Спирачни системи
Използването на пневматични системи в съвременните камиони непрекъснато нараства, което повишава изискванията за получаване и обработка на сгъстен въздух, добавяйки най-модерните технически решения към съществуващите конструкции.
Спирачни системи, системи за въздушно окачване, повдигане на оси или задвижвания на врати в автобуси - това не е пълен списък на потребителите, използващи сгъстен въздух като работна течност, която от гледна точка на безопасност и екологичност трябва да отговаря на строги стандарти за съдържание на влага, маслени пари и замърсяване. С увеличаване на общото търсене на сгъстен въздух възниква проблемът за намаляване на енергийните разходи за неговото производство и преработка. За да отговорят на днешните изисквания, производителите на системи за обработка на въздух предлагат подобрения, въплътени в механиката,пневматиката и електрониката.
Компресорът е първият и най-натоварен елемент на системата, тъй като именно той доставя на работния флуид необходимата енергия. Най-често агрегатът се задвижва директно от зъбните колела на механизма за синхронизация на двигателя и се смазва с масло, идващо от картера под налягане. Блокът и цилиндрите се охлаждат с въздух, а главата на компресора се охлажда с охлаждаща течност. Това е главата, която изисква интензивно охлаждане, тъй като температурата на въздуха на изхода на компресора е повече от 200 градуса. В зависимост от оборудването, различните модели камиони изискват различни количества сгъстен въздух. Производителят на превозното средство избира капацитета на компресора в съответствие с изискванията на Правило № 13 на ИКЕ на ООН, което определя максимално допустимото време за пълнене на пневматичната система, когато двигателят работи на максимална скорост. В реална употребаработата на автомобилния компресор трябва да бъде разделена на фаза на изпускане и фаза на разтоварване, които се променят по команда на регулатора на налягането. Издръжливостта на частите от групата бутало-цилиндър на компресора е силно повлияна от съотношението на времето на състоянието, натоварено в процеса на впръскване в системата, към общото време на компресора. Според резултатите от проучвания, проведени от водещи автомобилни компании съвместно с Knorr-Bremse, времето на натоварено състояние на компресора не трябва да надвишава 30-40%. Работата под натоварване повече от 50% от времето води до прегряване на маслото и цилиндро-буталната група, което води до повишено износване на работния ръб на буталния пръстен и стената на цилиндъра. Следователно, за нормалното функциониране на най-натоварения агрегат е необходима изправност на цялата система и нейната правилна настройка. Напоследък активно се въвеждат нови технически решения, които позволяват например автоматично да се променя нивото на работното налягане в системата и следователно натоварването на компресора в зависимост от условията на работа на автомобила. Текущата гама от компресори Knorr-Bremse включва 1-цилиндрови и 2-цилиндрови агрегати, които се задвижват директно от силовия агрегат. Дебитът е от 20 до 720 m3, дебитът е 20 до 1000 l/min, а консумацията на енергия е 50 W до 10 kW. Експертите обръщат специално внимание на двуцилиндровата версия с фрикционен съединител, който ви позволява да изключите задвижването на компресора при наличие на работно налягане в системата и липса на поток. В допълнение, компресорите са оборудвани с вече доказалата се вградена система за пестене на енергия, която спестява значителна част от консумацията на енергия по време на фазата на разтоварване. В този случай натоварванетокомпресорът се отстранява чрез задействане на специален механизъм, разположен в главата и управляван от пневматичен сигнал от регулатора на налягането.
Конкурентните предимства на новото поколение компресориKnorr-Bremse са оптималният размер на модула, съчетан с ниско тегло, ниска температура на въздуха на изхода на компресора поради оптимизирането на дизайна на системата за охлаждане на течната глава, наречена „суперохлаждане“, както и висока производителност, по-ниска консумация на масло и дълъг експлоатационен живот. Последните две точки са частично постигнати благодарение на моноблоковия дизайн на цилиндровия блок. Този дизайн , в сравнение с подвижен цилиндър, се характеризира с твърдост и по-равномерно топлинно разширение и следователно по-равномерно износване на триещата се двойка втулка - бутало. Проучвайки проблема с липсата на качествени компресори на българския пазар, Knorr-Bremse откри подразделение за производство на автомобилни компресори в Нижни Новгород, България. Тези агрегати са предназначени за монтаж на двигатели KamAZ, YaMZ и ZMZ.
