Kako radi opružna kočna komora? | Vodič za zračne kočnice

A opružna kočna komora radi korištenjem komprimiranog zraka za držanje snažne unutarnje opruge u komprimiranom ili "kaveznom" položaju tijekom normalne vožnje, omogućujući radnoj kočnici da radi neovisno kroz odvojenu prednju komoru. Kada vozač aktivira parkirnu kočnicu ili kada dođe do iznenadnog gubitka tlaka zraka, komprimirani zrak iza opruge se iscrpljuje, a opruga se snažno širi, gurajući potisnu polugu prema van kako bi se aktivirale temeljne kočnice i vozilo držalo nepomično. Ovaj dizajn s dvije komore integrira standardnu membranu radne kočnice s parkirnom kočnicom koja se pokreće oprugom i kočnicom za slučaj opasnosti, čineći opružna kočna komora primarni sigurnosni mehanizam na teškim kamionima, autobusima i prikolicama. Prema Federalnom sigurnosnom standardu motornih vozila (FMVSS) 121, sva vozila sa zračnom kočnicom moraju biti opremljena parkirnom kočnicom koja ostaje aktivirana čak i nakon potpunog gubitka tlaka zraka, što je zahtjev koji je u potpunosti ispunjen dizajnom opružne kočne komore.

Što je opružna kočna komora i koje su njezine primarne komponente?

Komora opružne kočnice je pokretač dva u jednom koji kombinira komoru radne kočnice sprijeda i komoru parkirne kočnice koja se pokreće oprugom straga, odvojene međuprirubnicom i spojene zajedničkim sklopom potisne poluge. Cijela je jedinica obično stegnuta ili pričvršćena vijcima za držač na osovini, a njezina potisna poluga je spojena preko spojnice s regulatorom opuštenosti, koji zatim okreće bregastu osovinu kočnice da proširi kočione papuče. Glavne unutarnje komponente a opružna kočna komora dizajnirani su za obavljanje različitih funkcija u normalnim scenarijima i scenarijima kvara:

• Membrana radne kočnice: Fleksibilni gumeni disk smješten u prednjoj komori. Kada komprimirani zrak uđe u servisni otvor, dijafragma se napuhuje i gura ploču potisne šipke, izdužujući potisnu šipku za aktiviranje kočnica.
• Servisna povratna opruga: Konusna spiralna opruga u prednjoj komori koja uvlači potisnu polugu kada se tlak radnog zraka otpusti, vraćajući kočione papuče u otpušteni položaj.
• Opruga pogonske kočnice: Masivna spiralna opruga visoke čvrstoće smještena u stražnjoj komori. Ovo proljeće je ključna značajka a opružna kočna komora . Kad mu se ne suprotstavlja tlak zraka, širi se silom koja može premašiti 2000 funti , osiguravajući mehaničku energiju za blokiranje kočnica.
• Parkirna dijafragma i potisna ploča: Druga dijafragma u stražnjoj komori koja prima komprimirani zrak iz upravljačkog ventila parkirne kočnice. Kada je pod pritiskom, gura se protiv parkirne potisne ploče, sabijajući pogonsku oprugu.
• Srednja prirubnica i vodeća cijev: Odvaja dvije komore i sadrži zapečaćenu vodilicu kroz koju se kreće potisna poluga, sprječavajući propuštanje zraka između servisnog i parkirnog dijela.
• Kavezni vijak: Sklop vijka i matice u obliku slova T koji se može ručno zategnuti kako bi se mehanički stisnula pogonska opruga, omogućujući otpuštanje kočnice za vuču ili popravak bez pritiska zraka.

Kako radi radni kočni dio opružne kočne komore

Funkcija radne kočnice komore s opružnom kočnicom djeluje kroz prednju komoru, koristeći komprimirani zrak koji dovodi nožni ventil za guranje dijafragme i produženje potisne poluge, potpuno neovisno o parkirnoj opruzi u stražnjoj komori. Kada vozač pritisne papučicu kočnice, zrak iz spremnika komprimiranog zraka u vozilu teče kroz ventil gazišta i ulazi u servisni otvor na prednjoj polovici komore. Tlak zraka, koji se obično kreće od 0 do 100 psi (0 do 6,9 bara) ovisno o naporu papučice, ispunjava šupljinu iza servisne dijafragme. Dijafragma se ispupčuje prema van, pritišćući metalnu ploču potisne šipke i svladavajući otpor servisne povratne opruge. Potisna poluga se proteže prema van, okrećući podešivač labavosti i bregastu osovinu i tjerajući kočione papuče na bubanj. Kada vozač otpusti papučicu, radni zrak se odzračuje u atmosferu kroz ventil za brzo otpuštanje ili sam ventil gazišta, a servisna povratna opruga gura dijafragmu natrag, uvlačeći potisnu polugu i otpuštajući kočnice. Tijekom cijelog ovog procesa, parkirna opruga stražnje komore ostaje potpuno komprimirana konstantnim tlakom parkirnog zraka koji se dovodi kroz zasebni krug, koji se obično održava na 90 do 130 psi (6,2 do 9,0 bara) . Ova izolacija funkcija ključna je za razumijevanje kako radi opružna kočna komora : prednja komora upravlja svim proporcionalnim kočenjem koje kontrolira vozač, dok je stražnja komora spremna djelovati kao osigurač.

