Jaké jsou 2 typy nastavovačů vůle? Manuální vs Automat

Existují dva typy seřizovače vůle : ruční napínače a automatické napínače. Obě jsou mechanická zařízení používaná ve vzduchových brzdových systémech komerčních nákladních vozidel, přívěsů a autobusů k udržení správné vzdálenosti – nazývané zdvih tlačné tyče – mezi brzdovou komorou a brzdovými čelistmi. Když se tato mezera příliš zvětší kvůli opotřebení obložení, účinnost brzd nebezpečně klesá. Nastavovače vůle kompenzují toto opotřebení a udržují chod systému v bezpečných mezích. Základní rozdíl mezi těmito dvěma typy je jednoduchý: ruční nastavovače odvětrávání vyžadují, aby je technik fyzicky seřídil na plánovaném základě, zatímco automatické nastavovače odvětrávání se samočinně nastavují při každém použití brzd.

Na pochopení obou typů záleží, ať už jste správce vozového parku, komerční řidič, brzdový technik nebo někdo, kdo studuje na CDL. Federální předpisy podle FMCSA 393.47 stanovují přísná omezení pohybu tlačné tyče a neprovedení kontroly z důvodu neseřízení brzd může vozidlo okamžitě uzemnit. Znalost toho, jak každý typ nastavovače funguje – a co se může s každým pokazit – udržuje vozidla vyhovující, bezpečná a na silnici.

Ruční seřizovače vůle : Jak fungují a kdy se používají

Ruční seřizovače vůle jsou standardní součástí vzduchových brzdových systémů po celá desetiletí. Jedná se o drážkovaný mechanismus šnekového převodu připojený k vačkové hřídeli brzdy. Když se tlačná tyč brzdové komory vysune a zatlačí na rameno seřizovače vůle, otočí S-vačku, která tlačí brzdové čelisti směrem ven proti bubnu. Postupem času, jak se materiál brzdového obložení opotřebovává, musí tlačná tyč cestovat dále, aby se dosáhlo stejného kontaktu. Tato zvýšená dráha snižuje brzdnou sílu a dobu odezvy.

Aby to napravil, technik musí pravidelně otáčet seřizovacím šroubem – obvykle 9/16palcovým šestihranným šroubením – na straně nastavovače vůle. Otočením ve směru hodinových ručiček se nastavení zpřísní, čímž se efektivně zkrátí vzdálenost, kterou musí tlačná tyč urazit. Uvádí to FMCSA volný zdvih by měl být mezi 1/2 palce a 3/4 palce a celkový zdvih tlačné tyče při aplikaci nesmí překročit limity definované velikostí komory. Například pro komoru typu 30 je maximální povolený zdvih 2 palce.

Frekvence seřizování a požadavky na údržbu

Ruční seřizovače vůle je obvykle nutné kontrolovat a nastavovat každých 10 000 až 15 000 mil za normálních provozních podmínek nebo častěji v prostředí s vysokým opotřebením, jako je stavba nebo jízda v horách. Mnoho vozových parků zahrnuje ruční kontroly seřizovačů v každém cyklu preventivní údržby. Samotný postup trvá při správném provedení jen několik minut na každé kolo, ale vyžaduje, aby bylo vozidlo bezpečně podloženo klíny, uvolněna parkovací brzda a technik před a po seřízení změřil zdvih pomocí pravítka nebo metru.

Jednou z běžných chyb u ručních napínačů je přílišné utažení. Pokud je seřizovač navinutý příliš těsně, brzdy se táhnou, což způsobuje zrychlené opotřebení obložení, hromadění tepla a potenciální slábnutí brzd. Tažení brzd může zvýšit teplotu bubnu nad 500 °F , což výrazně urychluje degradaci obložení. Technici jsou vyškoleni, aby po uvedení bot do kontaktu mírně ustoupili a vytvořili správnou vůli.

Kde se stále nacházejí ruční nastavovače

Zatímco většina nových užitkových vozidel v Severní Americe byla od poloviny 90. let vybavena automatickými seřizovači vůle – z velké části řízeno normami FMCSA, které vstoupilo v platnost v roce 1994 pro tahače a v roce 1995 pro přívěsy – ruční nastavovače vůle stále najdete na:

• Starší vozidla vyrobená před mandátem automatického seřizovače
• Některé speciální přívěsy a terénní vybavení
• Některé mezinárodní trhy, kde automatické seřizovače ještě nejsou vyžadovány
• Náhradní aplikace, kde majitel zvolil manuální před automatickým

Ruční seřizovače jsou levnější předem – obvykle v rozmezí od 15 až 40 USD za jednotku —proto zůstávají běžné v operacích s ohledem na rozpočet nebo v regionech s nižším regulačním dohledem.