Заслужава да се спомене продуктите на известен конкурент, производител на пневматични системи - компаниятаWabco. Нека обърнем внимание на една от интересните новости - двустепенен компресор. Ключовият момент на иновацията е разделянето на процеса на компресия на две части с междинна фаза на охлаждане. Този принцип на работа обикновено се използва в стационарни бутални компресори. Можете да срещнете новия модел компресор на автомобили DAF с двигатели Paccar MX. Много е важно сгъстеният въздух, генериран от компресора, да бъде специално обработен, преди да влезе в пневматичната система. Процесът на обработка се състои от следните стъпки: охлаждане, регулиране на налягането,изсушаване, разпределение и ограничаване на налягането. Устройство за отстраняване на влагата от въздуха се нарича влагоуловител. Отстраняването на водна пара и различни замърсители се извършва чрез продухване на сгъстен въздух през специални гранули, които могат да абсорбират водна пара. Съставът, съдържащ се във филтърния патрон, има ограничен водопоглъщащ капацитет и следователно трябва да се регенерира на редовни интервали. Регенерацията се извършва с помощта на поток от сух сгъстен въздух (взет от системата или натрупан в отделен приемник), насочен в началото на фазата на разтоварване в обратна посока - през гранулата в атмосферата. Животът на филтърния елемент на сушилнята зависи от честотата на самопочистване, а необходимостта от подмяна обикновено се определя от излишния кондензат в приемниците. Напоследък вграденият регулатор на налягането се използва широко като част от сушилнята. Това намали броя на пневматичните маркучи и леко увеличи скоростта на регулатора. Изсушителят на въздуха с вграден регулатор на налягането на Wabco и Knorr-Bremse се намира на повечето модели европейски камиони, доставяни в България. Българските производители, по-специално заводът за автобуси ПАЗ и автомобилният завод Урал, активно използват сушилни Knorr-Bremse в своите продукти.
В зависимост от производителността на компресора и нуждите на пневматичните потребители на конкретно превозно средство, производителят може да инсталира едно- или двукамерни сушилни, като основният производител на последните е Wabco. Обикновено се използват еднокамерни сушилни с производителност 500 l/min и работа на компресора до 50%, а двукамерни - съответно от 600 l/min и от 50% до 100%.Автоматичният нагревател, наличен във всички видове влагоуловители, предпазва пневматичния механизъм от замръзване при минусови температури.
Като се има предвид системата за подготовка на въздуха, не може да се пренебрегне друго важно устройство, наречено многоконтурен защитен клапан. Неговата задача е да разпределя сгъстен въздух към спирачните и други вериги на потреблението и най-важното, да ги предпазва в случай на внезапен спад на налягането в различни елементи на пневматичната система. На автомобил този монтаж е лесен за намиране чрез изобилието от свързани пневматични маркучи. Но, както знаете, всяка връзка е място за възможни изтичания на въздух, поради което конвенционалната технология получи ново развитие. Модернизираната технология за подготовка на въздуха е използването на блокове APU (Air-Processing Unit), които включват изсушител, регулатор на налягането и предпазен клапан с много кръгове в един модул. Тези устройства, произведени от Wabco и Knorr-Bremse, вече се използват активно от европейските производители на автомобили, а следващата стъпка в модернизацията е електронната технология.
Електронното устройство за подготовка на въздуха EAC (Electronic Air Control), разработено от Knorr-Bremse, благодарение на използването на най-съвременни технологии, има възможност за програмиране и прецизно управление на всички регулируеми параметри. С постоянна комуникация с ключови блокове за управление, системата взема предвид показатели за ефективност на автомобила като въртящ момент на двигателя, скорост на автомобила, позиция на педала на газта, позиция на скоростния лост, активност на въздушното окачване и данни от електронните системи за сигурност. Електрониката ви позволява своевременно да превключите компресора в енергоспестяващ режим и да гарантирате, че всеки потребител на сгъстен въздух иманасочен е строго определен натиск. Икономичното потребление на енергия се постига и чрез пълнене с въздух само на приемника, който е имал дебита. Цялата информация за системата за подготовка на въздуха и нейната работа може да бъде достъпна в режим на самодиагностика или по време на компютърна диагностика.