoměrně na všechny strany - síla, kterou brzdový pedál tlačí na píst v hlavním brzdovém válci, vytváří tlak kapaliny - ten působí přes brzdové vedení a vytváří přítlačné síly v brzdovém ústrojí - síly jsou k sobě ve stejném poměru jako plochy pístů, tzn. že na větší ploše vzniká větší síla - dráhy pístů jsou v opačném poměru než plochy pístů (síly) Vycházíme z toho, že kapalina je teoreticky nestlačitelná. Hydraulické brzdy mohou pracovat s vysokými tlaky (až 1200 kpa, krátkodobě až 1800 kpa). To umožňuje použít malé rozměry pro prvky hydraulické brzdové soustavy, při zachování dostatečně velkých tlakových sil F p F p. S S Hlavní části: 1. Hlavní brzdový válec: - pro dva brzdové okruhy je potřebný dvouokruhový hlavní brzdový válec - je ovládán brzdovým pedálem přes posilovač brzdné síly Konstrukce dvoukruhového brzdového válce: - obsahuje dva za sebou uspořádané písty píst s tlačnou tyčí - plovoucí píst - písty vytvářejí v tělese válce dva oddělené prostory - oba písty jsou provedeny jako dvojité písty, tzn. že mezi předním a zadním utěsněným dílem pístu je vždy prstencovitý doplňovací prostor - ten je doplňovacím otvorem stále plněn brzdovou kapalinou - na každém pístu vpředu je primární manžeta, která utěsňuje tlakový prostor - píst s tlačnou tyčí je zezadu utěsněn sekundární manžetou - dvě oddělovací manžety utěsňují plovoucí píst proti okruhu s tlačnou tyčí - plovoucí píst má podélnou štěrbinu, do které zepředu ústí centrální otvor - v tomto otvoru je umístěn centrální ventil - dorazový kolík, který prochází podélnou štěrbinou plovoucího pístu, drží centrální ventil ve válci centrálního otvoru a tvoří přední a zadní doraz 83

10 Činnost: Klidová poloha: - pružiny pístů tlačí písty proti jejich dorazu - primární manžeta na pístu s tlačnou tyčí uvolňuje vyrovnávací otvor a plovoucí píst se opírá vpředu o dorazový kolík - centrální ventil se otevře přiléhajícím kolíkem ventilu a přebírá funkci vyrovnávacího otvoru - oba tlakové prostory jsou nyní spojeny s vyrovnávací nádobou - může proběhnout vyrovnání objemu brzdové kapaliny například při změnách teploty - je-li vyrovnávací otvor uzavřen změněnou klidovou polohou pístu s tlačnou tyčí nebo nečistotami, není možné vyrovnání brzdové kapaliny - při jejím zahřátí dojde k jejímu roztažení a tím dochází ke zvětšování brzdného účinku (bez působení ovládací síly na pedál brzdy) Sešlápnutí brzdy: - při brždění přejede primární manžeta na pístu s tlačnou tyčí vyrovnávací otvor a utěsní tlakový prostor - vyplňovací (podpěrný) kotouč přitom zabraňuje jejímu zatlačení do plnících otvorů a tím jejímu poškození - plovoucí píst je nyní brzdovou kapalinou trochu posunut - dorazový kolík uvolňuje kolík ventilu a uzavírá centrální ventil - v obou brzdových okruzích se zvyšuje tlak - je-li centrální ventil kvůli nečistotám (např. třísky) netěsný, tak může u jeho brzdového okruhu nastat porucha - bez centrálního ventilu a s následně potřebným vyrovnávacím otvorem by se mohla v případě regulace ABS výskytem tlakových vrcholů poškodit zatlačením do vyrovnávacího otvoru primární manžeta - ani primární manžeta pístu s tlačnou tyčí se uzavírací dráhou centrálního ventilu (cca 1 mm) na jejím vyrovnávacím otvoru nepoškodí, protože přes ten již přejela, než proběhlo zvýšení tlaku v brzdových okruzích Uvolnění brzdy: - při uvolnění brzdy tlačí tlak kapaliny a pružiny pístů písty nazpět - primární manžeta na pístu s tlačnou tyčí se nadzdvihne, vyplňovací kotouč se sklopí a brzdová kapalina teče z doplňovacího otvoru plnícími otvory do zvětšujícího se tlakového 84

11 prostoru - nemůže přitom vznikat sání, kterým by mohl do tlakového prostoru na brzdovém válci vniknout vzduch - plovoucí píst narazí do dorazového kolíku a kolík ventilu otevře centrální ventil - tlak se v obou tlakových prostorách rychle snižuje a brzdy se rychle uvolní Výpadek okruhu 1: - píst s tlačnou tyčí se posune až k dorazu na plovoucí píst. Ovládací síla působí nyní přímo na píst neporušeného okruhu 2 a vytváří zde brzdný tlak Výpadek okruhu 2: - plovoucí píst je tlakem kapaliny v okruhu 1 posunut k jeho dorazu. Utěsňuje neporušený okruh 1 od netěsného okruhu 2 - v okruhu 1 nyní dojde ke zvýšení tlaku Odstupňovaný dvoukruhový hlavní válec: - používá se pro brzdové zařízení s rozdělením brzdových okruhů na přední a zadní nápravu - průměry válce jsou odstupňované, tzn. průměr plovoucího pístu, který působí na brzdový okruh zadní nápravy, je menší než průměr pístu s tlačnou tyčí - při neporušených brzdových okruzích je při brždění v obou okruzích stejný tlak - kvůli většímu průměru v brzdovém okruhu přední nápravy se při brždění posunuje větší množství kapaliny, čímž brzdy rychleji reagují - při výpadku brzdového okruhu přední nápravy se při brždění posune píst s tlačnou tyčí na plovoucí píst a síla pístu s tlačnou tyčí působí nyní přímo na něj - dráha pedálu se prodlouží a na zadní nápravě vzniká působením menšího průměru plovoucího pístu bez zvýšení síly na pedál vyšší tlak - při odpovídajícím dimenzování brzdového válce se tím dosahuje s brzdami zadní nápravy dostačujícího brzdného účinku 85

12 Zapojení brzdových okruhů: a. Zapojení přední náprava zadní náprava (TT): - přední a zadní náprava tvoří oddělené brzdové okruhy - při použití odstupňovaného dvoukruhového hlavního brzdového válce nemá zadní náprava sklon k blokování, protože její brzdné síly jsou sníženy - na všech kolech se mohou použít bubnové nebo kotoučové brzdy, nebo vpředu kotoučové a vzadu bubnové brzdy b. Diagonální zapojení (X): - brzdový okruh tvoří vždy jedno přední kolo a jedno protilehlé zadní kolo c. Zapojení LL: - při použití kotoučových dvouválcových brzd s plovoucím třmenem, popřípadě kotoučových čtyřválcových brzd s pevným třmenem na přední nápravě působí každý brzdový okruh na přední nápravu a na jedno zadní kolo Méně často používaná zapojení brzdových okruh jsou: d. Zapojení čtyři dvě (HT): - používají se kotoučové dvouválcové brzdy s plovoucím třmenem, popřípadě kotoučové čtyřválcové brzdy s pevným třmenem na přední a na zadní nápravě kotoučové jednoválcové brzdy s plovoucím třmenem, popřípadě kotoučové dvouválcové brzdy s pevným třmenem nebo bubnové brzdy - jeden okruh působí na přední a zadní nápravu (4 kola), druhý pouze na přední kola e. Zapojení čtyři čtyři (HH): - je možné, pouze když se používají na všechna kola kotoučové dvouválcové brzdy s plovoucím třmenem - vždy jeden pár válců, popřípadě válce na každém kole tvoří jeden brzdový okruh (4 kola), zbylé páry válců, popřípadě válce tvoří druhý brzdový okruh (4 kola) 86

13 2. Rozpínací zařízení: a) Brzdový váleček: dvojčinný se dvěma písty jednočinný s jedním pístem - tlak, vytvořený hlavním brzdovým válcem, působí na písty a vytváří rozpínací sílu - písty utěsněny pryžovými manžetami - protiprašné manžety brání vniknutí nečistot - na zadní straně brzdového válečku se nachází otvor se závitem pro jeho upevnění na štít brzdy a pro připojení brzdového vedení - na nejvyšším místě je našroubován odvzdušňovací ventil b) Rozpínací zařízení pro parkovací brzdu: - viz. obrázek seřizovací matice na brzdových válečcích 3. Seřizovací zařízení: - opotřebováním obložení se zvětšuje pozvolna posuv naprázdno mezi brzdovým obložením a brzdovým bubnem zvětšuje se mrtvý chod pedálu - brzdy se proto musí pravidelně manuálně nebo automatickým seřizovacím zařízením seřizovat a) Manuální seřizování: musí provádět řidič (opravář) příklady: pomocí excentrických čepů seřizovacími maticemi na brzdových válečcích - excentrické čepy jsou uloženy ve štítu brzdy - lze jejich natáčením přestavit brzdové čelisti seřizovacími pastorky na opěrném uložení - přítlačné šrouby s ozubenými seřizovacími maticemi na brzdových válečcích - seřízení se provádí zvnějšku otvory ve štítu brzdy b) Automatické seřizování: vůle se vymezuje automaticky, bez zásahu řidiče (opraváře) příklady: - brzdové válečky s automatickým seřizováním pomocí rozpěrných kroužků - čepy brzdových válečků s nerovnoramenným lichoběžníkovým závitem v seřizovací kleštině - seřizovací zařízení na tlačné tyčce parkovací brzdy 87

