Лабораторно-практичне заняття № 30

Тема: Часткове розбирання, вивчення будови й роботи, складання вузлів і механізмів гальмової системи з пневматичним приводом.

Мета заняття: Одержати практичні навички в ході, складання компресора гальмової системи з пневматичним приводом; вивчити будову й роботу гальмової системи в цілому та її окремих вузлів і механізмів.

Матеріальне забезпечення: Комбінований гальмовий кран, передній міст автомобіля ЗІЛ-130, укомплектований гальмовим механізмом; макет гальмової системи з пневматичним приводом; схеми і плакати гальмових систем автомобілів із пневматичним приводом; необхідна література.

Обладнання та інструменти: Лещата паралельні; ключі гайкові; спеціальний ключ для контргайки направляючого штока; лінійка металічна; штангенциркуль; штангенглибиномір; викрутка; суха чиста ганчірка (технічна серветка).

Порядок виконання роботи

Завдання 1. Вивчити теоретичну частину

Користуючись схемами, плакатами і відповідною літературою, ознайомтесь з розміщенням на автомобілі вузлів і механізмів гальмової системи; з будовою й роботою; компресора регулятора тиску; гальмового крана; гальмової камери.

Гальмову систему з пневматичним приводом застосовують на великовантажних автомобілях і великих автобусах.

Гальмові зусилля у пневматичному приводі створюються стиснутим повітрям, тому при гальмуванні водій прикладає до гальмової педалі невелике зусилля, яке керує тільки подачею повітря до гальмових механізмів. Порівняно з гідравлічним приводом пневматичний привод має менш жорсткі вимоги до герметичності всієї системи, оскільки невелике витікання повітря під час роботи двигуна компенсується компресом.

Проте складність конструкції приладів пневматичного приводу, їх габаритні розміри й маса значно вищі, ніж у гідравлічного приводу. Такий привод використовують на автомобілях ЗІЛ-130, МАЗ-5335, КрАЗ-260, КамАЗ-5320 та інших.

В систему пневматичного гальмового приводу автомобіля ЗІЛ-130

(Мал.30.1) входять такі деталі: компресор 1; балони повітря 6; манометр 5; гальмовий кран 10; колісні гальмові камери 12; педаль 9 гальма; з'єднувальні трубопроводи.

Компресор 1 забезпечує систему стиснутим повітрям. Повітря, яке поступає через фільтр повітря системи живлення в компресор 1, стискається в ньому, а потім поступає в балон 6. Вихід повітря з балонів неможливий, так як компресор має зворотній клапан. Тиск повітря в системі контролюється манометром 5. При натисканні на педаль 9 гальмовий кран 10 відкриває доступ стисненого повітря з балонів 6 у гальмові камери 12 передніх і задніх коліс, механізм якого розводить гальмові колодки. Розгальмовування здійснюється внаслідок дії стяжних пружин колодок.

Від гальмової системи приводиться в дію також механізм склоочисника 3.

Балони повітря служать для зберігання запасу стиснутого повітря, яке поступає із компресора. В одному з них розміщується запобіжний клапан і крани для зливання конденсату води і оливи, що встановлюються в нижній частині кожного балона. Для наповнення стиснутим повітрям шин коліс використовується кран відбору повітря, отвір якого закривається ковпач-ковою гайкою.

Двоциліндровий компресор автомобіля ЗІЛ-13 0, КрАЗ-260, КамАЗ-5320 та інших встановлюється з правого боку на головці блока двигуна і приводиться в дію клиноподібним пасом від шківа вентилятора. Компресор (Мал.30.2) складається з блока циліндрів 6; головки блока 10; картера 1; передньої 2 і задньої 17 кришки. Колінчастий вал 19 компресора обертається на кульових підшипниках 5 і 15, шатунами 7 і поршневими пальцями 9 з'єднаний з поршнями 8. На передньому кінці колінчастого вала розміщується сальник 4, а на шпонці встановлений шків 3, закріплений гайкою. На задньому кінці колінчастого вала є ущільнювач 18, закритий кришкою 17. У стінці блока циліндрів зроблено отвори для повітря, яке поступає в середину циліндрів через впускні пластинчасті клапани 23. В головку блока над кожним циліндром укручена пробка 11, в якій розміщена пружина 12 нагнітального клапана 13, який встановлений у сідло 14. Нижні головки шатунів рознімаються й мають регулювальні прокладки.

Система мащення компресора примусова, олива подається під тиском із головної магістралі системи мащення через канал ЗО всередину колінчастого вала компресора. Залиті антифрикційним сплавом шатунні підшипники змащуються примусово, а решта деталей змащується оливою розпліскуванням. З картера компресора олива по спеціальній трубці відводиться в картер двигуна.