Automatické nastavovače vůle : Vysvětlení samonastavovacího mechanismu

Automatické seřizovače vůle – také nazývané ASA nebo automatické seřizovače vůle – provádějí stejnou základní práci jako jejich ruční protějšky, ale obsahují vnitřní spojkový a ovládací mechanismus, který automaticky koriguje zdvih tlačné tyče během normálního brzdění. Pokaždé, když jsou brzdy plně sešlápnuty a uvolněny, vnitřní snímací mechanismus detekuje, zda je zdvih v přijatelných mezích. Pokud je zdvih příliš dlouhý, šnekové kolo se mírně otočí, aby vyrovnalo vůli.

Nejrozšířenějším konstrukčním principem u automatických nastavovačů je a západka-ráčna nebo systém založený na spojce připojené k ovládacímu ramenu, které snímá úhel natočení během brzdění. Když rotace překročí přednastavený práh – což znamená, že se obložení opotřebovala a zdvih se zvýšil – vnitřní mechanismus posune šnekové kolo o zlomek otáčky, čímž sníží zdvih zpět na správný rozsah.

Typy návrhů automatického nastavovače

V rámci kategorie automatických nastavovačů jsou dva základní konstrukční přístupy používané výrobci:

• Seřizovače pro snímání zdvihu (snímání vůle): Ty měří skutečný pohyb tlačné tyče a upravují se na základě toho, zda celkový zdvih překračuje vestavěný práh. Značky jako Haldex a Gunite používají varianty tohoto designu. Jsou vysoce spolehlivé a široce používané v severoamerických flotilách.
• Seřizovače se snímáním úhlu (snímání točivého momentu): Ty sledují úhel natočení brzdového vačkového hřídele během aplikace. Pokud se vačka před kontaktem botky s bubnem otočí za nastavený úhel, seřizovač kompenzuje. Bendix a některé konstrukce Meritor zahrnují logiku snímání úhlu.

Obě konstrukce dosahují stejného cíle, ale používají odlišnou vnitřní logiku k detekci opotřebení. Mechanici vozového parku často vyvíjejí preference na základě vozidla, které nejčastěji obsluhuje, protože některé páry OEM jsou optimalizovány pro konkrétní návrhy úpravců.

Mylná představa kritické údržby o automatických nastavovačích vůle

Jedním z nejnebezpečnějších mýtů při údržbě užitkových vozidel je, že automatické nastavovače nevyžadují žádnou pozornost. To je nesprávné a přispělo k vážným nehodám souvisejícím s brzdami. Údaje FMCSA ukázaly, že porušení seřízení brzd se trvale řadí mezi nejčastější stavy mimo provoz zjištěné při silničních kontrolách. —i u vozidel vybavených automatickými seřizovacími prvky.

Pokud se zjistí, že automatický nastavovač prověšení je trvale mimo seřízení, jedná se o příznak základního problému, nikoli o problém s kalibrací. Mezi běžné základní příčiny patří:

• Opotřebené nebo zadřené vnitřní součásti spojky uvnitř samotného seřizovače
• Uvolněné nebo chybějící kotevní čepy příčného ramene nápravy
• Zatlačená brzdová komora se zablokuje nebo se zcela nevrací
• Opotřebovaná pouzdra vačkového hřídele způsobující nadměrný pohyb vačky
• Prasklé nebo zlomené brzdové čelisti, které se ohýbají místo pevného kontaktu

Technici jsou instruováni, aby nikdy ručně nenastavovali automatický nastavovač prověšení jako oprava chronických stavů mimo seřízení. Pokud tak učiníte, dočasně zakryjete mechanický problém, který se vrátí a časem se bude zhoršovat. Správnou reakcí je identifikovat a opravit hlavní příčinu.