14 Seřizovací zařízení na tlačné tyčce parkovací brzdy - používá se u brzd simplex - tlačná tyčka se skládá ze seřizovací trubice, stavěcího šroubu a seřizovacího pastorku - seřizovací páka uložená v náběžné čelisti je předepjatá seřizovací pružinou - tím je jedním svým ramenem neustále v kontaktu s tlačnou tyčkou, přičemž druhé rameno svým zkoseným výstupkem zabírá do profilu nerovnoramenného lichoběžníkového závitu seřizovacího pastorku - při brždění provozní brzdou se roztáhnou brzdové čelisti - zvětšením vzdálenosti se seřizovací páka přetočí vlivem tažné seřizovací pružiny dolů - dosedne- li její zkosený výstupek na strmý bok zubu pastorku, tak se pastorek pootočí o posuv brzdy naprázdno (který je dán vůlí mezi čelistmi a bubnem) - tlačná tyčka se tím prodlouží a brzda je samočinně seřízena - při uvolnění brzdy je seřizovací páka otočena tlačnou tyčkou nazpět - její zkosený výstupek přitom klouže po šikmém boku zubu pastorku, protože dráha mezi dvěma zuby pastorku je tak velká, jako posuv brzdy naprázdno pro největší možné roztažení čelistí - teprve když se opotřebením obložení čelistí zvětší při brždění vzdálenost brzdových čelistí otočí se pastorek natolik, že při zpětném chodu zapadne nastavovací páka za zub pastorku - při dalším sešlapování brzdy se nyní pastorek opět dále pootáčí o dráhu brzdy naprázdno, než se znovu pootočí o jeden zub provedení Dodatek ke kotoučovým brzdám: s pevným třmenem s pohyblivým třmenem V brzdovém třmenu jsou umístěny brzdové písty. Ty přitlačují při brždění brzdové destičky (bloky, segmenty) na brzdový kotouč. používané provedení Kotoučová brzda s pevným třmenem: dvoupístkové čtyřpístkové 88

15 Pevný třmen (nosič brzdových válečků) je sešroubován se závěsem kola. Obklopuje brzdový kotouč ve tvaru kleští. Třmen se skládá ze dvou částí. V každé části jsou brzdové válečky, které leží v párech proti sobě. Každý váleček má v sobě brzdový píst s těsnícím kroužkem a ochrannou manžetu. Brzdové válečky jsou spojeny kanálky. Nahoře na třmenu je odvzdušňovací šroub. Činnost: a) brždění: Při brždění tlačí pístky brzdových válečků na brzdové destičky. Ty se na obou stranách přitlačí k brzdovému kotouči. b) odbrždění: V drážce brzdového válečku se nachází pryžový těsnící kroužek, který utěsňuje píst. Vnitřní průměr těsnícího kroužku je trochu menší, než průměr pístu. Obepíná proto píst s předpětím. Při brzdném pohybu pístu se těsnící kroužek svým adhezním třením a pohybem pístu elasticky zdeformuje. Při poklesu tlaku se vrací těsnící kroužek zpět do výchozí polohy. Tím se i píst vrátí o vůli brzdy naprázdno (asi o 0,15 mm) a kotoučová brzda se odbrzdí. Rozpínací pružina: Přitlačuje brzdové destičky k pístům a zamezuje tím tlučení nebo klepání. Kotoučová brzda s plovoucím třmenem: držák má dvě části plovoucí třmen Držák: Je upevněn na závěsech kol. Vede se v něm třmen. Způsoby vedení třmenu v držáku: vedení zuby vedení čepem kombinované vedení čepem a zuby vedení čepem s výkyvným plovoucím třmenem 89

16 Kotoučová brzda s plovoucím třmenem s vedením zuby: Držák: Na obou koncích má dva zuby. Třmen: Je dvěma polokruhovými drážkami posuvně uložen na zubech držáku. Vodící pružina: Přitlačuje třmen k zubům držáku, aby nedocházelo ke klapání. Kotoučová brzda s plovoucím třmenem s vedením čepem: Na straně držáku s válečkem jsou dva vodící čepy, našroubované na třmenu. Držák má dva otvory, které jsou opatřeny kluznou teflonovou vložkou. V těchto otvorech je posuvně uložen třmen s vodícími čepy. Brždění: Písty ve třmenu tlačí vnitřní brzdovou destičku po překonání vůle proti brzdovému kotouči. Reakční síla poté třmen posune v opačném směru. Po překonání další vůle je nyní proti brzdovému kotouči tlačena také vnější brzdová destička. U vedení zuby se vnitřní destička opírá přímo o držák, vnější působením obvodové síly o třmen. U vedení čepem se obě brzdové destičky opírají o třmen. Při uvolnění brzdy zajišťuje vratná síla těsnícího kroužku s podporou rozpěrné pružiny znovu vytvoření vůle brzdy. DIAGNOSTIKA A ÚDRŽBA BRZDOVÝCH SYSTÉMŮ: 1. Vizuální kontrola: - kontrola stavu brzdové kapaliny v vyrovnávací nádobce - kontrola těsnosti - kontrola stavu brzdových hadiček 2. Kontrola funkčnosti: - kontrola dráhy brzdového pedálu ( pomalé zvětšování dráhy netěsná primární manžeta nebo netěsný centrální ventil; příliš dlouhá dráha brzdového pedálu nebo nutnost pumpování pedálem pro zvýšení tlaku vniknutí vzduchu, příliš velká vůle brzd 3. Kontrola těsnosti: - předpokládá odvzdušnění brzdového systému - provádí se přístrojem pro kontrolu tlaku, který je naplněn brzdovou kapalinou a) kontrola těsnosti nízkým tlakem: - na odvzdušňovací ventil jedné brzdy kola se připojí kombinace nízkotlakého a vysokotlakého tlakoměru - brzdovým pedálem se vytvoří tlak 0,2 0,5 MPa - tento tlak by se měl 5 minut udržet - změní-li se tlak je systém netěsný 90

17 b) kontrola těsnosti vysokým tlakem: - zařízením pro zajištění brzdového pedálu, nebo brzdovým pedálem se vytvoří brzdový tlak o hodnotě 0,5-1 MPa - tento nastavený tlak smí během 10 minut poklesnout maximálně o 10% - při větším poklesu je systém netěsný 4) naplnění a odvzdušnění brzdového zařízení: - tyto práce může s plnícím a odvzdušňovacím zařízením provádět jedna osoba Pomocné prostředky: - potřebné odvzdušňovací nátrubky - průhledná odvzdušňovací hadička - zachycovací láhev Postup: - plnící a odvzdušňovací přístroj s odvzdušňovacím nátrubkem nasadit na vyrovnávací nádobku - na odvzdušňovací ventil nasadit odvzdušňovací hadičku zachycovací lahve - otevřít uzavírací kohout na plnící hadičce přístroje, poté otevřít odvzdušňovací ventil - brzdový systém se plní kapalinou pod nastaveným pracovním tlakem tak dlouho, dokud nevytéká čirá brzdová kapalina bez bublinek - poté odvzdušňovací ventil uzavřít - postup opakovat u všech odvzdušňovacích ventilů - nakonec uzavřít uzavírací kohout - před demontáží odvzdušňovacího nátrubku je třeba odvzdušňovací ventil krátce otevřít a snížit tlak PRÁCE NA BRZDOVÉM ÚSTROJÍ KOL: Brzdové bubny a brzdové kotouče: - zkontrolovat, zda nevykazují rýhy, nekruhovitost, nebo házení - brzdové kotouče s příliš velkým bočním házením se musí vyměnit - nekruhovité brzdové bubny, brzdové bubny s rýhami, rýhované nebo kuželovitě opotřebené brzdové kotouče se musí osoustružit, při zachování minimální potřebné tloušťky kotouče - brzdové bubny nebo kotouče s trhlinami se musí vyměnit Brzdové obložení: Kontrola brzd: - je třeba zkontrolovat jeho tloušťku a případné zaolejování a případně jej vyměnit - provádí se na zkušebních brzdových stolicích - na každém kole se měří: - brzdná (obvodová) síla - odpor proti valení - kolísání brzdné síly ( například u nerovnoměrného bubnu) - počátek blokování kol 91

