Osuszacz Powietrza WABCO: Budowa, Zasada Działania i Diagnostyka
- Szczegóły
Układ hamulcowy to zespół mechanizmów umożliwiających zmniejszanie prędkości jazdy i zatrzymanie pojazdu. Składa się on z dwóch grup zespołów: mechanizmów hamulcowych i mechanizmów sterujących (uruchamiających hamulce). Mechanizmy hamulcowe są bezpośrednio związane z kołami jezdnymi i służą do wytworzenia momentu tarcia w hamulcach. Pod względem konstrukcyjnym dzieli się je na szczękowo-bębnowe i tarczowe. Oddzielną konstrukcyjnie grupę stanowią zwalniacze, te z kolei mogą być silnikowe lub podwoziowe.
Zadaniem mechanizmu sterującego hamulcami jest przenoszenie i zwiększenie siły nacisku z pedału hamulca lub dźwigni (przy uruchamianiu ręcznym) do mechanizmu hamulcowego. Obecnie w samochodach ciężarowych, ciągnikach siodłowych, autobusach i przyczepach (naczepach) powszechnie stosuje się pneumatyczne i elektropneumatyczne mechanizmy sterujące hamulcami. W niektórych pojazdach samochodowych występują mechanizmy mieszane (np. hydropneumatyczne).
W hamulcach pneumatycznych siła, z jaką kierowca naciska na pedał hamulca, służy do sterowania czynnikiem roboczym (sprężone powietrze), który doprowadzony do siłowników wykonuje pracę potrzebną do zadziałania mechanizmów hamulcowych. Siła, z jaką kierowca naciska na pedał, zależy od sztywności sprężyny w zaworze sterującym, natomiast siła w rozpieraczach - od ciśnienia w instalacji i wymiarów siłownika. Takie rozwiązanie pozwala na uzyskanie dużych sił hamowania przy małym wysiłku kierowcy.
Elektropneumatyczne Mechanizmy Sterowania Hamulców (EBS)
Elektropneumatyczne mechanizmy sterowania hamulców (EBS) pojawiły się na początku obecnego wieku, a stosowane są w nowszych odmianach pojazdów ciężarowych i autobusów. Zostały wprowadzone w celu skrócenia czasu uruchamiania hamulców i ułatwienia współpracy z układem zapobiegającym blokowaniu kół (ABS) podczas hamowania i układem zapobiegającym poślizgowi kół (ASR) w trakcie rozpędzania. Elektropneumatyczny mechanizm sterujący (EBS) został zbudowany z wykorzystaniem wielu elementów dotychczasowej instalacji pneumatycznej pojazdu. Powstał dzięki temu układ hamulcowy o dwóch obwodach pneumatycznych z nadrzędnym elektronicznym układem sterującym (rys. 1).
Pneumatyczna instalacja hamulcowa pełni funkcję układu rezerwowego, w którym zastosowano przewody powietrzne o mniejszych średnicach i pominięto wiele urządzeń. Zadania pominiętych zespołów pneumatycznych zostały przejęte przez elektroniczny zespół sterujący układu hamulcowego i zawory elektropneumatyczne (modulatory ciśnienia powietrza).