Компресор має рідинну охолодну систему, яка з'єднана з охолодною системою двигуна.

При русі одного поршня 8 вниз у циліндрі створюється розрідження, й повітря засмоктується в циліндр через фільтр повітря системи живлення двигуна і пластинчастий клапан 23.

При русі поршня вгору повітря стискається і через клапан 13 поступає в трубопровід, який підводить повітря до повітряних балонів, а звідти в пневматичну систему.

Тиск стиснутого повітря в балонах обмежується спеціальним розвантажувальним пристроєм, який зменшує затрати потужності двигуна на привод компресора і підвищує його довговічність. Цей пристрій, що працює разом із регулятором тиску, складається із двох плунжерів 21, які розміщені під клапанами 23 з ущільнювачами й штовхачами. Коромисло 27, яке з'єднує плунжери, навантажене пружиною 26. Порожнина під впускними клапанами з'єднана трубопроводом із фільтром повітря системи живлення двигуна, а канал під плунжерами 21 — із регулятором тиску.

Регулятор тиску (Мал.30.3) автоматично підтримує необхідний тиск стиснутого повітря в системі. В корпусі 10, закритого кожухом 1, встановлено штуцер 6, в якому розміщений шток 5 клапанів. Зверху на шток 5 через кулю 3 тисне пружина 2. На штуцер нагвинчено ковпак 4 пружини клапанів, закріплений контргайкою 16. Цим ковпаком регулюють натяжність пружини; при нагвинчуванні ковпака максимальний тиск у гальмовій системі підвищується.

В центральному каналі корпусу 10 розміщені два кульових клапани — впускний 13 і випускний 14. На клапани зверху здійснює тиск шток 5. Центральний канал через фільтр 8 і впускний отвір А з'єднаний з балонами, а через отвір В і фільтр

7 — із розвантажувальним пристроєм компресора. Кожух 1 закриває механізми зверху. Знизу в корпус укручена трубка 11.

При тиску в гальмовій системі до 700-740 мПа стиснуте повітря, переборюючи опір пружини 2, відкриває впускний клапан 13 і поступає в розвантажувальний пристій компресора.

8 розвантажувальному пристрої (Мал.30.2) стиснуте повітря тисне на плунжер 21, який відкриває впускний клапан 23. Компресор у цьому випадку перекачує повітря з одного циліндра в другий, тобто працює вхолосту.

При зниженні тиску до 560-600 мПа впускний клапан 13 (Мал.30.3) закривається, і випускний клапан 14, опустившись вниз під дією пружини 2, сполучає розвантажувальний пристрій компресора з атмосферою. Впускні клапани 23 (Мал.30.2) розвантажувального пристрою закриваються, і компресор починає накачувати стиснене повітря в пневматичну систему.

Керування гальмовими механізмами автомобіля за допомогою регулювання подачі стисненого повітря з балонів до гальмових камер виконується гальмовим краном. Цей кран також забезпечує постійну гальмову силу при незмінному положенні педалі гальма і швидке розгальмування після припинення дії на педаль.

Гальмові крани бувають прямої, зворотної дії. У кранах прямої дії при натисканні на педаль здійснюється подача стиснутого повітря з балона через магістраль у гальмові камери коліс. Застосовуються для керування гальмами автомобіля.

Гальмові крани зворотної дії використовують для керування гальмами причепа. В таких кранах при гальмуванні повітря з магістралі випускається в атмосферу, а гальмові камери коліс заповнюються повітрям із балона через спеціальний розподільник.

За конструкцією гальмові крани бувають діафрагменні і поршневі. В автомобілях і автобусах нових моделей встановлюють гальмові крани поршневого типу.

На автомобілях, призначених для роботи з причепом, встановлюють комбіновані (подвійні) крани з двома циліндрами, один із яких служить для керування гальмовими автомобілями

— тягача, а другий для керування гальмами причепа.

На автомобілі ЗІЛ-130, КрАЗ-260 та інших встановлений комбінований гальмовий кран 1 (Мал.30.4). Корпус 7 гальмового крана прикріплений до поперечини рами. Мембрана 9 із спеціальної прогумованої тканини затиснута краями між корпусом 7 і кришкою 13. В центрі мембрани розміщено сідло 8 випускного клапана 11; сідло опирається на стакан 6 зрівноважувальної пружини 5. Порожнина крана з'єднується через випускне вікно В і клапан 17 з атмосферою, а через отвір А — безпосередньо гальмовими камерами коліс і через отвір Б

— із повітряним балоном. Поворотна пружина 10 постійно намагається відтиснути мембрану вліво, відкрити випускний клапан 11, і через сідло 8 клапана і випускне вікно В з'єднати гальмові камери коліс з атмосферою. Сідло 15 впускного клапана 14 вставлене в горловині кришки 13 із затиснутим у ньому штуцером повітропроводу. Поворотна пружина 12 спирається на сідло 15 і притискує до нього впускний клапан 14. Повітря з повітряного балона не буде проходити в отвір А, значить, до гальмових камер — теж.