18 Brzdová zkušební stolice (válcová zkušebna brzd): Má dvě stejné sady válců pro kontrolu brzd obou kol jedné nápravy současně. Sada válců se skládá ze tří válců. Dva válce hnací válce pohánějí bržděné kolo. Oba tyto válce jsou na jedné straně poháněny společně od elektromotoru přes převodovku řetězem. Třetí válec je válec snímací (opěrný). Snímací válec automaticky spíná zkušební stolici a blokovací ochranu. Příslušný přístroj může být analogový nebo digitální. Naměřené hodnoty lze zaprotokolovat i pomocí připojené tiskárny. Na každém kole se měří brzdná (obvodová) síla. Přibrždění se určuje v %. Rozdíl brzdných sil (u provozní brzdy) na jedné nápravě nesmí činit více než 25%. DALŠÍ PŘÍSLUŠENSTVÍ KAPALINOVÝCH BRZD 1. Posilovač brzdy: Napomáhá k vytvoření brzdného účinku, přičemž síla řidiče na pedál provozní brzdy se sníží. (polostrojní brzdy) podtlakový Druhy: hydraulický přetlakový pneumatický Podtlakový posilovač brzdy: U vozidel s benzínovým motorem může být podtlak odebírán ze sacího potrubí motoru. U vznětových motorů se podtlak vyrábí vakuovým čerpadlem poháněným od motoru. Konstrukce podtlakového posilovače brzdy s podtlakem od motoru: Hlavní válec je připevněn přírubou ke skříni posilovače. Pracovní píst rozděluje skříň na podtlakovou komoru a pracovní komoru. Pracovní komora je střídavě spojena přes podtlakový ventil a ventil vnějšího vzduchu s vnějším vzduchem nebo s podtlakovou komorou. Dvojitý ventil je ovládán brzdovým pedálem přes pístnici. Ta tlačí také přes vložku ventilu a reakční pryžový kotouč na táhlo hlavního válce. Na táhlo válce působí také pracovní píst svou zesílenou silou. 92

19 Princip činnosti: Uvolněná poloha: Ventil vnějšího vzduchu je uzavřen. Pracovní komora je otevřeným podtlakovým ventilem spojena s podtlakovou komorou. Na obou stranách pracovního pístu je tak stejný tlak o přibližné velikosti pabs = 20 kpa (atmosférický tlak má hodnotu patm = 100 kpa). Částečné brždění: Při brždění se táhlo posune dopředu, podtlakový ventil se uzavře. Reakční kotouč je stlačen vložkou ventilu a otevře ventil vnějšího vzduchu. Tlakový rozdíl vzniklý v pracovní komoře oproti podtlakové komoře působí jako síla posilovače na pracovní píst. Ten je s řídícím tělesem a táhlem posouván tak dlouho dopředu, dokud není reakční síla hlavního válce stejně velká. Je-li táhlo v klidu, reakční kotouč se opět roztáhne a tlačí na vložku ventilu. Tím se uzavře ventil vnějšího vzduchu. Síla posilovače na pracovní píst a táhlo zůstává konstantní. Plné brždění: Při plné síle pedálu se pístnicí a reakční silou táhla trvale stlačí reakční kotouč, čímž zůstane ventil vnějšího vzduchu stále otevřen. Mezi oběma komorami je největší možný rozdíl tlaku ( p = 80 kpa) a tím působí maximální síla posilovače na pracovní píst. Rozdělování brzdné síly Zatížení nápravy, ke kterému dochází při brždění, závisí na velikosti brzdného zpomalení, zatížení vozidla, rozdělení zátěže na vozidle a výšce jeho těžiště. Při brždění při přímé jízdě se přední kola zatěžují více a zadní kola se odlehčují. Při brždění v zatáčce jsou více zatížena vnější kola. Brzdy jsou většinou konstruovány tak, že střední brzdné zpomalení a střední zatížení vozidla poskytuje nejlepší chování při brždění. Při silném brždění se ale mohou zadní kola zablokovat a vozidlo může dostat smyk. Toto nebezpečí odstraňují omezovače brzdného tlaku. nezávislé na zatížení vozidla Omezovače brzdného tlaku jsou dvojího provedení: závislé na zatížení vozidla 93

20 Omezovač brzdného tlaku závislý na zatížení vozidla: Řídí v brzdovém vedení brzdný tlak zadních kol. Ta jsou při určitém přepínacím tlaku přibržďována pouze s redukovaně vzrůstajícím tlakem. Přepínací tlak je řízen v závislosti na zatížení vozidla a přesunu zatížení náprav. Činnost: Až do přepínacího tlaku je tlak v hlavním válci a tlak v brzdových válcích zadních kol stejný. Pokud se dále zvýší tlak v hlavním válci, tak se posouvá diferenciální píst proti síle regulační pružiny a síle, která vytváří tlak na její prstencovitou plochu, tak dlouho, dokud se neuzavře ventil v diferenciálním pístu. Síla, která způsobí tento posun, vytváří tlak, který působí na kruhovou plochu diferenciálního pístu. Ta je větší, než celková síla regulační pružiny a prstencovité plochy. Při silnějším brždění stoupá tlak hlavního válce v prstencovitém prostoru dále, dokud se diferenciální píst nezasune zpět a ventil se opět neotevře. Nyní se propouští brzdová kapalina ke kruhové ploše, dokud vzrůstající tlak opět neposune píst a neuzavře se ventil. Tento postup proběhne několikrát. Tlak v hlavním válci se přitom snižuje v poměru ploch na diferenciálním pístu, např. 1:3 na nižší tlak kolových brzd. Při větším zatížení vozidla se regulační pružina přes tyče silněji předepíná pružící zadní nápravou. Síla na diferenciální píst se tím zvětšuje a přepínací tlak se zvyšuje. Při uvolnění brzd klesá tlak v hlavním válci. Diferenciální píst se pohybuje pouze proti regulační pružině, dokud se nevyrovná tlak v obou prostorech, čímž se otevře ventil. Diferenciální píst se nyní opět vrací do své klidové polohy. ELEKTRONICKÉ SYSTÉMY REGULACE PODVOZKU: Jedná se otyto systémy: - protiblokovací systém ABS - brzdový asistent BAS - protiprokluzové zařízení ASR - regulace dynamiky jízdy ESP, FDR - elektrohydraulická brzda EHB Dynamika kola při jízdě: Každého pohybu nebo změny pohybu lze dosáhnout pouze silami působícími na pneumatiky. Jsou to: - obvodová (hnací), brzdná síla: Působí v podélném směru pneumatik - boční síla: Je způsobená např. řízením nebo vnějšími rušivými vlivy, jako je třeba boční vítr 94

21 - normálová síla Je způsobená hmotností vozidla a působí kolmo k rovině jízdní dráhy. Jak silně tyto síly působí závisí na mnoha faktorech: na povrchu vozovky, na stavu a typu pneumatik a povětrnostních vlivech. Možný přenos sil mezi pneumatikami a vozovkou je určován třecí adhezní silou. Elektronický antiblokovací systém brzd optimálně využívá adhezní tření. Obvodová síla je adhezním třením přenášena na vozovku ve formě síly: - hnací FA - brzdné FB platí: FA,B = hnací, brzdná síla v N FA,B = H. FN FN = normálová síla H = součinitel adhezního tření ( led = 0,1 až sucho = 0,9) Součinitel adhezního tření (součinitel přilnavosti) je určen: - dvojicí materiálů (pneumatika a vozovka) - aktuálními povětrnostními vlivy - rychlostí vozidla Prokluz (Skluz): Během odvalování pneumatiky vznikají elastické deformace a dochází ke klouzání. Absolvuje-li například brzděné kolo s odvaleným obvodem 2m dráhu pouze 1,8 m během jednoho otočení, je dráhový rozdíl mezi obvodem pneumatiky a brzdnou dráhou 0,2 m. To odpovídá skluzu 10%. Zablokuje-li se kolo nebo se při pohonu protáčí, tak je skluz 100%. Přenos sil mezi pneumatikou a vozovkou bez skluzu není možný, protože pneumatika není s vozovkou spojena ozubením, a při pohonu nebo brždění trochu klouže. Vztah sil na kole a skluzu (skluzová charakteristika): Skluzová charakteristika je souvislost mezi hnací, brzdnou, boční vodící silou a skluzem při přímé jízdě. Již při nízkých hodnotách skluzu strmě roste brzdná síla až k její maximální hodnotě. Poté trochu klesá při dále rostoucích hodnotách skluzu. Průběh a nejvyšší hodnota křivky hnací, popř. brzdné síly závisí na součiniteli tření pneumatik na vozovce. Nejvyšší hodnota leží mezi 8-35% skluzu. První část křivky označuje stabilní oblast, protože kolo zůstává při jízdě stabilní a řiditelné. Zde má kolo nejlepší přenos síly. Elektronické regulační systémy proto pracují v této regulační oblasti. Při velkých hodnotách skluzu silně klesá boční vodící síla, vůz již není řiditelný a jízdní vlastnosti jsou nestabilní. Regulační systémy ve voze zamezují tomu, aby se opustila stabilní oblast. Protiblokovací systém (ABS) ABS Antiblock Bracking Systém antiblokovací brzdové systémy Používají se u hydraulických a pneumatických brzdových systémů k regulaci brzdné síly. 95

22 účel: Systémy ABS regulují při brždění brzdný tlak na kole podle přilnavosti kola k jízdní dráze tak, aby se zamezilo jeho zablokování. Pouze odvalující se kola jsou řiditelná a mohou přenášet boční vodící síly. konstrukce: ABS se skládá z následujících součástí: - snímače otáček kol s impulsními kroužky - elektronická řídící jednotka - hydraulický agregát s magnetickými ventily princip činnosti: Magnetické ventily spíná elektronická řídící jednotka ve třech regulačních fázích: - nárůst tlaku - zachování tlaku - pokles tlaku Zamezují tím zablokování kol rozdělení protiblokovacích systémů: a) podle počtu regulačních kanálů a snímačů: čtyřkanálový systém: - se čtyřmi snímači a diagonálním zapojením brzdových okruhů nebo zapojením brzdových okruhů přední náprava zadní náprava tříkanálový systém: - se třemi nebo čtyřmi snímači a zapojením brzdových okruhů přední náprava zadní náprava b) podle způsobu regulace: individuální regulace (IR): Regulace select low (SLR) - na každém kole se nastaví co největší možný brzdný tlak. Brzdná síla je tedy maximální. - kolo s menší přilnavostí k vozovce určuje společný brzdný tlak Přední kola se většinou regulují individuálně, zadní kola často podle principu select-low. Regulační obvod ABS: Většina brzdných procesů se odehrává s malým prokluzem. ABS přitom není účinný. Teprve při silném brzdění, při kterém dochází k většímu prokluzu, se aktivuje regulační obvod ABS a zamezuje zablokování kol. Regulační oblast ABS je mezi 8 a 35 prokluzu.. Od asi 6 km.h -1 se ABS obecně vypne, aby se vůz zastavil. Tabulka pojmů regulačního obvodu ABS Ozubený impulsní kroužek otáčející se s každým kolem vytváří indukcí ve snímači otáček střídavé napětí. Jeho frekvence je úměrná k počtu otáček kola. Napětí se vede dál 96

