气压制动系统的主要部件和工作原理

与液压制动相比,气压制动的结构要复杂得多。而且刹车没有液压软,驾驶舒适性差;所以气压制动一般只用于中重型车辆。

空气压缩机是车辆制动系统的气源。斯太尔6X4卡车的空气压缩机为单缸混合冷却式,气缸体采用风冷,气缸盖采用发动机冷却系统水冷。它固定在发动机前端左侧的支架上,其传动齿轮与曲轴高扭矩自锁连接,悬臂安装在正时齿轮室内。它由发动机曲轴通过中间齿轮、喷油泵齿轮和空气压缩机传动轴驱动旋转。其结构如图18所示。5、类似汽车发动机的机理。它主要由空气压缩机外壳1、活塞2、曲轴3和单向阀4组成。

壳体由缸体和缸盖组成。外壳由铸铁制成,外部有用于空气冷却的翅片,内部有用于产生压缩空气的气缸。进排气阀采用簧片结构,进气口通过气管通向空气滤清器;出风口通过风道通向空气干燥器。润滑油从发动机的主油道通过油管和滚珠轴承进入曲轴箱,然后通过正时齿轮室返回油底壳。

活塞通过连杆与曲轴连接,连杆轴承合金直接浇注在连杆头和连杆衬套盖上,活塞通过活塞环与气缸密封。

有前后轴承盖,前端伸出盖外,用半圆键和螺母固定传动齿轮,前端孔装有1J油封,防止漏油。

当发动机运转时,空气压缩机随之转动。当活塞下行时,进气门打开,外界空气通过空气滤清器和进气管进入气缸。当活塞上升时,

进气阀关闭,气缸内的空气被压缩,排气阀在压缩空气的作用下打开,压缩空气从空气压缩机的出气口经管道和空气干燥器进入储气罐和四线.空气干燥器

空气干燥器吸收压缩空气中的水分,并为制动空气回路提供清洁干燥的压缩空气。AD-103空气干燥器的结构如图18所示。6.

AD-103空气干燥器以分子筛为干燥剂,采用卸荷调压阀一体式结构,巧妙地利用调压阀卸荷排气的动作过程,使再生风道中干燥后的压缩空气反向通过干燥剂筒,带走吸附在干燥剂表面的水分,排入大气,从而实现分子筛的再生活化。AD-103空气干燥器能长时间有效吸收压缩空气中的水分,提供清洁干燥的压缩空气。

在充气过程中,空气压缩机输出的压缩空气通过进气口9进入腔体8。此时,随着温度下降,将产生冷凝水,冷凝水将通过通道流向排水阀6。

压缩空气穿过过滤器12和环形室,并到达干燥剂筒13的上端。当空气流过干燥剂筒13时,水分被吸收并保留在干燥剂筒的上层。干燥后的空气经单向阀10和接口21至四线保护阀,然后供给整车气路;同时,引入干燥空气

当端口21处的压力下降到工作压力值时,活塞2在复位弹簧的作用下移动,进气门3关闭,排气门1打开。卸载阀7的活塞上端的空气通过通道5、排气阀1和孔排出。卸载阀7的活塞向上移动,排放阀6关闭,排气过程完成,下一个充气过程再次开始。

卸载压力值和关闭压力值可以通过调节螺栓来调节。空气干燥器还装有自动加热器,以防止活塞冻结,从而避免故障。

四管路保护阀将整车气路分为四个相互连通又相互独立的管路。当任一管道发生故障时,不会影响其他管道的正常工作和充气。

如图18.7所示,它是四线保护阀之一。来自空气干燥器的压缩空气从进口4进入保护阀。当入口压力低时,阀2在弹簧1的作用下关闭阀座,入口压力作用在阀的中心区域“a”上。当入口压力上升到7.0巴时,