Двоплечий важіль 4, з'єднаний тягою 1 із педаллю гальма, спирається на стакан 6.

При натисканні на педаль гальма тяга 1, яка проходить у середині гумового гофрованого захисного чохла 2 і кришки З, провертає важіль 4 на осі. При цьому стакан 6 із пружиною 5 переміщується вправо, мембрана 9 прогинається, клапан 11 закривається й відкривається впускний клапан 14. Мембрана 9 разом із стаканом 6, клапанами 11 і 14, пружинами 5, 10 і 12 утворюють механізм, який може мати три положення:

А) перше положення відповідає відпущеній педалі гальм (Мал.30.6,а), коли обидва клапани під дією пружин 10, 12 (Мал.30.4) займають крайнє ліве положення. При цьому впускний клапан 14 закритий, а гальмові камери через отвір А і відкритий випускний клапан 11 сполучені з атмосферою;

Б) друге положення відповідає ситуації, коли натискують на педаль гальм. Зусилля водія через важіль 4, стакан 6, пружину 5 і сідло 8 передається мембрані 9, яка прогинається. Сідло 8 сідає на клапан 11, і отвір А роз'єднується з атмосферою. Клапан 14 при цьому залишається закритим, так як його відкриттю перешкоджає тиск стиснутого повітря й пружина 12;

В) третє положення відповідає подальшому натисканні на педаль гальм (Мал.30.6,б), відкривається впускний клапан 14 (Мал.30.4). Стиснуте повітря з балонів поступає через отвір А до гальмових камер,—відбувається гальмування автомобіля. Під дією стиснутого повітря мембрана 9 прогинається вліво; при цьому стискається пружина 5. Коли сили, які діють на мембрану, урівноважуються, вона займе друге положення, при якому обидва клапани закриті, а гальмова сила зберігається сталою.

Збільшення сили на педаль гальма приводить до пуску додаткової кількості повітря через клапан 14 і до підвищення тиску в гальмових камерах, так як пружина 5 буде стиснута з великою силою.

При розгальмуванні всі процеси протікають у зворотній послідовності, а саме: важіль 4 перестає тиснути через стакан 6 на пружину 5, сідло 8, і випускний клапан 11 відкривається, а впускний клапан 14 закривається. Стиснуте повітря виходить із гальмових камер через клапан 17 випускного вікна в атмосферу. У кришці 13 гальмового клапана встановлено датчик стоп-сигналу. Болт 18 служить для регулювання режиму холостого ходу.

Колісні гальмові механізми приводяться в дію гальмовою камерою (Мал.30.5). Гальмова камера на автомобілях ЗІЛ-130 болтами 11 прикріплена до кронштейна. Мембрана 1 із прогумованої тканини по краях затиснута між корпусом 10 і кришкою 12. Мембрана 1 прогнута в бік кришки 12 двома поворотними пружинами 3 і 4, які впираються в диск, прикріплений до штока 2. Вал 8 розвідного кулака гальмових колодок важелем 6 з'єднаний з втулкою 5 штока, яка накручується на виступаючий з корпуса 10 камери кінець штока 2. Вилка зафіксована на штоку контргайкою 13. В тілі важеля 6 розмішується черв'як 7, а на шліцах вала 8 закріплено черв'ячне колесо 9.

При гальмуванні стиснуте повітря проходить по гнучкому шлангу 14 у гальмову камеру, внаслідок чого мембрана випрямляється. При цьому рух від мембрани через шток 2, вилку 5, важіль 6, від якого черв'як 7 провертає черв'ячне колесо 9, і вал 8 розвідного кулака притискує колодки до гальмового барабана.

Завдання 2. Розібрати компресор

1. Зніміть компресор і зробіть так:

а) відпустіть натяжний болт натяжного пристрою і зніміть ремінь;

б) відкрутіть штуцери і від'єднайте трубопроводи;

в) від'єднайте трубу підведення повітря;

г) відкрутіть болти кріплення і зніміть компресори з двигуна автомобіля.