23 na elektronickou řídící jednotku. Ta z něj pomocí logických procesů určuje referenční rychlost, která odpovídá skutečné rychlosti vozidla. Dále zjišťuje řídící jednotka neustálým porovnáváním impulsů kola s referenční rychlostí zrychlení nebo zpomalení každého kola. Pokud má kolo při brzdění sklon k blokování a překračuje zadaný prokluz, tak řídící jednotka rozezná tento stav a přepne magnetický ventil kola na udržení tlaku. Jeho brzdný tlak zůstane nyní stejný. Zvyšuje-li se přesto prokluz a tím sklon k zablokování, tak se přepne na snížení tlaku. Jestliže se nyní sníží prokluz a poklesne pod určitou hodnotu, tak magnetický ventil přepne na zvýšení tlaku. Brzdný tlak se zvyšuje, prokluz se opět zvyšuje a hra začíná od začátku. Regulační cyklus se tedy opakuje tak dlouho (např. 10krát za sekundu) dokud je brzda sešlápnuta a rychlost je větší než 5 km/h. ABS se zpětným čerpáním v uzavřeném okruhu: U tohoto procesu regulace odtéká v regulačním kanálu po snížení tlaku brzdová kapalina do tlakového zásobníku. Běžící vratné čerpadlo čerpá kapalinu zpět do příslušného brzdového okruhu hlavního brzdového válce. Konstrukce: U tohoto ABS přibývají k tradičnímu brzdovému systému následující komponenty: - snímače kol - elektronická řídící jednotka - hydroagregát - varovná kontrolka Jednotlivé přístroje: 1. Elektronická řídící jednotka: Obsahuje: a) Vstupní zesilovač upravuje impulsy snímačů b) Digitální počítač propočítává regulační signály ve dvou oddělených digitálních velkých spínacích okruzích c) Výkonový výstup ovládá magnetické ventily v hydroagregátu d) Bezpečnostní obvod testuje po startu zařízení podle zadaného programu a kontroluje je během jízdy 2. Snímače otáček kol: Také čidla otáček. Jsou umístěny na každém kole. Ke každému snímači patří impulsní kroužek, který se otáčí s kolem. Zoubky impulzního kroužku obíhají kolem jádra cívky snímače a tím se mění magnetické pole v mezeře mezi kroužkem a snímačem. Tím se indukuje v cívce snímače napětí, které posílá snímač do řídící jednotky. Naindukované napětí ve snímači má střídavý průběh. 3. Hydroagregát: Obsahuje např. tři nebo čtyři magnetické ventily, zásobník na brzdovou kapalinu pro každý okruh hlavního brzdového válce a elektricky poháněné vratné čerpadlo. 4. Varovná kontrolka: - Signalizuje při startu funkční připravenost ABS. Při výpadku regulace ABS svítí. Vozidlo lze přesto brzdit. 97

24 Činnost s magnetickými ventily: K modulaci tlaku při regulaci ABS spíná řídící jednotka každý magnetický ventil v hydroagregátu vždy ve třech fázích regulace a spojuje přitom brzdové válečky kol: - při vzrůstu tlaku s příslušným brzdovým okruhem - při udržení tlaku s žádným přípojem - při poklesu tlaku s vratným čerpadlem Vratné čerpadlo čerpá brzdovou kapalinu ze zásobníku do příslušného brzdového okruhu. ABS se zpětným čerpáním v otevřeném okruhu: Při tomto procesu regulace teče přebytečná brzdová kapalina bez tlaku zpět do vyrovnávací nádržky. Hydraulické čerpadlo je spínáno řídícím přístrojem přes polohu snímače dráhy pedálu. Čerpá chybějící objem brzdové kapaliny z vyrovnávací nádržky s vysokým tlakem opět zpět do příslušného brzdového okruhu a vrací tím brzdový pedál do jeho výchozí polohy. Vzduchové brzdy: Vzduchová brzdová soustava se používá u středních a těžkých užitkových automobilů. Je to brzdová soustava s cizí silou (strojní brzda), u které řidič ovládá pouze brzdový ventil a cizí síla, například stlačený vzduch o tlaku 0,8 1 MPa, přenáší brzdnou sílu na brzdové ústrojí kol vozidla. U lehkých a středně těžkých užitkových automobilů se často používá kombinovaná vzduchokapalinová brzdová soustava. Zobrazení pneumatických brzdových systémů: Pro normované zobrazení se používají grafické symboly a pro připojení součástí čísla. Připojení součástí: Označují se pomocí jednomístného nebo dvoumístného čísla. První číslice znamená: 0 připojení sání 5 - neobsazeno 1 přívod energie 6 neobsazeno 2 odvod energie (ne do atmosféry) 7 připojení prostředku proti zamrznutí 3 odvzdušnění, atmosféra 8 připojení mazacího oleje 4 řídící připojení 9 připojení chladící kapaliny 98

25 Je-li k dispozici více stejných připojení, například u více okruhů, tak se použije ještě druhá číslice. Tu je třeba volit od 1 bez mezer, např. 21, 22, 23. Více stejných připojení ze stejné komory má stejné číselné označení. Příklad použití: Dvouokruhový dvouhadicový pneumatický brzdový systém: (Dvouokruhová dvouhadicová vzduchová brzdová soustava) Na obrázku je zobrazení dvoukruhového dvouhadicového pneumatického brzdového systému, který odpovídá směrnici EU Brzdové systémy. Přístroje stejné přístrojové skupiny jsou stejně barevně označeny. Přístrojové skupiny: 1. Systém zásobování stlačeným vzduchem (zásobování energií): kompresor, regulátor tlaku vysoušeč vzduchu, regenerační nádoba, protimrazové čerpadlo, čtyřokruhový jistící ventil, 3 zásobníky vzduchu s odvodňovacím ventilem, ukazatelé tlaku, výstražný tlakový systém 2. Dvoukruhový brzdový systém pro tahač: hlavní brzdič s poměrným tlakovým ventilem, automatický zátěžový regulátor brzdné síly s reléovým ventilem, brzdové membránové válce pro přední a zadní nápravu 3. Parkovací a pomocný brzdový systém: parkovací brzdný ventil, reléový ventil s ochranou proti přetížení, kombinované brzdové pružinové válce pro zadní nápravu 99

26 4. Systém ovládání přívěsu: brzdič přívěsu, hlavice spojky zásoba a brzda s automatickým uzavíracím ventilem 5. Brzdový systém přívěsu se dvěma vedeními: zásobníkové a brzdové vedení, rozvaděč přívěsu, automatický zátěžový regulátor brzdné síly, brzdový válec 6. Motorová brzda: ovládací ventil, pracovní válec s ovládáním výfukových klapek a regulačních pák 7. Parkovací brzdový systém přívěsu (mechanický) : páka ruční brzdy, táhla, brzdové páky na brzdách kol Principy způsobu práce pneumatického brzdového systému: 1a. Systém pro zásobování stlačeným vzduchem: Kompresor nasává přes vzduchový čistič okolní vzduch, stlačuje jej a tlačí jej přes regulátor tlaku k přístrojům pro vysoušení vzduchu. Regulátor tlaku reguluje automaticky tlak mezi 0,7 0,81 MPa. Vysoušeč vzduchu čistí dodávaný stlačený vzduch přes čistič a zbavuje jej vodních par. Vzduch je přitom veden přes sušící prostředek, na jehož povrchu zůstává zachycena vlhkost. Část suchého vzduchu je potom vedena do regenerační nádoby a zbylá část ke čtyřokruhovému ochrannému ventilu. Ten rozděluje stlačený vzduch do čtyř zásobních okruhů a vzájemně je zajišťuje. Jsou to: - okruh I (21) provozní brzda zadní náprava - okruh II (22) provozní brzda přední - okruh III (23) parkovací brzda přívěs - okruh IV (24) motorová brzda, vedlejší spotřebiče Po dosažení jeho vypínacího tlaku odvádí regulátor tlaku vzduch ven, zpětný ventil se zavře a zajišťuje tlak v zařízení. Suchý vzduch proudí z regenerační nádoby přes sušící látku zpět do okolí. Tím se odvádí vlhkost a sušící látka se vysuší a regeneruje pro příští plnění. Topný článek v oblasti vypínacích pístů ve vysoušeči vzduchu zamezuje poruchám funkce, které by způsobilo zamrznutí. Dvojitý tlakoměr ukazuje řidiči tlak zásobníků v obou provozních brzdových okruzích. Klesne-li tlak pod varovný tlak asi 0,55 MPa, rozsvítí se kontrolka. 1b. Systém zásobování stlačeným vzduchem bez vysoušeče vzduchu: U této varianty musí být za regulátorem tlaku zabudováno čerpadlo chránící před mrazem. To vstřikuje při plnění do zařízení nemrznoucí prostředek 2. Provozní brzdový systém tahačů: Obsahuje hlavní brzdič s integrovaným poměrným tlakovým ventilem pro regulaci přední nápravy závislou na zatížení. Ta probíhá přes řídící přípojku 4, která je řízena automatickým zátěžovým regulátorem brzdného tlaku zadní nápravy. Automatický zátěžový regulátor brzdného tlaku přizpůsobí brzdný tlak zadní nápravy zatížení. Brzdný tlak přední nápravy (přípojka 22) je regulován v závislosti na tlaku automatického zátěžového regulátoru brzdného tlaku pomocí hlavního brzdiče také v závislosti na zatížení. Je-li vozidlo prázdné, tak je na vozidle řízený tlak menší než tlak, který jinak odpovídá brzdné poloze hlavního brzdiče. Teprve při plném zatížení již není řízený tlak redukován. a) Jízdní poloha (odbržděná poloha) V obou okruzích hlavního brzdiče je uzavřen přívod a otevřen výfuk. Brzdové válce přední nápravy a řídící vedení k reléovému ventilu s ochranou proti přetížení (přípoje 41, 42) a k automatickému zátěžovému regulátoru brzdného tlaku (řídící přípojka 4) jsou přes jejich otevřené výfuky odvzdušněny do volného prostoru. Dále jsou přes reléový ventil s ochranou proti přetížení zavzdušněny pružinové posilovače pružinového brzdového válce. Pružiny jsou napnuty a všechny brzdy motorového vozidla jsou odbržděny. 100