Przeczytaj także: Instrukcja krok po kroku: Osuszacz w Solaris Urbino
Diagnozowaniu poddawane są kompletne układy hamulcowe pojazdów i pojedyncze zespoły. Badanie kompletnych układów powinno być wykonywane według ramowej instrukcji badań diagnostycznych [1] lub instrukcji szczegółowych dla poszczególnych pojazdów. Podczas diagnozowania wykorzystuje się obowiązkowe złącza kontrolne umieszczone w pojazdach. Szczególne znaczenie ma okresowe sprawdzanie podstawowych parametrów decydujących o skutecznym hamowaniu pojazdu. Kompleksowe badanie stanu technicznego układu hamulcowego uruchamianego pneumatycznie obejmuje następujące czynności:
- Sprawdzenie pracy sprężarki powietrza
- Kontrolę skoku tłoczysk siłowników hamulcowych
- Pomiary ciśnień w wybranych punktach układu w warunkach statycznych
- Pomiary czasu wzrostu ciśnienia w siłownikach hamulcowych przy dynamicznym uruchamianiu hamulca roboczego
- Kontrolę skuteczności i równomierności działania hamulców
- Weryfikację działania zwalniacza (w miarę możliwości)
Ocenę stanu układów hamulcowych można podzielić na dwie zasadnicze części: diagnozowanie mechanizmów sterujących hamulcami i określenie skuteczności działania układu. Sposoby diagnozowania poszczególnych rodzajów mechanizmów sterujących są zasadniczo odmienne, natomiast ocena skuteczności działania hamulców jest podobna dla wszystkich rodzajów układów hamulcowych pojazdów samochodowych.
Do kontroli stanu technicznego układu hamulcowego sterowanego powietrznie wykorzystuje się następujące metody: diagnozowanie wstępne, badania układu hamulcowego metodami stacjonarnymi (stanowiskowe) i metody trakcyjne oceny skuteczności działania (próby drogowe).
Badanie Wstępne Układu Hamulcowego
Warunkiem poprawnego wykonania diagnozowania wstępnego, wynikającym z zasad kultury technicznej, jest czystość podwozia badanego pojazdu. Sprawdzenie wstępne układu hamulcowego uruchamianego pneumatycznie obejmuje: oględziny zewnętrzne, ocenę szczelności instalacji powietrznej, kontrolę działania i ocenę luzu w mechanizmach hamulcowych.
Oględziny Zewnętrzne
Podczas oględzin zewnętrznych powinno się sprawdzić stan sprężarki i pasków klinowych jej napędu, czystość filtrów, zbiorników powietrza i zaworów oraz stan cięgieł, złączy i przewodów. Należy także zwrócić uwagę na zamocowanie zespołów i elementów oraz na kompletność układu.
Przeczytaj także: Osuszacze wilgoci - ranking
Ocena Szczelności Instalacji Pneumatycznej
W celu sprawdzenia szczelności instalacji pneumatycznej należy uruchomić silnik pojazdu i napełnić zbiorniki powietrza do maksymalnego ciśnienia, które zapewnia regulator. Następnie silnik trzeba zatrzymać i obserwować wskazania manometrów oraz lampek kontrolnych. Spadek ciśnienia nie może być zauważalny przez około 10 minut, w tym czasie nie powinno być również słychać wypływu powietrza do atmosfery.
W dalszej kolejności należy nacisnąć na pedał hamulca i obserwować wskazania manometru, który po początkowym spadku ciśnienia wywołanym napełnianiem komór roboczych siłowników nie powinien wykazywać dalszego obniżania się ciśnienia w zbiornikach pojazdu przez co najmniej 3 minuty.
Kontrola Działania Hamulców
Ogólną kontrolę działania hamulców wykonuje się po napełnieniu zbiorników do maksymalnego ciśnienia, które ustala regulator. Następnie należy kilkakrotnie naciskać na pedał hamulca i obserwować opory ruchu, powracanie pedału do pozycji wyjściowej po zwolnieniu nacisku, przebieg zmian ciśnienia na manometrze połączonym z komorami roboczymi mechanizmu wspomagającego (dotyczy to pojazdów z powietrznym wspomaganiem hamulców). W przypadku mechanizmów dwukomorowych ciśnienie w obu komorach powinno być jednakowe w stanie odhamowania, a przy maksymalnej intensywności hamowania ciśnienie w drugiej komorze powinno spadać do zera. W mechanizmie jednokomorowym ciśnienie powietrza w komorze roboczej powinno być równe zeru w stanie odhamowania i równe ciśnieniu w zbiornikach powietrza pojazdu po zahamowaniu.