Manuální vs. automatické nastavovače vůle: Srovnání vedle sebe

Níže uvedená tabulka shrnuje hlavní rozdíly mezi ručními a automatickými nastavovači vůle v nejdůležitějších kategoriích výkonu a údržby:

Jak nastavovače vůle zapadají do širšího systému vzduchových brzd

Abychom plně porozuměli tomu, proč na nastavovacích mechanismech záleží, je dobré znát jejich přesnou polohu v systému vzduchových brzd. Když řidič sešlápne brzdový pedál na vozidle s bubnovým brzdovým systémem S-cam, stlačený vzduch proudí do brzdové komory. Uvnitř komory tlačí membrána na kovovou desku, která vysouvá tlačnou tyč ven. Tato tlačná tyč je připojena k jednomu konci ramene nastavovače vůle. Jak se tlačná tyč vysouvá, otáčí seřizovačem vůle, který otáčí S-vačkou prostřednictvím drážkovaného hřídele. S-vačka tlačí brzdové čelisti směrem ven proti vnitřku brzdového bubnu.

Nastavovač vůlí účinně funguje jako páka mezi brzdovou komorou a vačkovým hřídelem. Jeho délka - obvykle 5,5 palce nebo 6,5 palce pro standardní aplikace – přímo ovlivňuje mechanickou výhodu aplikovanou na vačku. Delší rameno zvyšuje točivý moment, ale snižuje poměr zdvihu k otáčení. Přizpůsobení správné délky seřizovače vůle velikosti komory a časování vačky je zásadní pro optimální brzdný výkon a je specifikováno v technickém listu brzd každého vozidla.

Poloha a úhel nastavování vůle v klidu

Když jsou brzdy zcela uvolněny a systém je v klidu, mělo by být rameno nastavování vůle umístěno zhruba kolmo k tlačné tyči – svírající téměř úhel 90 stupňů. Tato geometrie maximalizuje mechanickou účinnost při použití brzd. Pokud je rameno v klidu pod výrazně jiným úhlem, svědčí to buď o nesprávné instalaci, nebo přílišném zdvihu, obojí snižuje brzdný výkon. Během prohlídky před jízdou může řidič vizuálně identifikovat silně vychýlený seřizovač, což je jeden z důvodů, proč školení CDL zahrnuje základy kontroly brzdového systému.

Postupy kontroly pro oba typy napínačů

Bez ohledu na to, jaký typ je instalován, je kontrola napínače vůle povinnou součástí dodržování bezpečnosti užitkových vozidel. Zde je praktický přehled kontrolního procesu používaného vyškolenými brzdovými techniky:

1. Podložte všechna kola klíny a uvolněte všechny pružinové brzdy, aby se základní brzdy úplně uvolnily.
2. Označte tlačnou tyč v místě, kde vychází z brzdové komory, kouskem křídy nebo fixem.
3. Požádejte asistenta, aby použil přibližně 90 PSI brzdového tlaku a držel jej v klidu.
4. Změřte vzdálenost, kterou tlačná tyč urazila z označené polohy do své nové polohy pod tlakem.
5. Porovnejte toto měření s tabulkou maximálního zdvihu FMCSA pro instalovaný typ komory.
6. Pokud je zdvih na limitu nebo blízko něj, seřiďte ruční seřizovač prověšení nebo prozkoumejte hlavní příčinu na automatickém.

Technici navíc při uvolněných brzdách ručně zatlačí a zatáhnou za rameno nastavovače. Více než 1 palec volného pohybu znamená opotřebená pouzdra vačkového hřídele nebo uvolněné součásti základu které ovlivní výkon seřizovače bez ohledu na typ.

Limity zdvihu táhla FMCSA podle velikosti komory

Níže jsou uvedeny maximální povolené zdvihy pro běžné typy brzdových komor podle předpisů FMCSA:

Společné poruchové režimy a varovné signály pro každý typ

Oba typy nastavovačů mohou selhat a oba typy poruch mohou mít za následek porušení vozidla mimo provoz nebo, což je závažnější, selhání brzd na silnici. Včasné rozpoznání varovných značek zabraňuje nákladným poruchám a udržuje vozidla v souladu.

Známky selhání ručního nastavovače

• Nadměrný zdvih tlačné tyče při kontrole: Nejviditelnější známka toho, že úprava nebyla provedena podle plánu nebo byla provedena nesprávně.
• Zadřený seřizovací šroub: Koroze nebo znečištění může zamrznout šnekové kolo, takže seřízení není možné bez výměny součástí.
• Prasklé nebo ohnuté tělo seřizovače: Fyzické poškození od úlomků vozovky nebo nesprávného nářadí během seřizování.
• Opotřebené drážky na spoji vačkového hřídele: Způsobuje, že seřizovač místo otáčení vačky prokluzuje, což má za následek úplné selhání brzd na tomto konci kola.
• Tažné brzdy po seřízení: Označuje nadměrné utažení; seřizovač byl navinut za správnou provozní vůli.