27 b) Brzdná poloha V hlavním brzdiči se uzavřou výfuky a přívody (přípojky 11 a 12) se otevřou. Silou pedálu se nyní dávkuje stlačený vzduch od hlavního brzdiče do řídícího vedení k automatickému zátěžovému regulátoru brzdného tlaku (přípojka 21 po 4) pro zadní nápravu. Automatický zátěžový regulátor brzdného tlaku řídí svůj reléový ventil a zavzdušňuje jej podle síly brždění a v závislosti na stavu zatížení membránových válců zadní nápravy (přípojka 2 po 11) tlakem ze zásobníku. Přední náprava dostane svůj brzdový tlak od hlavního brzdiče (přípojka 22). Ten přizpůsobí brzdný tlak integrovaným poměrným tlakovým ventilem proporcionálně k zatížení vozidla. Dále dvě řídící vedení řídí hlavním brzdičem (přípojka 21 po 41 a 22 po 42) brzdič přívěsu. Je-li připojen přívěs, je brzdové vedení přívěsu dávkovaně zavzdušněno a přes rozvaděč přívěsu jsou ovládány brzdy přívěsu. 3. Parkovací a pomocný brzdový systém: Od ventilu parkovací brzdy vede jedno řídící vedení k reléovému ventilu s ochranou proti přetížení (přípojka 21 do 42) a druhé k brzdiči přívěsu (přípojka 22 do 43). Přes ně mohou být dávkovaně ovládány pružinový válec na zadní nápravě motorového vozidla a provozní brzda jako pomocná nebo parkovací brzda přívěsu. Okruh parkovací brzdy je zajištěn proti ztrátě tlaku v zásobním okruhu III zpětným ventilem. a) Kontrolní poloha Podle předpisů musí parkovací brzda motorového vozidla udržet na svahu celou nákladní soupravu i při uvolněné brzdě přívěsu. Pro kontrolu funkčnosti má ventil parkovací brzdy kontrolní polohu, při níž je brzda s pružinovým válcem sepnuta a brzda přívěsu odbržděna. b) Jízdní poloha Ventil parkovací brzdy zavzdušňuje řídící vedení k reléovému ventilu (přípojka 21 do 42). Ten přepne a pružinový válec (přípojka 2 do 12) je naplněn zásobním tlakem. Pružiny se napnou a uvolní brzdy. Zároveň se zavzdušní řídící vedení k brzdiči přívěsu (přípojka 22 do 43). Brzdové vedení od brzdiče přívěsu (přípojka 22) je nyní bez tlaku. Brzdy přívěsu jsou proto odbržděny. c) Brzdná poloha Sepnutím ventilu parkovací brzdy mohou být řídící vedení k reléovému ventilu (přípojka 21 do 42) a k brzdiči přívěsu (přípojka 22 do 43) dávkovaně odvzdušněna. Reléový ventil přepne a v kombinovaném brzdovém válci se ovzdušní pružinový válec a brzdy se silou pružin přitisknou. Ovládací ventil přívěsu dává na přípojce 22 dávkovaně vzduch přes brzdové vedení do rozvaděče přívěsu. Ten nyní přiměřeně brzdí přívěs. d) Ochrana proti přetížení Působí, když je například při sepnuté parkovací brzdě navíc sepnuta provozní brzda. Parkovací brzda je pak zavzdušněna a odbržděna pouze natolik, kolik činí tlak, který vzrostl na provozní brzdě. Nemohou tedy zároveň působit plné síly membránového válce a válce pružinového posilovače, čímž by mohly být části brzdy přetíženy. 4. Motorová brzda: Je-li řidičem sepnut ovládací ventil, proudí stlačený vzduch od čtyřokruhového ochranného ventilu (přípojka 24) do pracovního válce motorové brzdy. 5. Ovládání a provozní brzda přívěsu: Zásobní vedení: Červená hlavice spojky na motorovém vozidle s automatickým upínacím prvkem zásobuje přívěs přes spojovací hlavici a čistič vedení z okruhu 3. Teprve tehdy, když dojde ke spojení, otevře se ventil v brzdovém ventilu přívěsu a naplní zásobník vzduchu. 101

28 Brzdové vedení: Žlutá hlavice spojky zásobuje při brždění přívěs brzdovým tlakem regulovaným v provozním brzdovém okruhu. a) Odbržděná poloha: Brzdičem přívěsu je přes přípojku 22 odvzdušněno brzdové vedení. Rozvaděč přívěsu tím brzdy přívěsu rovněž odvzdušní a odbrzdí. b) Brzdná poloha: Brzdič přívěsu je stlačeným vzduchem dávkovaně řízen provozním brzdným ventilem přes přípojky 41 a 42. Zavzdušňuje přes přípojku 22 brzdové vedení. Vzrůstem jeho tlaku je rozvaděč přívěsu dávkovaně ovládán a dodává stlačený vzduch ze vzduchojemu na oba automatické zátěžové regulátory brzdného tlaku náprav přívěsu. Ty nyní regulují brzdný tlak pro brzdové válce v závislosti na zatížení náprav. Poměrný tlakový ventil redukuje brzdnou sílu přední nápravy u prázdného nebo částečně zatíženého vozidla, aby se zamezilo přílišnému brždění. Přívěs je tak bržděn podle intenzity brždění a zatížení. c) Přetržení zásobního vedení: Tlak v zásobním vedení klesne. Rozvaděč přívěsu spustí plné brždění přívěsu. To je také případ při odpojení. Pro pohyb odpojeného přívěsu je nutno pak sepnout odbrzďovací ventil na rozvaděči přívěsu. d) Defekt v brzdovém vedení: Nejdříve zůstanou brzdy odbržděny. Teprve při sešlápnutí brzdy v motorovém vozidle unikne zásobní vzduch defektním brzdovým vedením. Defektní brzdové vedení je přes přípojku 22 brzdiče přívěsu ve spojení s hlavicí spojky zásoba přes přípojku 12 a 2. Tlak v zásobním vedení poklesne únikem vzduchu do ovzduší přes defekt v brzdové hadici a rozvaděč přívěsu spustí plné brždění přívěsu. Po uvolnění brzdy v motorovém vozidle je i brzda přívěsu opět volná. 6. Parkovací brzda přívěsu: Pracuje čistě mechanicky. Při zatažení páky parkovací brzdy se přes táhla a páky přitisknou brzdy zadní nápravy přívěsu. Části pneumatického brzdového systému: 1. Kompresor: Zásobuje brzdové zařízení stlačeným vzduchem. Činnost: Kompresor je jedno- nebo dvouválcový. Je poháněn od motoru přes klínový řemen nebo ozubené soukolí. Při sacím zdvihu nasává píst sacím potrubím motoru nebo vlastním vzduchovým čističem čerstvý vzduch přes sací ventil. Při výtlačném zdvihu je vzduch stlačen a tlakovým ventilem přes regulátor tlačen do vzduchojemu. V hlavě válce jsou samočinné destičkové ventily. Mazání je připojeno na tlakové oběžné mazání motoru. Může být ale také k dispozici vlastní mazání (ponorné mazání). 102

