AIR BRAKE SYSTEM: COMPONENTS, WORKING PRINCIPLE AND APPLICATIONS
INTRODUKTION
“Brakes are as important as an engine for an automobile” meget rigtigt sagt, da hvis vi har brug for en motor til at køre et køretøj, så har vi også brug for bremser til at stoppe det, Denne erklæring ligner også Newtons første lov, som vi alle kender til. Som vi ved, bruger vi i dag i lette køretøjer et hydraulisk bremsesystem til at standse eller bremse køretøjet, men spørgsmålet er, om det hydrauliske bremsesystem er effektivt, når det drejer sig om tunge køretøjer. Hvis ikke, hvad har vi så brug for for at standse eller bremse tunge køretøjer som busser og lastbiler? Lad os gå på jagt efter svarene.
Luftbremsesystem er en type bremsesystem, der generelt anvendes i tunge erhvervskøretøjer eller køretøjer, som kræver et virkelig kraftigt og effektivt bremsesystem. Det er en slags friktionsbremse, hvor der i stedet for hydraulisk væske anvendes luft som kompressionsmedie for bremseklodserne.
Pneumatisk luftbremsesystem anvendes normalt i tunge køretøjer som busser og lastbiler.
Luftbremser blev opfundet af George Westinghouse til brug i tog. Efter at have bevist sin kaliber i tog blev luftbremser senere tilpasset til brug i tunge køretøjer. Den sikkerhed og bremsetillid, som luftbremser giver tunge køretøjer, er stadig anerkendt.
Hvorfor har vi brug for et luftbremsesystem?
Som vi allerede har diskuteret, er bremsesystem et behov for et motorkøretøj, men som vi alle ved, når det kommer til anvendelsen, er alle køretøjer ikke ens, da nogle køretøjer bruges til lette brugsformål som biler og cykler, og nogle bruges til tunge formål som busser og lastbiler, Der er derfor behov for forskellige bremsesystemer af følgende grunde: –
* Da belastningen af lette og tunge køretøjer varierer, er den bremsekraft, der kræves for at standse det tunge køretøj, langt større end for lette køretøjer, så de tunge køretøjer bør være udstyret med et bremsesystem, der kan give tilstrækkelig bremsekraft til at standse eller bremse køretøjet.
* Når vi taler om lette køretøjer, giver hydrauliske bremser mere end nok bremsekraft til at standse eller bremse køretøjet på grund af dets korte dimensioner, men når det drejer sig om tunge køretøjer, som er store i størrelse, er effektiviteten af det hydrauliske bremsesystem det store problem.
* Da væsken bruges til at trykke på stemplet i det hydrauliske bremsesystem, er sikkerheden den største bekymring, da bremsningens effektivitet reduceres eller endda går helt tabt, hvis der er en lækage i komponenterne i det hydrauliske system, da luft altid er til rådighed, så bremsesvigt på grund af lækage er den mindste bekymring i et luftbremsesystem.
* Komponenterne (hovedcylinder, bremseledninger osv.) størrelsen af det hydrauliske bremsesystem stiger med stigningen i køretøjets størrelse, hvilket igen gør det meget kompliceret at installere, hvilket ikke er et problem med luftbremsesystemet.
* På grund af sikkerhedsforanstaltninger som bremsesvigt og effektivitet har regeringen gjort det obligatorisk for tunge køretøjer som busser og lastbiler at bruge luftbremsesystem.
Så på grund af disse ovennævnte årsag i marts 1872 introducerede George Westinghouse luftbremsesystem til bremsesystemet i jernbaner på grund af dets fejlsikre funktion.
Hovedkomponenter
1. Luftkompressor – Det er den kompressor, der pumper luft fra atmosfæren til luftlagertanken og drives af motoren via remtræk.
2. Luftlager (reservoir)- Det er den tank, der bruges til at lagre den komprimerede luft, der sendes af kompressoren, dette lager har altid tilstrækkelig mængde komprimeret luft, så bremserne kan aktiveres flere gange, og det forhindrer også bremsesvigt, når luftkompressoren viser funktionsfejl.
5. Bremsepedal – Det er den mekanisme, der betjenes af føreren, og som bruges til at aktivere bremserne for at standse eller bremse køretøjet. Når bremsepedalen trykkes ned, skubbes den komprimerede luft, som igen aktiverer bremserne på det bevægelige dæk.
6. Bremseventil eller tredobbelt ventil- Aktivering og frigørelse af bremsen kræver kontinuerlig frigørelse og opbygning af trykket i bremseledningerne og bremsecylinderen i overensstemmelse med bevægelsen af bremsepedalen, hvilket sker ved hjælp af den tredobbelt ventil, der anvendes i luftbremsesystemet.
9. Bremstromler – Bremstromlen er den komponent, hvorigennem bremsekraften som følge af friktionskontakt mellem bremseklodser og tromlebelægning overføres til hjulet for at standse eller bremse køretøjet, Bremstrommens ydre overflade bestående af tromlebelægning roterer sammen med hjulet, og den indre del bestående af bremseklodser forbliver i hviletilstand, når bremsepedalen ikke er trykket ned.
Bemærk – Normalt anvendes bremsetromler i et luftbremsesystem, men med passende indretning kan skivebremser også anvendes i et luftbremsesystem.