Kako se aktivira funkcija parkirne i kočnice u nuždi

Parkirna kočnica se aktivira kada vozač namjerno otpusti tlak zraka u stražnjoj komori ili automatski ako tlak u sustavu padne, dopuštajući opruzi goleme snage da se raširi i potjera polugu prema van punom mehaničkom silom. Vozač aktivira parkirnu kočnicu povlačenjem gumba u obliku žutog dijamanta na instrument ploči, koji odzračuje krug parkirnog zraka. Kako zrak izlazi iz stražnje komore, komprimirana pogonska opruga više nije sputana. Širi se, gurajući potisnu ploču za parkiranje, koja zauzvrat gura srednju dijafragmu, servisnu potisnu šipku i konačno regulator opuštenosti za aktiviranje kočnica. Ova je primjena čisto mehanička i za održavanje nije potrebna struja ili tlak zraka. Sila opruge u standardnom tipu 30 opružna kočna komora je dovoljan za potpuno zaključavanje osovine čak i na potpuno natovarenom vozilu. Kako bi otpustio parkirnu kočnicu, vozač gura ventil na ploči, dopuštajući zraku pod visokim pritiskom da ponovno uđe u stražnju komoru. Zrak ponovno komprimira pogonsku oprugu, povlačeći potisnu šipku dalje od regulatora opuštenosti i oslobađajući kočnice. U slučaju katastrofalnog curenja zraka ili puknuća remena kompresora, tlak zraka za parkiranje će pasti ispod praga—obično oko 40 do 50 psi (2,8 do 3,4 bara) — i opruga će se automatski aktivirati, zaustavljajući vozilo. Ova značajka automatskog kočenja u nuždi obavezna je zakonom i najvažniji je razlog zašto opružna kočna komora propisan je za sva teška gospodarska vozila.

Radna stanja opružne kočne komore: usporedni pregled

Opružna kočna komora može postojati u četiri različita pneumatska i mehanička stanja, svaki s jedinstvenom kombinacijom tlaka zraka i položaja opruge koji određuju hoće li se kočnice pritisnuti ili otpustiti. Tablica u nastavku sažima ta stanja radi pojašnjenja kako radi opružna kočna komora pod različitim uvjetima vožnje i parkiranja.

Uloga kaveznog svornjaka u ručnom otpuštanju

Svaka komora opružne kočnice opremljena je kaveznim vijkom koji omogućuje tehničaru da mehanički stisne pogonsku oprugu, otpuštajući parkirnu kočnicu tako da se onesposobljeno vozilo može vući ili sklop kočnice može sigurno rastaviti radi popravka. Kavezni vijak nalazi se na stražnjem kraju komore. Za kavez opruge, koristi se ključ za okretanje vijka, koji se uvlači u potisnu ploču, povlačeći oprugu u komprimirano stanje. Mora se zategnuti dok ne padne van, a protumatica ga učvrsti na mjestu. Pravilno zatvoren opružna kočna komora uklanja svu silu opruge s potisne poluge, dopuštajući kotaču da se slobodno okreće čak i bez tlaka zraka u parkirnom krugu. Međutim, pokušaj rastavljanja opružne komore bez prethodnog zatvaranja opruge iznimno je opasan jer iznenadno otpuštanje komprimirane opruge može uzrokovati teške ozljede ili smrt. Zbog toga sigurnosni propisi strogo nalažu da se prije bilo kakvih servisnih radova na kočnoj komori ili komponentama temeljne kočnice obavi kavez.