29 2. Regulátor tlaku: Samočinně reguluje provozní tlak mezi spínacím a vypínacím tlakem Chrání soustavu před znečištěním Umožňuje odběr stlačeného vzduchu na přípojce pro plnění pneumatik, například pro plnění pneumatik nebo přívod stlačeného vzduchu od cizího kompresoru, například pro plnění soustavy zvnějšku Chrání soustavu před nadměrným tlakem (ventil chodu naprázdno působí jako bezpečnostní ventil) Ovládá vysoušeč vzduchu, popřípadě chrání před zamrznutím Činnost: a) Poloha při plnění: Stlačený vzduch přicházející od kompresoru přípojkou 1 proudí přes čistič k přípojce 21. Odtud jde vzduch přes vysoušeč vzduchu z části do regenerační nádoby a k čtyřokruhovému ventilu. Ten jej rozdělí do vzduchojemů. Zároveň se zvyšuje tlak vzduchu před čtyřokruhovým ventilem a tento tlak se vede řídícím vedením zpět k regulátoru tlaku přípojkou 4 do prostoru pod řídící píst. Tlak pod řídícím pístem narůstá. Při dosaženi vypínacího tlaku (např. 0,81 MPa) se tento píst proti síle své pružiny pro nastavení tlaku posouvá směrem nahoru. Dvojitý ovládací ventil v dutině pístu uzavírá výfukový ventil a otevírá plnící ventil. Stlačený vzduch nyní tlačí vypínací píst dolů a ventil chodu naprázdno se otevře. Zároveň jde přípojkou 22 tlakový vzduch jako řídící impuls k protimrazovému čerpadlu nebo přípojkou 23 na vysoušeč vzduchu. Je dosaženo chodu naprázdno. Kompresor nyní čerpá vzduch do volného prostoru (z 1 do 3). Ve vysoušeči vzduchu se uzavře zpětný ventil a zajišťuje zásobu vzduchu v soustavě. b) Poloha chodu naprázdno: Poklesne-li odběrem vzduchu pří brždění zásobní tlak před čtyřokruhovým ventilem o určitou hodnotu na spínací tlak, tak stlačí regulační pružina řídící píst dolů. Plnění se uzavře a výfuk otevře. Tlakový vzduch nad vypínacím pístem se odvádí přes výfuk a odvzdušňovací otvor v hlavě regulátoru ven a vypínací píst je tlakem pružiny tlačen nahoru. Ventil chodu naprázdno se uzavře a vzduchojemy se opět plní vzduchem od kompresoru. Vypínací píst slouží jako bezpečnostní ventil. Otevírá se při asi tlaku o 0,2 MPa větším než je vypínací tlak. 103

30 c) Poloha při plnění pneumatik: Našroubováním hadičky pro plnění pneumatik na přípojku 1-2 se posune těleso ventilu proti předpětí pružiny a uzavře se přívod vzduchu od kompresoru k přípojce 21. Kompresor nyní můžeme využít pro plnění pneumatik tlakovým vzduchem přes připojenou hadičku (nebo se přes hadičku může do soustavy dodávat tlakový vzduch od vnějšího kompresoru). 3. Vysoušeč vzduchu: Nevýhodou vzduchových brzd je, že vzduch obsahuje vlhkost ve formě vodní páry. Vodní pára kondenzuje (vznik kapiček vody) tehdy, když se stlačením v kompresoru ohřátý vzduch ochladí na teplotu okolí. Kapičky vody se pak shromažďují v dolních částech potrubí, vzduchojemů, ventilů a válců. Voda v brzdové soustavě může způsobit: - zamrznutí při nízkých teplotách s následnými poruchami v činnosti ventilů, může být i příčinou neprůchodnosti potrubí - korozi ve vzduchojemech, ventilech a válcích - odstranění mazacího filmu v těch zařízeních brzdové soustavy, která jsou mazána Způsoby prevence vzniku kondenzátu: pasivní: a) vypouštění kondenzátu z čističů vzduchu a ze vzduchojemů pomocí odkalovacích ventilů b) vstřikování nemrznoucí směsi protimrazovými vstřikovači aktivní: vysoušení vzduchu pomocí vysoušečů Princip vysoušení vzduchu: Brzdové soustavy vozidel nové generace používají vysoušeče vzduchu. Vysoušení vzduchu pracuje na absorpčním principu (pohlcování). Stlačený vzduch proudí přes vysoušecí látku, která je ve formě granulí. Tato látka vlastně tvoří molekulární filtr, v krystalické mřížce se zachycují molekuly vody. Vysoušecí látka pojme při atmosférickém tlaku mnohem méně vody než při pracovním tlaku v brzdové soustavě. Této její vlastnosti se využívá při regeneraci vysoušeče. Konstrukce vysoušeče: 104

31 Vysoušeč vzduchu se skládá z řídící části (pozice 1 až 5) a k ní připojeného tělesa vysoušeče. Přes odvzdušňovací ventil 2 výstupním hrdlem 3 proudí regenerační vzduch ve fázi vypouštění vzduchu do ovzduší. Topné tělísko 1 vyhřívá odvzdušňovací ventil 2. Škrtící tryska 4 snižuje tlak regeneračního vzduchu, uloženého v regeneračním vzduchojemu, na tlak atmosférický. Zpětný ventil 5 zabraňuje úniku vzduchu z brzdové soustavy. Těleso vysoušeče 6 obsahuje hrubý čistič 9, který odstraňuje olej a hrubé nečistoty, granule vysoušecí látky 8 pro odstranění vzdušné vlhkosti, dále čistič pro zachycení prachu z vysoušeče 10 a tlačnou pružinu7, vytvářející předpětí ve vysoušeči. Princip činnosti: Vysoušení: Kompresorem stlačený vzduch proudí přes regulátor tlaku vstupní přípojkou 1 do řídící části (pozice 1-5) vysoušeče vzduchu a odtud do tělesa vysoušeče 6, kde je protlačován přes hrubý čistič vzduchu 9 a vysoušecí látku 8. Čistič zachycuje hrubé nečistoty, současně slouží jako předběžný odlučovač vody, protože proudící vzduch se zde ochladí, rosný bod vzduchu klesne a dojde ke kondenzaci části vodních par. Vlastní proces vysoušení vzduchu nastává při proudění vzduchu vysoušecí látkou 8. Vysušený vzduch proudí přes čistič 10 a otevřený zpětný ventil 5 výstupní přípojkou 21 do vzduchojemu a přes škrtící trysku 4 přípojkou 22 do vzduchojemu pro regeneraci. Regenerace: Je-li regulátor tlaku v poloze vypouštění, nastává takzvaná regenerace vysoušecí látky 8, to znamená, že vysoušecí látce je odebrána velká část zachycené vody. Jakmile dosáhne tlak v brzdové soustavě vypínacího tlaku, přesune se regulátor tlaku do polohy vypouštění a současně je přiveden řídící tlak do přípojky 4 vysoušeče vzduchu. Tento řídící tlak otevře odvzdušňovací ventil 2, který způsobí pokles tlaku v tělese vysoušeče. Stlačený vzduch a kondenzát unikají odvzdušňovací přípojkou 3 do ovzduší. Současně proudí suchý vzduch z regeneračního vzduchojemu přípojkou 22 do trysky 4, kde jeho tlak poklesne na tlak atmosférický, čímž se zvýší schopnost vzduchu pohlcovat vodu. Regenerační vzduch zbavuje vysoušecí látku zachycené vody a uniká spolu s odebraným kondenzátem odvzdušňovací přípojkou 3 do ovzduší. Odebráním vody se vysoušecí látka regeneruje a po přepnutí regulátoru tlaku do polohy plnění je opět schopna odebírat vodu z vlhkého vzduchu proudícího do vzduchojemů. Odvzdušňovacím ventilem 2 proudí vlhký vzduch. Aby v zimním období nedocházelo k zamrzání ventilu, je v jeho blízkosti umístěno elektricky vyhřívané topné tělísko 1, které se spíná samočinně při poklesu teploty pod určitou hodnotu. Díky těmto opatřením pracuje vysoušeč vzduchu spolehlivě i za extrémních klimatických podmínek. 4. Čtyřokruhový jistící ventil: Rozděluje stlačený vzduch do čtyř brzdových okruhů Zajišťuje tlak v neporušeném okruhu při poklesu tlaku v jednom nebo více brzdových okruzích eventuálně přednostně zavzdušňuje provozní brzdový okruh Činnost: Stlačený vzduch proudí od kompresoru přes přípojku 1. Při dosažení spínacího tlaku (např. 0,7 MPa) se otevřou oba přepouštěcí ventily k přípojkám provozního brzdového okruhu 21 a 22. Vzduch může nyní proudit do vzduchojemů. Zároveň přichází stlačený vzduch přes zpětné ventily k přepouštěcím ventilům a k přípojkám 23 a 24. Dosáhne-li tlak např. 0,75 MPa, tak otevře přepouštěcí ventily. Od této chvíle se plní všechny okruhy najednou. Vznikne-li například v okruhu 21 netěsnost, tak vzduch unikne a také tlak v okruhu 22 poklesne na uzavírací tlak 0,55 MPa. Přepouštěcí ventil okruhu 21 se uzavře. Kompresor pak opět naplní okruh 22 až po dosažení otvíracího tlaku přepouštěcího ventilu