Należy również sprawdzić działanie hamulców awaryjnego i postojowego, hamulców dodatkowych (silnikowego, zwalniacza podwoziowego) oraz odbiorników dodatkowych.
Oceny prawidłowości pracy sprężarki dokonuje się przez obserwację szybkości (czasu) wzrastania ciśnienia w zbiornikach powietrza. Charakterystyki sprężarek samochodowych podają ich producenci. Warto ponadto zwrócić uwagę na ewentualne nienormalne stuki w czasie jej pracy.
Przeczytaj także: Jak naprawić błąd E5 w osuszaczu powietrza Ralf?
Regulator ciśnienia sprawdza się przez obserwację od chwili uruchomienia silnika lampek kontrolnych i wskazań manometru. Ocenie podlegają: maksymalne ciśnienie w zbiornikach, przy którym regulator powoduje wydmuch powietrza do atmosfery, minimalne ciśnienie w zbiornikach, przy którym wydmuch do atmosfery zostaje przerwany i rozpoczyna się ponowny wzrost ciśnienia. W obu przypadkach wartości ciśnień powinny być zgodne z zalecanymi przez producenta pojazdu.
Podczas jazdy próbnej należy kilkukrotnie uruchamiać pedał hamulca z różną intensywnością i zwracać uwagę na to, czy: w trakcie hamowania nie występuje blokowanie kół jezdnych pojazdu, pojazd nie wykazuje tendencji do zarzucania wskutek nierównomiernego włączania się mechanizmów hamulcowych poszczególnych kół.
Ocena Luzu w Mechanizmach Hamulcowych
Oceny luzu w mechanizmach hamulcowych (np. między szczękami i bębnem hamulcowym) w układach hamulcowych sterowanych pneumatycznie dokonuje się pośrednio przez pomiar skoku roboczego tłoczysk siłowników hamulcowych. Wartości skoku, potrzebne do skasowania luzów w mechanizmach hamulcowych oraz uzyskania odpowiednich sił hamowania, mają istotny wpływ na działanie całego układu.
Pozytywny wynik wymienionych sprawdzeń wstępnych kwalifikuje układ hamulcowy z powietrznym mechanizmem uruchamiającym do dalszych badań diagnostycznych.
Badanie Układu Metodami Stacjonarnymi (Stanowiskowymi)
Stanowiskowe metody oceny stanu technicznego hamulców uruchamianych pneumatycznie obejmują: badania diagnostyczne instalacji powietrznej, ocenę skuteczności działania hamulców przez pomiar sił hamowania, kontrolę urządzenia przeciwblokującego (ABS), badania diagnostyczne zespołów powietrznych (po wymontowaniu z pojazdu).
Badania Diagnostyczne Instalacji Pneumatycznej
W celu prawidłowego przeprowadzenia oceny stanu instalacji powietrznej konieczna jest znajomość charakterystyki technicznej układu hamulcowego pojazdu, zawierającej informacje o wymaganych wartościach ciśnienia pracy, redukcji ciśnienia w automatycznym regulatorze siły hamowania, ciśnieniach zabezpieczających w poszczególnych obwodach, skokach tłoczysk siłowników i innych wielkościach.
Badania diagnostyczne instalacji pneumatycznej można podzielić na: statyczne badania diagnostyczne powietrznych układów przenoszących, pomiary czasu reakcji hamulców i sprawdzanie wydatku sprężarki (zamontowanej w pojeździe).
Statyczne Badania Diagnostyczne Układów Przenoszących
Celem statycznych badań diagnostycznych powietrznych układów przenoszących jest weryfikacja współzależności sygnałów ciśnieniowych w różnych punktach układu oraz w różnych stanach zahamowania i odhamowania. Przyrządy do przeprowadzania takich badań i ich programy sterujące powinny umożliwić wykrycie wszelkich nieprawidłowości pojawiających się podczas współdziałania zespołów układu powietrznego w pojeździe, przy powolnym (statycznym) uruchamianiu hamulców.