由作用在区域“a”上的空气压力产生的向上推力足以克服弹簧1的预压力,使得阀2开始上升,并且管道充气端口3的通道打开。因为阀是以节流形式制成的,

因此,在给管道充气的过程中,阀门不会开闭产生振动,从而延长了阀门的使用寿命。随着管道的不断充气,管道气压作用在阀门的环形区域“B”上。因此,随着管道压力的增加,充气开启压力减小,直到管道压力达到4。5巴,阀门再次关闭。这里,7。Obar是保护阀的开启压力;4.5巴是保护阀的关闭压力。

四个阀门的组合是一个四线所示。当整车气路没有气体时,四个保护阀全部关闭,空压机的压缩空气进入保护阀。当输入端的气压达到7.0bar时,四个阀门分别开始给各自的管道充气。当管道中的气压上升到4。5bar,所有阀门打开,直到整车气压达到7。5由压力调节阀设定!8.0巴气压。值得注意的是,在实际工作中,四个阀门并不是同时开启的,因为四个阀门的弹簧所设定的压力并不完全一致;同时,四个管路的充气压力上升速度不同,开启时间取决于弹簧的预紧力与管路压力上升的差值,这也是双针气压计在充气时经常出现两只手不同步的原因。当有管路破裂或泄漏时,如前制动管路破裂,管路气压急剧下降,全车气路通过21号出口放气,气压同时下降。当每个管道下降到4时。5巴,所有四个阀门都关闭。此时,无故障管道仍保留4.5bar的气压,而泄漏管道将继续泄漏,直至气压降至零。这时,空气压缩机将继续供气。一旦供气压力回升至4.5巴,故障将被排除。除管道阀门外,其他所有管道阀门都将重新开启充气,直到同一通道的气压升至故障管道阀门设定的开启压力7.0bar,从而保证无故障管道的正常运行和充气。

当整车气压较低时,为了先给前、中、后制动风缸充气,以保证制动的可靠性,常选用带单向阀的四线.

驻车制动器的供气口和阀门的辅助气路分别连接到前制动器和中、后制动器管路上,并由两个单向阀隔离。这样,只有当前、中、后制动管路的气压达到7.0bar时,才能给驻车制动和辅助空气管路充气。

一般情况下,四通管道保护阀其实就是一个五通接头!只有当管道破裂或泄漏时,它才能起到保护作用。

斯太尔汽车主制动控制阀结构属于单排双腔膜片式,如图18.10所示,分为上下两腔。中、后制动气缸用于连接11个端口,前制动气缸用于连接12个端口。上腔空气出口21向中间和后轮轴制动继动阀提供制动fg空气压力,22通向前制动气室。

制动时,制动踏板通过一组连杆使主制动控制阀的顶杆1向下运动,然后橡胶弹簧2迫使活塞3克服回位弹簧的弹力向下运动。当活塞3接触气门杆5时,排气口4关闭并继续向下移动,进气口打开以制动中后轮。当进气口打开给制动管路充气时,制动管路的气压同时作用在活塞3上。当空气压力向上推动活塞的力等于橡胶弹簧的预压力时,活塞开始向上上升到进气口关闭的平衡状态。制动踏板的行程越大,弹簧的预紧力就越大,因此输出到制动管路的气压就越高。该制动气压与制动踏板的行程成比例,并具有制动随动功能。

在上气室移动的同时,制动管路的气压通过小孔D通向B气室,并作用在活塞6上,迫使活塞向下移动。首先,排气口9将被关闭,然后进气口8将被打开。来自前制动气缸的压缩气体将通过12端口和进气口8穿过出气口22,从而前轮可以制动。当气压上升到与B腔的气压相等时,活塞6再次上升,关闭进气口,制动管路中的气压不再上升,产生下一个与中、后轮轴制动同步的气压。下腔的输出气压和上腔的输出气压按一定的比例关系同步增大或减小,但上腔的输出气压总是比下腔高一个‘数’。

双腔主制动阀可以保证一条管路出现故障,而不影响另一条管路的正常运行。由于主制动阀下腔受上腔控。

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