32 (např. 0,7 MPa). Tlak v okruzích 23 a 24 zůstane zajištěn, protože zpětné ventily zamezí uniknutí vzduchu přes netěsné místo. Parkovací brzda (okruh 23) zůstane tedy nadále odbržděná. 5. Hlavní brzdič s poměrným tlakovým ventilem: jemně dávkovaně zavzdušňuje a odvzdušňuje dvoukruhové provozní brzdové zařízení v tahači řídí brzdič přívěsu s poměrovým tlakovým ventilem řídí brzdný tlak přední nápravy v závislosti na zatížení Činnost: Zařízení pro ovládání, například pedál, působí na dva za sebou uspořádané ventily (písty) - reakční a řídící. a) Jízda: Přívod na přípojkách 11 a 12 je uzavřen. Provozní brzdový okruh nedostává zásobní vzduch. Výfuk přípojek 21 a 22 je otevřen. Tyto přípojky jsou přes přípojku 3 odvzdušňovány do volného prostoru. 106

33 b) Poloha částečného brždění: Při brždění se přes zdvihátko pohybuje reakční píst proti síle pružiny dolů. Uzavře svůj výtlak a otevře přívod na přípoji 11. Zásobní vzduch proudí přes prostor a k přípoji 21 a odtud do brzdového okruhu zadní nápravy. Zároveň proudí stlačený vzduch do prostoru b a působí tam na dílčí plochu řídícího pístu. Ten se pohybuje dolů. Uzavírá výtlak na přípoji 22 a otevírá přívod na přípoji 12. Zásobní vzduch proudí nyní od přípoje 12 přes prostor d a odtud k brzdovému okruhu přední nápravy. Řídící píst je proveden jako odstupňovaný. Tím je velikost řízeného tlaku v brzdovém okruhu přední nápravy závislá na tlaku brzdového okruhu zadní nápravy, řízeného regulátorem ALB. Tento tlak je závislý na zatížení a proudí přes přípoj 4 do prostoru c. Tam působí na spodní dílčí plochu řídícího pístu a podporuje sílu působící na píst v prostoru b. Konečné brzdné polohy je dosaženo, když tlak působící v prostoru a na reakční píst, tímto pístem pohybuje proti síle pružiny tak dlouho nahoru, dokud se obě síly nevyrovnají. Nyní jsou přívod od přípoje 11 a výtlak od přípoje 21uzavřeny. Adekvátně pohybují rostoucí tlaky v prostorech d a c řídícím pístem nahoru a uzavírají jejich přívod od přípoje 12 v konečné brzdné poloze. Výtlak od přípoje 22 je rovněž uzavřen. Brždění je progresivní neboť nastavené poloze pedálu odpovídá množství vzduchu přepuštěného do brzdových válců kol a tím i intenzita brždění. c) Plné brždění: Je-li pedál zcela sešlápnut, tak se reakční píst pohybuje do své koncové polohy. Jeho přívod od přípoje 11 je nyní stále otevřen. Zásobní tlak v prostoru b a tlak zadní nápravy závislý na zatížení působící v prostoru c tlačí řídící píst do jeho brzdné polohy. Také jeho přívod 12 je nyní při plném zatížení otevřen. Oba provozní brzdové okruhy dostanou nyní zásobní tlak. 6. Brzdič přívěsu: U užitkových vozidel s dvouhadicovou brzdovou soustavou řídící ventil přívěsu (brzdič přívěsu), umístěný na tažném vozidle, zásobuje stlačeným vzduchem brzdovou soustavu přívěsu a řídí její činnost. Konstrukce: V tělese brzdiče je několik vzduchových komor. Komory jsou řízeny ventily, které zavzdušňují a odvzdušňují brzdové potrubí. Obě vzduchové komory s přípojkami 41 a 42 (řízené z hlavního brzdiče) pracují s nárůstem tlaku, zatím co komora s přípojkou 43 (řízená z ventilu parkovací brzdy) pracuje s poklesem tlaku. K tělesu brzdiče přívěsu je pomocí příruby připevněn škrtící ventil. Přípojkou 11 přiváděný stlačený vzduch proudí přes škrtící ventil a řídící ventil přívěsu (přípojka 21) do plnící připojovací hadice. 107

34 Princip činnosti: a) Klidová poloha (odbržděno): Při jízdě je v komorách III a IV stejný (plnící) tlak. Komora III je přes škrtící ventil přímo spojena se vzduchojemem (přípojka 11), komora IV je spojena řídící přípojkou 43 s ventilem parkovací brzdy. Protože řídící píst 18 má o něco větší plochu než reakční píst 16, je spojovací kroužek 17 řídícího pístu 18 přitlačován na doraz ve skříni brzdiče přívěsu. Tlak plnícího vzduchu s tlačnou pružinou 8 přitlačuje talířek ventilu 15 na sedlo vstupního ventilu 7. Řídící píst 12 je držen tlačnou pružinou 14 v horní poloze. Komora II je spojena s odvzdušňovací přípojkou 3. Škrtící ventil: Bez tlaku vzduchu tlačí pružina 2 řídící píst 3 dolů, kotouč 6 zatížený předepjatou pružinou 4 dosedne na doraz ve skříni škrtícího ventilu. Síla předepjaté pružiny je větší než síla tlačné pružiny 2. Čep škrtícího ventilu 9, pevně spojený s řídícím pístem 3, se nachází v horní poloze, do které je posunut předepjatou pružinou 4. Průtok vzduchu z přípojky 11 do komory III není škrcen. b) Brždění: Při brždění okruhy provozních brzd je přiveden do komor I a V přípojkami 41 a 42 řídící tlak z hlavního brzdiče. Tlak vzduchu v komoře I posouvá řídící píst 12 dolů proti tlačné pružině 14, sedlo vypouštěcího ventilu 5 se uzavře a otevře se sedlo vstupního ventilu 7. Stlačený vzduch proudí do ovládací brzdové hadice přívěsu přípojkou 22. Tlak vzduchu v komoře II začne působit na dolní stranu řídícího pístu 12. Činná plocha řídícího pístu 12 je v komoře I podstatně větší než v komoře II, hodnoty tlaku vzduchu v komorách I a II budou nepřímo úměrné velikosti činných ploch. Při dalším zvýšení tlaku v komoře I se bude zvyšovat i tlak vzduchu v komoře II, dokud reakční síla, která působí v komoře II na řídící píst 11, nepřekoná součet tlakové síly v komoře I a síly pružiny 1. V tomto případě se řídící píst 11 posune nahoru. Tlak, při kterém dojde k posunutí řídícího pístu 11 se nazývá přepínací tlak. Seřizovacím šroubem 13 lze nastavit předpětí pružiny 1 a tím i hodnotu přepínacího tlaku a maximální tlak v brzdové soustavě přívěsu. Při částečném brždění následuje uzavření sedla vstupního ventilu 7 talířkem ventilu 15. V této střední poloze neexistuje žádné spojení mezi vstupem stlačeného vzduchu (přípojka 11), ovládací brzdovou hadicí přívěsu (přípojka 22) a okolím (odvzdušňovací přípojka 3). Při plném brždění otevře řídící píst 12 talířek ventilu 15 a stlačený vzduch volně proudí z přípojky 11 do přípojky 22 a dále do ovládací brzdové hadice přívěsu. Poklesne-li tlak vzduchu v komoře I (při odbrždění), poruší se rovnováha sil a řídící píst 12 se posune nahoru. Otevřeným sedlem vypouštěcího ventilu 5 uniká vzduch z komory II a z ovládací brzdové hadice do okolí, dokud se nevytvoří řídící tlak. Řídící tlak přiváděný přípojkou 41 do komory VI působí shora na řídící píst 3. Proti působí nastavený tlak v přípojce 22 (komora VII). Nastane rovnováha tlakových sil; průtočný průřez v komoře VIII se nemění (nenastává žádné škrcení průtoku vzduchu z přípojky 11 do přípojky 21). 108