Statyczne badania diagnostyczne układów przenoszących obejmują sprawdzenie: wartości ciśnień w różnych punktach układu, szczelności układu na podstawie pomiaru czasu spadku ciśnienia w zbiorniku powietrza.
W celu umożliwienia przeprowadzenia tych badań układy przenoszące powinny być wyposażone w złącza kontrolne, które pozwalają na podłączenie do nich manometrów lub czujników ciśnienia przyrządów diagnostycznych (bez demontażu układu). Podczas podłączania ciśnienie w złączach kontrolnych nie powinno być większe od atmosferycznego. Zaleca się, aby złącza kontrolne usytuowane były przynajmniej w następujących miejscach (rys. 2):
- Przy zbiornikach powietrza każdego z obwodów hamulca roboczego
- Za głównym zaworem hamulcowym w obu obwodach hamulca roboczego
- Przy najbardziej niekorzystnie usytuowanych siłownikach oraz w przypadku stosowania regulacji siły hamowania dodatkowo przed regulatorem i zaworem regulującym
- W obwodzie hamulca awaryjnego przy siłownikach sprężynowych
Również złącze zasilające (21) i złącze sterujące (20) wykorzystywane są jako złącza kontrolne podczas badań diagnostycznych układów powietrznych. Jeżeli regulator siły hamowania jest sterowany z zawieszenia powietrznego, to wymagane jest dodatkowe złącze kontrolne w celu symulacji warunków obciążenia w czasie diagnozowania. Złącza powinny być zamontowane w taki sposób, aby były łatwo dostępne. Szczegółowy opis ich zabudowy (rozmieszczenia) wyjaśniają instrukcje fabryczne producentów.
Po zastosowaniu określonej procedury postępowania (zgodnej z instrukcją diagnostyczną instalacji powietrznej [1]) i porównaniu otrzymanych wartości ciśnienia z danymi z charakterystyki układu hamulcowego można ocenić stan techniczny instalacji. Pozwala to na wskazanie zespołów nieprawidłowo funkcjonujących w celu ich wymontowania z pojazdu i dokonania regulacji, naprawy lub wymiany na sprawne. W celu ułatwienia badań diagnostycznych pojazd powinien mieć umieszczoną w widocznym miejscu tabliczkę z podstawowymi informacjami o pneumatycznym układzie hamulcowym. Są one zawarte również w innych dokumentach, np. instrukcjach obsługi i naprawy pojazdów, elektronicznym rejestrze danych itp. Pojazdy wyposażone w regulatory siły hamowania powinny mieć umieszczoną dodatkową tabliczkę z danymi charakteryzującymi to urządzenie.
Do badania wartości ciśnień i szczelności układu przenoszącego stosuje się walizkowe zestawy manometryczne lub czujniki ciśnienia sprzężone z jednostką sterującą urządzenia rolkowego, co umożliwia odczytywanie wartości ciśnień na ekranie monitora jednostki sterującej linii diagnostycznej.
Kontrola Czasu Reakcji Hamulców
Pomiary czasu reakcji hamulców sterowanych powietrznie obowiązkowo wykonuje się podczas badań homologacyjnych nowych pojazdów. Często w trakcie eksploatacji pojazdu mogą wystąpić niedomagania układu, powodujące wydłużenie czasu reakcji powyżej wymaganych granic. Najczęściej jest to spowodowane następującymi przyczynami:
- Mechanicznymi zanieczyszczeniami w przewodach pneumatycznych i ich wgnieceniami ograniczającymi przekrój przepływu powietrza
- Niedomaganiami części ruchomych w zespołach instalacji między głównym zaworem hamulcowym i siłownikami, prowadzącymi do dławienia przepływu powietrza
- Nadmiernym powiększeniem się skoku tłoczysk siłowników hamulcowych wskutek zużycia mechanizmów hamujących
W związku z tym wskazane jest przeprowadzanie raz w roku kontroli czasu reakcji układu w ramach badań diagnostycznych instalacji powietrznej, aby w porę wykryć oddziaływanie wymienionych czynników. W wielu krajach wprowadzono przepisy zobowiązujące użytkowników pojazdów do takiej okresowej kontroli.