Uobičajeni načini kvarova i održavanje opružnih kočnih komora

Iako su opružne kočne komore mehanički jednostavne i izuzetno izdržljive, mogu se pokvariti zbog puknuća dijafragme, curenja brtvi ili zamora opruge, što sve ugrožava ili sposobnost radnog kočenja ili funkciju parkiranja u nuždi. Najčešći načini kvarova uključuju:

• Puknuće servisne dijafragme: Prednja dijafragma može razbiti puknuće zbog opetovanog savijanja. To uzrokuje gubitak tlaka radne kočnice i često rezultira šištavim zvukom kada se pritisne papučica kočnice. Puknuta servisna dijafragma mora se odmah zamijeniti jer zahvaćeni kotač neće imati snagu kočenja.
• Curenje parkirne dijafragme: Propuštanje u dijafragmi stražnje komore sprječava da se pogonska opruga potpuno stisne, uzrokujući da parkirna kočnica povuče ili ne otpusti u potpunosti. Ovo stanje stvara prekomjernu toplinu i može dovesti do požara kotača ako se ne ispravi.
• Zamor pogonske opruge: Iako rijetko, pogonska opruga može izgubiti napetost tijekom stotina tisuća ciklusa ili ako je bila izložena korozivnoj vlazi zbog kvara dijafragme. Oslabljena opruga još uvijek može proći vizualnu provjeru, ali će proizvesti manju silu držanja od nominalne, potencijalno dopuštajući parkiranom vozilu da se kotrlja na uzbrdici.
• Zaglavljeni vijak ili oštećeni navoji: Zahrđali ili s poprečnim navojem kavezni vijak može spriječiti ručno otpuštanje opruge, komplicirajući popravke uz cestu. Preporučena preventivna mjera je redovita provjera kaveznog vijka i nanošenje smjese protiv zapinjanja na navoje.

Redoviti pregled opružna kočna komora treba uključiti provjeru hoda potisne šipke, pregled vanjskih stezaljki i vijaka za koroziju i osluškivanje curenja zraka. Svaku komoru s puknutom dijafragmom ili brtvom koja curi treba zamijeniti, a ne popraviti, jer unutarnja opruga predstavlja smrtonosni sigurnosni rizik ako kućište otvori neobučena osoba. Commercial Vehicle Safety Alliance (CVSA) uključuje stanje kočione komore kao kritičnu stavku u svoje kriterije pregleda izvan pogona, a komora koja curi ili je oštećena neće proći pregled na cesti.

Često postavljana pitanja o opružnim kočnim komorama

Koja je razlika između opružne kočne komore tipa 30 i tipa 36?

Oznaka tipa odnosi se na efektivnu površinu servisne dijafragme u kvadratnim inčima. Tip 30 opružna kočna komora ima dijafragmu od 30 četvornih inča, dok Type 36 ima dijafragmu od 36 četvornih inča. Veća komora stvara proporcionalno veću silu potisne šipke za dani tlak zraka i koristi se pri većim osovinskim opterećenjima. Sila parkirne opruge također je odgovarajuće veća u većoj komori.

Mogu li voziti s opružnom kočnom komorom s kavezom?

Ne. Vožnja s komorom opružne kočnice s kavezom je nezakonita i izuzetno opasna jer su parkirna i kočnica za slučaj opasnosti na tom kotaču potpuno onesposobljene. Kavezni vijak je privremeni alat samo za vuču ili popravak. Vozilo se mora isključiti iz upotrebe dok se ne ugradi zamjenska komora.

Zašto moja opružna kočnica ne otpušta čak ni uz puni tlak zraka?

Ako parkirna kočnica ne otpusti s punim tlakom zraka, najvjerojatniji uzroci su puknuće parkirne dijafragme koja ne može izdržati pritisak, zaglavljeni kavezni vijak koji je ostao djelomično pričvršćen ili mehaničko zaglavljivanje regulatora labavosti ili bregastog vratila. Kontrolni ventil za parkiranje koji curi na ploči također može spriječiti dovoljan tlak da dođe do opružna kočna komora .

Koliko često treba mijenjati opružne kočne komore?

Ne postoji fiksni interval zamjene, ali opružna kočna komoras treba zamijeniti ako dijafragme pokažu pucanje, ako hod potisne šipke prekorači granicu ponovnog podešavanja ili ako se pronađe vanjsko oštećenje ili korozija. Mnoge flote proaktivno zamjenjuju komore nakon 10 do 15 godina rada kao dio programa za prevenciju korozije, osobito u regijama gdje sol za ceste ubrzava degradaciju metala.

Razumijevanje kako radi opružna kočna komora temeljna je za uvažavanje sigurnosne arhitekture modernih teških vozila. Elegantna integracija membrane radne kočnice s sigurnosnom mehaničkom oprugom pruža i postupnu snagu zaustavljanja i zajamčenu kočnicu u nuždi koja funkcionira bez ikakve električne ili pneumatske pomoći. Ova sposobnost dvostrukog načina rada ostala je uglavnom nepromijenjena desetljećima jer nudi neusporedivu pouzdanost u kompaktnoj, samostalnoj jedinici, i nastavlja biti temelj usklađenosti sigurnosti vozila na autocestama diljem svijeta.