35 c) Brždění ventilem parkovací brzdy: Při brždění ventilem parkovací brzdy se částečně sníží nebo úplně poklesne tlak vzduchu v komoře IV. Poklesem tlaku v komoře IV dojde k posunutí reakčního pístu 16 směrem nahoru, talířek ventilu 15 dosedne na sedlo vypouštěcího ventilu 5 řídícího pístu 11. Pohybem reakčního pístu 16 dojde k otevření sedla vstupního ventilu 7, stlačený vzduch může proudit z komory III štěrbinou mezi talířkem ventilu 15 a sedlem vstupního ventilu 7 do komory II a dále přípojkou 22 do ovládací brzdové hadice přívěsu. Současně začne působit na horní stranu reakčního pístu 16 tlak vzduchu vytvořený v komoře II. Jakmile při částečném brždění odpovídá nárůst tlaku v komoře II poklesu tlaku v komoře IV, posune se reakční píst 16 směrem dolů, sedlo vstupního ventilu 7 dosedne na talířek ventilu 15, který se stále opírá o sedlo vypouštěcího ventilu 5. Nyní je uzavřen jak vstup, tak i výstup vzduchu z ovládací hadice přívěsu, talířek ventilu 15 je ve střední poloze. Má-li se brzdný účinek snížit, nastaví se ventilem parkovací brzdy vyšší řídící tlak v komoře IV přes přípojku 43. Následuje posunutí řídícího pístu 18 směrem dolů, tímto posunutím je talířek ventilu 15 odtlačen od sedla vypouštěcího ventilu 5 na tak dlouho, dokud se tlak v komoře II (tlak v ovládací hadici přívěsu) nesníží na hodnotu, odpovídající ve správném poměru velikosti nárůstu řídícího tlaku v komoře IV. Pak se reakční píst 16 vlivem tlakového rozdílu mezi komorami II a III posune nahoru tak daleko, až se talířek ventilu 15 dostane do střední polohy. Vstup a výstup jsou uzavřeny. d) Porušení brzdového okruhu: Porušení 1. brzdového okruhu: Při poruše 1. brzdového okruhu (přípojka 41) přebírá řídící funkci řídící píst 18. V tomto případě, na rozdíl od neporušeného stavu, nemůže řídící píst 12 vykonávat svou funkci. Řídící píst 18 má menší činnou plochu než řídící píst 12. Přesto musí překonat poměrně velké třecí odpory. Proto je pro vytvoření stejného brzdného účinku při poruše 1. brzdového okruhu nutný větší řídící tlak než v případě neporušeného okruhu. Porušení 2. brzdového okruhu: Při poruše 2. brzdového okruhu (přípojka 42) pracuje řídící ventil přívěsu stejně jako v případě neporušeného okruhu. e) Porušení brzdového okruhu přívěsu (přípojka 22): Při provozním brždění se vytvoří tlak vzduchu v přípojce 41, který působí na řídící píst 3 v komoře VI. Při porušení ovládací brzdové hadice přívěsu se nemůže v přípojce 22 a v komorách II a VII vytvořit žádný tlak; tlaková síla vzduchu v komoře VI je větší než síla předepjaté pružiny 4. Řídící píst 3 se tedy posune dolů, čep škrtícího ventilu 9 se vysune do komory VIII. Vysunutý čep 9 zmenšuje průtočný průřez mezi přípojkou 11 a 21. Současně stlačený vzduch uniká z přívěsu přípojkou 21 přes sedlo vstupního ventilu 7 do okolí, protože při porušení brzdového okruhu zůstává sedlo výstupního ventilu 7 otevřené (v komoře II se nemůže vytvořit žádný tlak). Tlak v plnící brzdové hadici přívěsu (přípojka 21) rychle klesá a brzdič přívěsu (umístěný na přívěsu), stejně jako při utržení přívěsu, vyvolá samočinné zabrzdění přívěsu. Protože při škrcení může proudit jen málo vzduchu a dlouhé potrubí ke vzduchojemu přívěsu nemusí být odvzdušněno, zajišťuje škrcení rychlý pokles tlaku v zásobním potrubí a tím nouzové brždění přívěsu. 109

36 7. Ventil parkovací brzdy a ventil pomocné brzdy: - dávkovaně ovládá parkovací a pomocné brzdy s pružinovým válcem - slouží v kontrolní poloze k přezkoušení účinnosti parkovací brzdy v tahači 110 Činnost: a) Poloha jízdy: Pružinový válec a řídící vedení k brzdiči přívěsu jsou zavzdušněny. Pružina je napnutá. b) Parkovací brzdná poloha: Pružinový válec a řídící vedení k brzdiči přívěsu jsou odvzdušněny. Brzdy pružinového válce a brzdy v přívěsu jsou zabržděny. c) Kontrolní poloha: Zadní náprava tahače je zabržděna odvzdušněným pružinovým válcem, přes brzdič přívěsu jsou odbržděny brzdy přívěsu. Celá souprava musí být nyní udržena na 12% stoupání parkovací brzdou tahače. 8. Regulátor brzdné síly závislý na zatížení s reléovým ventilem ALB: - samočinně reguluje brzdnou sílu v závislosti na zatížení - je řízen tlakem v pružícím měchu v pneumaticky odpružených vozidlech, v mechanicky odpružených vozidlech pak dráhou pružiny - obsahuje reléový ventil pro rychlé zavzdušnění a odvzdušnění Při nezatíženém vozidle je brzdný tlak snížen např. asi 5:1, tzn. při brzdném tlaku 0,6 MPa působí na válce kol pouze 0,12 MPa, při plném zatížení působí 0,6 MPa. 9. Brzdový válec: - membránový válec vytváří ovládací sílu u provozní brzdy - pružinový válec posilovače vytváří ovládací sílu u parkovací a pomocné brzdy Membránový válec je namontován na přední nápravě. Na zadní nápravě se používá pružinový válec. Je to kombinace z membránové části pro provozní brzdu a pružinového válce pro parkovací a pomocnou brzdu. Při poruše stlačeného vzduchu může být zabržděný vůz odbrzďovacím zařízením na pružinovém válci odbržděn, aby byl schopný odtažení. Používá se například šroub s šestihrannou hlavou, kterým se stlačí pružiny a tak mohou být brzdy odbržděny. 10. Rozvaděč přívěsu s odbrzďovacím ventilem: - ovládá brzdové zařízení přívěsu přes vzrůst tlaku v brzdovém vedení - zahájí nouzové brždění v přívěsu při poklesu tlaku v zásobním vedení - při přítomnosti zásobního vzduchu brzdí připojený přívěs - má v sobě odbrzďovací ventil, přes který můžeme odbrzdit připojený přívěs Zásobní vzduch proudí při běhu motoru stále k rozvaděči přívěsu a do vzduchojemu.

37 Činnost: a) Jízda: Brzdová potrubí se odvzdušní do volného prostoru a brzdy jsou odbržděny. b) Brždění: Přichází-li řídící tlak přes brzdové potrubí, tak otevře na přívodu 2 výfuk k brzdám. Ty jsou adekvátně tlaku zavzdušňovány a brzdí přívěs. 11. Kolové brzdy: Jsou to třecí brzdy, které třením přeměňují brzdnou práci na teplo. U autobusů a často i u nákladních automobilů se na všech kolech používají kotoučové brzdy. Z části se ještě používají bubnové brzdy, například u stavebních vozidel nebo na zadních nápravách. a) Bubnové brzdy: Většinou se používají jednoduché brzdy, které jsou ovládány vačkou S nebo rozpěrným klínem. Rozpěrný klín je ovládán přímo membránovým válcem. Brzdová páka a brzdová hřídel odpadají. Automatické seřizování obložení při opotřebení je většinou integrováno. Brzda s rozpěrným klínem většinou vystřídala brzdu s vačkou S. b) Kotoučové brzdy: prosadily se díky: - dobré dávkovatelnosti - dobrému odvádění tepla - dobrému odpuzování nečistot - malému vadnutí (selhání) - rovnoměrnému brzdnému účinku Kombinovaná vzducho kapalinová brzdová soustava: Tato brzdová soustava se používá u středně těžkých nákladních automobilů a autobusů (přípustná celková hmotnost 6 až 13 t) bez provozu s přívěsem. Výhody kapalinového přenosu brzdových sil: - vysoké brzdné síly při malých konstrukčních rozměrech - krátké nabíhací časy a přímé reakce brzd Konstrukce: - zařízení pro zásobování stlačeným vzduchem jako u kombinované brzdové soustavy se čtyřmi zásobními okruhy, ale pouze se dvěma vzduchojemy - jeden hlavní brzdič řídí dvěma vzduchovými okruhy ovládací válec dvoukruhového hlavního válce. Ten kapalinově ovládá přes ALB válce kol - ventil parkovací brzdy a ventil pomocné brzdy řídí bez tyče a vzduchem pružinový válec na zadní nápravě 111

38 Zpomalovací brzda retardér: Zpomalovací brzda přeměňuje bez opotřebení brzdnou energii na teplo. Pracuje pouze tehdy, pokud vůz jede. Jako parkovací brzda proto není použitelná. Slouží především k přibržďování na dlouhých klesáních, tím je provozní brzda odlehčena a šetřena. Často se také používá jako normální zpomalovací brždění na rovině. Při její činnosti se smějí také rozsvítit brzdová světla. Patří sem:: - motorová brzda - vířivá brzda - hydrodynamická brzda a) Motorová brzda: Při přerušení přívodu paliva motor brzdí. Čím nižší je zařazený rychlostní stupeň, tím silnější je brzdný účinek. Proto by se měl každý svah sjíždět se zařazeným rychlostním stupněm, který by se musel zařadit při jízdě nahoru. Brzdný účinek motoru lze ještě zesílit, když se použije výfukový zdvih také ke stlačování. K tomu je většinou výfukové vedení v blízkosti motoru uzavřeno rotačním šoupátkem nebo klapkou. Dostaneme tak motorovou brzdu. Zároveň s uzavřením výfukového potrubí se vypne vstřikování paliva. Zapnutí se provede pracovním válcem, který je rukou nebo nohou ovládaným třícestným magnetickým ventilem zavzdušňován a odvzdušňován. b) Vířivá brzda: Vzduchem chlazená elektrická vířivá brzda se skládá z kotouče z magneticky měkkého železa, který je tvořen dvěma rotory. Ty se otáčejí v regulovatelném magnetickém poli vytvářeném soustavou cívek. Vznikajícími vířivými proudy je kotouč bržděn. Teplo vzniklé vířivými proudy v rotorech odvádí proud vzduchu při jízdě. Regulace brzdného účinku probíhá změnou budícího proudu. Vířivá brzda se montuje mezi převodovku a rozvodovku. 112

39 c) Hydrodynamická brzda: Přeměňuje brzdnou energii třením kapaliny na teplo. Brzda se skládá z pevného statoru a rotoru poháněného výstupní hřídelí z převodovky. Oba mají lopatky podobné jako hydrodynamická spojka, mezi kterými je hydraulický olej rotorem zrychlován a statorem zpomalován. Regulace se provádí čerpadlem. Tímto čerpadlem lze měnit množství oleje. Vzniklé teplo odvádí hydraulický olej přes tepelný výměník na chladící kapalinu motoru. 113