Příznaky selhání automatického nastavovače

• Opakovaná zjištění mimo úpravu: Jak bylo uvedeno, ukazuje to na selhání vnitřního mechanismu nebo problém s připojenou součástí.
• Přenastavení (brzdy neustále táhnou): Může se to stát, pokud je vnitřní spojka zaseknutá v nastavovací poloze, což způsobí její utahování při každém použití brzdy na dobu neurčitou.
• Ovládací rameno chybí nebo je poškozené: Ovládací rameno ukotvuje tělo seřizovače proti otáčení, což vytváří relativní pohyb, který pohání seřízení. Chybějící rameno znamená, že nedochází k samonastavování.
• Vniknutí vody nebo kontaminace: Zadřené vnitřní součásti v důsledku infiltrace vlhkosti, zejména v oblastech s výraznými sezónními výkyvy teplot.
• Nainstalovaná nesprávná náhradní jednotka: Použití nesprávného prahu snímání zdvihu nebo nesprávné délky ramene pro aplikaci může způsobit chronické nesprávné nastavení, které vypadá jako mechanické selhání.

Výběr správného nastavovače pro konkrétní aplikaci

Při výměně nastavovače vůle – ať už na řízené nápravě, hnací nápravě nebo přívěsu – musí být několik proměnných specifikací přesně přizpůsobeno stávajícímu brzdovému systému. Instalace fyzicky kompatibilního seřizovače s nesprávnou vnitřní kalibrací nebo délkou ramene může způsobit okamžitou nerovnováhu brzd.

Mezi klíčová kritéria výběru patří:

• Délka paže: Měřeno od středu vrtání vačkového hřídele ke středu otvoru pro čep vidlice. Běžné velikosti jsou 5,5 a 6,5 ​​palce. Použití nesprávné délky změní točivý moment aplikovaný na vačku a změní efektivní poměr zdvihu.
• Počet a velikost spline: Musí přesně lícovat s vačkovým hřídelem. Běžné konfigurace jsou 28-drážkové a 10-drážkové konstrukce v závislosti na výrobci nápravy.
• Směr otáčení: Nastavovače vůle jsou ruční – pro každou stranu nápravy existuje pravá a levá verze. Instalace nesprávné ruky způsobí, že seřizovač bude pracovat proti brzdám místo s nimi.
• Průměr čepu vidlice a velikost otvoru: Musí přesně lícovat s vidlicí tlačné tyče. Standardní velikosti jsou 3/4 palce a 1 palec.
• Nastavení zdvihu pro automatické seřizovače: Automatické seřizovací prvky jsou kalibrovány pro konkrétní typy komor. Použití seřizovače kalibrovaného typu 30 na komoře typu 20 vede k chronickému mírnému nadměrnému zdvihu, který se bude seřizovač neustále snažit korigovat, čímž se urychluje vnitřní opotřebení.

Hlavní výrobci nastavovačů, včetně Haldex, Bendix, Meritor a Gunite, publikují podrobné křížové odkazy a průvodce aplikacemi. Před montáží vždy ověřte čísla dílů podle specifikace brzd vozidla nebo OEM dokumentace.

Regulační pozadí a průmyslový posun směrem k automatickým seřizovačům

Odklon průmyslu od ručních seřizovačů vůle ve Spojených státech byl způsoben především údaji, které ukazují, že seřízení brzd bylo jedním z hlavních faktorů přispívajících k nehodám těžkých nákladních vozidel. Studie provedené koncem 80. a začátkem 90. let minulého století zjistily, že značné procento nákladních vozidel kontrolovaných na silnici mělo seřízenou alespoň jednu brzdu, přičemž dominantní příčinou byla nesprávná údržba ručního seřizovače.

Předchůdce FMCSA, Federal Highway Administration (FHWA), zavedl mandát automatického nastavování vůle prostřednictvím 49 CFR část 393. Nákladní automobily vyrobené 20. října 1994 nebo později musí být vybaveny automatickými nastavovači na všech brzdových pozicích. Přívěsy vyrobené 20. října 1995 nebo později čelí stejnému požadavku. Toto nařízení bylo součástí širšího balíčku zlepšení bezpečnosti brzd, který se také zabýval požadavky na brzdnou dráhu brzdového systému.