Badania czasu reakcji powietrznego układu przenoszącego obejmują pomiary: czasu reakcji układu mierzonego w siłownikach hamulcowych pojazdu, czasu wzrostu ciśnienia w przewodzie sterującym, czasu reakcji hamulców przyczepy (naczepy).
Do pomiarów diagnostycznych czasu reakcji hamulców stosowane są specjalne przyrządy (np. firmy Wabco), których konstrukcja dostosowana jest do wymagań określonych przepisami międzynarodowymi.
Osuszacz Powietrza w Układzie Pneumatycznym
Układ pneumatyczny w pojazdach ciężarowych odpowiada za działanie ważnych systemów: hamulców, zawieszenia i układów pomocniczych. Wilgoć i zanieczyszczenia obecne w powietrzu mogą powodować korozję przewodów, zamarzanie zaworów zimą oraz awarie elementów odpowiedzialnych za bezpieczeństwo jazdy. Osuszacz powietrza eliminuje te zagrożenia, zapewniając suchą i czystą atmosferę roboczą dla całego systemu pneumatycznego.
Osuszacz powietrza, jak sama nazwa wskazuje, ma za zadanie "odwilgotnienie" powietrza, które po sprężaniu w kompresorze wytraca wodę. Woda ta gromadzi się w zbiornikach powietrznych i powoduje korozję całego układu pneumatycznego, a w zimie zamarza. Wewnątrz filtra osuszacza znajduje się granulat absorbenta, który po jakimś czasie nie przyjmuje już więcej wody i należy go wymienić.
Działanie osuszacza powietrza:
- Ładowanie - sprężarka tłoczy powietrze do osuszacza. Cząstki oleju i wody są zatrzymywane w komorze separacyjnej, a wilgoć - wchłaniana przez wkład adsorpcyjny.
- Regeneracja - po osiągnięciu zadanego ciśnienia otwiera się zawór purge.
- Regeneracja wkładu adsorpcyjnego - wymiana wkładu lub jego pełna odnowa w procesie serwisowym.
- Kontrola zaworu purge - czyszczenie lub wymiana elementu w przypadku zatarcia lub nieszczelności.
- Test szczelności układu - by wykluczyć wtórne przyczyny spadku ciśnienia.
Podobnie jak wiele innych części w samochodach ciężarowych, osuszacz powietrza należy regularnie wymieniać oraz poddawać okresowym przeglądom, zwłaszcza jeśli jest narażony na obciążenia i pracę w trudnych warunkach. Zazwyczaj osuszacze powietrza sprawnie pracują przez 12 lub 18 miesięcy.
Wybierając osuszacz powietrza, nie powinieneś kierować się tylko ceną, ponieważ tani zakup oznacza zazwyczaj niską jakość. Jeśli jednak chcesz ograniczyć wydatki, możesz postawić na zakup części używanych. W ten sposób zyskasz oryginalną część, zazwyczaj pochodzącą z demontażu sprawnych aut.
Elektroniczne Sterowanie Osuszaczem w Volvo (po 2002 roku)
W Volvo po 2002 roku osuszacze są elektronicznie sterowane, co oznacza, że na desce rozdzielczej pojawi się ostrzeżenie informacyjne, że należy przeprowadzić przegląd. Osuszacz powietrza w Volvo po 2002 roku jest elektronicznie kontrolowany, co oznacza, że wymaga kalibracji i resetu. Po wymianie filtra czy wymianie samego osuszacza, szczególnie jak VECU zarejestrowało kod błędu, należy udać się do serwisu i poprosić o reset z VCADS.
tags: #osuszacz #powietrza #wabco #budowa #zasada #działania