2. Розберіть компресор (Мал.30.2) і зробіть так:

а) закріпіть компресор у лещатах. Зніміть шплінти і відкрутіть гайку кріплення шківа, зніміть шайбу;

б) зніміть шків 3 і вибийте сегментну шпонку 32 із паза вала;

в) викрутіть пробки 11 нагнітальних клапанів, вийміть пружини 12 і клапани 13; квадратним ключем 10x10 мм викрутіть сідла 14 клапанів;

г) відкрутіть гайки шпильок 33 кріплення головки компресора й обережно, попередньо відокремивши прокладку, зніміть головку 10 блока;

д) вийміть із гнізда в блоці пружини впускних клапанів 22 і впускні клапани 23;

е) відкрутіть болти і зніміть патрубок підведення повітря;

є) зніміть шплінти і відкрутіть гайки болтів кріплення кришок шатунів;

й) зніміть кришки і вийміть поршні 8 у зборі із шатунами із блока циліндрів; закріпіть кришки шатунів на попереднє місце;

і) вийміть стопорні кільця і вибийте поршневий палець. Від'єднайте поршні від шатунів;

ж) відкрутіть болти і зніміть передню 2 і задню 15 кришки картера; вийміть ущільнювач 18 задньої кришки з пружиною 16 з отвору вала 19;

з) вибийте колінчастий вал 19 із картера компресора з переднім підшипником 5 у зборі через гніздо переднього підшипника в блоці і за допомогою універсального знімача зніміть передній підшипник 5 колінчастого вала.

Завдання 3. Скласти компресор

1. Вставте поршневий палець у шатун (він повинен входити в отвір шатуна від зусилля великого пальця руки).

Поршень і палець необхідно складати при температурі від 10° до 30° С без застосування змащення, а по закінчені складання спряження "поршень-палець", "шатун-палець" змастіть моторною оливою.

2. Запресуйте в картер 1 компресора задній кульовий підшипник 15 колінчастого вала до упору в стопорне кільце.

3. Напресуйте на колінчастий вал 19 передній підшипник 5 до упору.

4. Встановіть колінчастий вал картера 1 компресора.

5. Встановіть передню кришку 2 картера, попередньо запресувавши в неї сальник (манжету).

6. Шийку колінчастого вала перед встановленням кришки змажте моторною оливою.

7. Вставте у гніздо колінчастого вала 19 пружину 16 і ущільнювач 18. При встановленні пружини її необхідно завести в отвір колінчастого вала та ущільнювача.

8. Встановіть задню кришку 17 підшипника 15 через отвір в кришці, перевірте щільність прилягання її у гнізді.

9. Перевірте легкість обертання колінчастого вала. Момент сили для провертання вала не повинен перевищувати 2,94 Н-м.

10.Запресуйте в блок 10 циліндрів сідла і напрямні впускних клапанів 24. Встановіть клапани 23.

11. Встановіть прокладку і складіть картер 1 із блоком 6 циліндрів.

• Змажте дзеркало циліндрів, шийки колінчастого вала, поршневі кільця і корінні підшипники моторною оливою. Вставте, користуючись пристроєм, поршні 34 в циліндри із шатунами 7 і компресійними кільцями. Поршні повинні переміщуватись в циліндрах на всій довжині вільно, без заїдання.
• Встановіть вкладиші шатунів, складіть нижні головки шатунів, затягніть гайки шатунних болтів моментом сили 15,7-17,6 Н-м. Сумістіть отвори під щілини в гайці і шатунному болті і зашплінтуйте гайку (послаблення в затягуванні гайки для встановлення шплінтів не допускається).
• Перевірте легкість обертання колінчастого вала. Момент сили для провертання колінчастого вала не повинен перевищувати 7,85 Н-м.
• Встановіть на блок циліндрів прокладку й головку 10 циліндрів. Гайки 33 шпильок головки затягніть моментом сили 11,7-15,7 Н-м рівномірно у два заходи.
• Вкрутіть у гніздо головки сідла 14 нагнітальних клапанів, встановіть клапани 13, пружини 12 і вкрутіть у головку пробки 11.
• Вставте шпонку 32 і затягніть гайку 31 моментом сили 39,2 - 49,1 Н-м, зашплінтуйте гайку.

Завдання 4. Скласти опис регулятора тиску повітря в гальмовій системі і заповнити таблицю

Контрольні запитання

• Які основні прилади входять до складу пневматичного приводу гальм?
• Як рухається повітря з гальмової камери в атмосферу, коли припиняють тиснути на педаль?
• Які функції виконує регулятор тиску, який з'єднаний з компресором?
• З якими системами й механізмами з'єднується компресор?
• З яких основних частин складається компресор та схема його роботи?
• Яка будова гальмового крана та схеми його роботи?
• Яка будова гальмової камери та схема її роботи?