Kanada následovala podobné požadavky prostřednictvím předpisů Transport Canada a mnoho dalších jurisdikcí přijalo ekvivalentní normy. Výsledkem bylo měřitelné zlepšení v míře vyhovění seřízení brzd během silničních kontrol, i když porušování zůstává natolik časté, že seřizování brzd nadále generuje velký podíl mimo provoz během operací, jako jsou každoroční silniční kontroly aliance pro bezpečnost užitkových vozidel (CVSA).

Navzdory regulačnímu tlaku stojí za zmínku automatické seřizovače vůle neeliminují potřebu kontrol brzdového systému – jednoduše přesouvají zaměření technika od rutinního seřízení k vyšetřování příčiny a údržbě základní brzdové součásti.

Požadavky na mazání a životnost nakladačů

Manuální i automatické nastavovače vůle vyžadují správné mazání, aby správně fungovaly a dosáhly své jmenovité životnosti. Většina moderních nastavovačů je vybavena mazacími fitinky a měly by být mazány v každém intervalu preventivní údržby – obvykle každých 25 000 mil nebo podle specifikace výrobce, podle toho, co nastane dříve.

Důležitý je správný typ maziva. Většina výrobců specifikuje mazivo s lithiovým komplexem NLGI č. 2 určené pro aplikace odolné vůči vysokým teplotám a vodě. Použití standardního maziva na podvozky nebo míchání typů maziv může vést k nedostatečnému mazání při vysokých provozních teplotách nebo zrychlené korozi vnitřních součástí.

Při správné údržbě by měl kvalitní automatický nastavovač prověšení zajistit životnost 500 000 mil nebo více na line-haul aplikacích. U profesionálních aplikací zahrnujících časté a těžké používání brzd – jako je svoz odpadu, dodávka hotového betonu nebo sklápěče provozované v kopcovitém terénu – se obvykle servisní intervaly zkracují, někdy vyžadují výměnu při ujetí 150 000 až 250 000 mil. Ruční seřizovače, protože jsou jednoduššími zařízeními, mohou často vydržet životnost brzdových součástí, které obsluhují, za předpokladu, že seřizovací šroub není nikdy zadřen.

Kontaminace brzdovým prachem, posypovou solí a vodou je hlavním nepřítelem životnosti napínače. Oblasti konců kol by měly být vyčištěny a zkontrolovány při každém servisu brzd a mazací manžety nebo kryty by měly být zkontrolovány, zda nemají trhliny, které umožňují vnikání nečistot do těla seřizovače.

Často kladené otázky o typech nastavovačů vůle

Můžete vyměnit ruční nastavovač za automatický?

Ano, a je to obecně doporučený upgrade při údržbě starších vozidel. Výměna musí používat správnou délku ramene, počet drážek a směr otáčení pro konkrétní nápravu. Kotevní bod příčného ramene pro automatické seřizovači musí být také správně nainstalován, protože tato součást často chybí na nápravách, které dříve používaly ruční seřizovací prvky.

Můžete ručně nastavit automatické nastavování vůle?

Automatické seřizovače prověšení mají vnější šestihrannou armaturu, kterou lze použít pro ruční nastavení, ale to by mělo být provedeno pouze během počáteční instalace nebo jako dočasné opatření pro ověření funkce systému. Rutinní couvání nebo ruční posouvání automatického seřizovače je známkou toho, že něco jiného v brzdovém systému potřebuje opravit. Nejedná se o postup údržby – jde o diagnostický příznak.

Používají kotoučové brzdy na užitkových vozidlech seřizovací prvky?

Vzduchové kotoučové brzdy, které se v Severní Americe stávají stále běžnějšími na řízených nápravách a hnacích nápravách, nepoužívají tradiční nastavovače vačky S. Používají integrovaný seřizovací mechanismus zabudovaný do sestavy třmenu. Regulační požadavek na zachování správného seřízení brzd však stále platí a funkce automatického seřízení vestavěná do třmenu kotoučové brzdy slouží stejnému účelu jako seřizovač vůle u systému bubnových brzd.

Co se stane, když je napínač namontován dozadu?

Instalace seřizovače vůle špatnou rukou (levou místo pravou nebo naopak) způsobí, že seřizovač zatáhne za vačku nesprávným směrem při použití brzd. Výsledkem je malá nebo žádná brzdná síla na konci kola a v případě automatického seřizovače bude samonastavovací mechanismus fungovat obráceně – postupné uvolňování místo utahování. Jedná se o vážné bezpečnostní riziko a bylo by zjištěno okamžitě při řádné kontrole zdvihu brzdy po instalaci.