Luftbremsesystemets funktion
En typisk konfiguration af et luftbremsesystem til et tungt køretøj består af driftsbremser, parkeringsbremser, en betjeningspedal og en luftlagertank. Parkeringsbremser i denne konfiguration består af et sæt skive- eller tromlebremser, der holdes i låsestilling af en fjedermekanisme. Der kræves derefter lufttryk for at løsne parkeringsbremsen og sætte køretøjet i bevægelse. I tilfælde af driftsbremser, som anvendes til almindelig drift af køretøjet, trykkes der på en pedal for at standse eller til- og frakoble bremsen.
Generelt anvendes et tryk på 6,8 til 8,2 bar til denne type anvendelse. Størstedelen af de tunge erhvervskøretøjer anvender tromler med trykluftbremsesystemer, selv om brugen af skivebremser nu også er ved at vinde indpas. Alle køretøjer, der er udstyret med trykluftbremser, har en trykmåler monteret på instrumentbrættet og i førerens synsfelt, så føreren eller operatøren af køretøjet kan være helt klar over det operationelle tryk i kompressoren. Der er også indført passende systemer og sikkerhedsmekanismer, som advarer føreren eller operatøren, hvis der opstår en funktionsfejl eller et pludseligt fald i driftstrykket. Som en nødmekanisme i tilfælde af et ekstremt pludseligt fald i lufttrykket aktiveres de fjederdrevne parkeringsbremser straks og sætter køretøjet sikkert i stå.
Det grundlæggende princip for et trykluftbremsesystem svarer til enhver anden type bremsesystem, idet den eneste forskel er, at der anvendes trykluft i stedet for hydrauliske væsker. Så i princippet er det bare et konventionelt bremsesystem.
Forsyningssystem: Kompressoren er hjertet i ethvert trykluftbremsesystem, Kompressoren er den enhed, der genererer og på en måde regulerer strømmen af komprimeret luft i systemet. Kompressoren drives direkte af motoren og bruger det almindelige smøremiddel, der er til rådighed med motoren.
Komprimeret luft presses gennem en kølespole og ind i en lufttørrer. Herfra lagres luften i en reservoirbeholder til brug. Reservoirtanken er forbundet med et indviklet netværk af kredsløb til forbremser, bagbremser og parkeringsbremser. Forsyningssystemet indeholder også aftapningsventilen, trykbegrænsningsventilen og sikkerhedsventilen.
Kontrolsystem: Kontrolsystemet består i det store og hele af driftsbremsekredsen, parkeringsbremsekredsen og kredsen for anhængerbremsen (hvis relevant). Driftsbremsekredsen består af to individuelle bremsekredse for henholdsvis den forreste og den bageste bremse. Begge disse kredsløb er forbundet til deres særlige reservoirer for ekstra sikkerhed, hvis hovedreservoiret svigter.
Parkeringsbremsekredsen er forbundet til en fjedermekanisme, hvor lufttrykket bruges til at holde fjederen i ulåst position. Et trykfald i dette kredsløb resulterer i aktivering af parkeringsbremserne. Anhængerbremsesystemet har sine egne ledninger til betjening og anvendes, når der er en anhænger tilkoblet køretøjet. Det har en forsyningsledning og en styreledning. Forsyningsledningen forsynes af hovedreservoiret, og styreledningen får sit signal fra driftsbremsesystemet for at opnå en bedre bremsning.
Når føreren af et køretøj træder på bremsepedalen for at standse eller bremse køretøjet, finder følgende processer sted-
1. Når føreren starter motoren, starter bremsekompressoren, da den drives af motoren, som igen begynder at komprimere den atmosfæriske luft, og gennem kompressorregulatoren sendes denne komprimerede luft med optimalt tryk til trykluftbeholderen, som altid har en vis mængde luft gemt fra den foregående cyklus.
2. Når føreren trykker på bremsepedalen, lukker udgangsventilen i tripelventilen, og indgangsventilen åbner, hvilket igen giver passage til den komprimerede luft fra reservoiret, så den kan passere gennem systemets bremseledninger.
3. Denne komprimerede luft, der strømmer gennem bremseledningerne, overføres derefter til bremsecylinderen, som har stempel i sig.
4. Den komprimerede luft, der strømmer gennem bremseledningerne, overføres til bremsecylinderen, som har stempel i sig.
4. Når trykluften lægger tryk på stemplet inde i bremsekammeret, bevæger stemplet sig væk fra sin oprindelige position, hvilket konverterer denne pneumatiske energi til den mekaniske energi.
5. På hjulenden af bremsecylinderen er der anbragt bremsetromler, indeni hvilke der er et hus for den mekaniske aktuator som fjedre eller slacks, der har bremseklodser i den ydre ende.
6. På grund af stempelets bevægelse på grund af det tryk, der påføres af trykluften, udvider den mekaniske aktuator inde i bremsetromlen sig, hvilket igen skubber bremseklodserne i udadgående retning for at skabe friktionskontakt med de roterende tromleledninger.
7. Med denne friktionskontakt mellem bremseklodserne og de roterende tromleledninger påføres bremserne hjulene for at standse eller bremse køretøjet.
Anvendelse
På grund af dets egenskab til at forhindre bremsesvigt anvendes luftbremsesystemer i vid udstrækning i forskellige køretøjer, men i tunge køretøjer som lastbiler og busser er luftbremsesystemer obligatoriske på grund af de statslige køretøjsbestemmelser.
1. Det anvendes i jernbaner
2. Alle lastbiler og busser på vejene i dag bruger luftbremsesystemer, nogle få af dem er.
* Volvo 9400PX-busser.
* Bharat Benz 3123R lastbil.
* lastbiler med flere påhængskøretøjer,
* højhastighedsbusser til langdistanceruter,
* køretøjer med militær anvendelse og
* sættevogne