AIR BRAKE SYSTEM: COMPONENTS, WORKING PRINCIPLE AND APPLICATIONS
INTRODUCTION
„Brakes are as important as an engine for an automobile“ very rightly said as if we require engine to run a vehicle than we also requires brakes to stop it, This statement also resembles with the Newton’s first law, we all are familiar with. Wie wir heute wissen, verwenden wir bei leichten Fahrzeugen ein hydraulisches Bremssystem, um das Fahrzeug zu stoppen oder zu verzögern. Aber es stellt sich die Frage, ob das hydraulische Bremssystem bei schweren Fahrzeugen wirksam ist. Wenn nicht, was brauchen wir dann, um die schweren Fahrzeuge wie Busse und Lastwagen zu stoppen oder zu verzögern? Lassen Sie uns die Antworten zu jagen.
Air Bremse System ist eine Art von Bremssystem in der Regel in schweren Nutzfahrzeugen oder Fahrzeuge, die einige wirklich leistungsstarke und effiziente Bremssystem erfordern verwendet. Es ist eine Art Reibungsbremse, bei der anstelle von Hydraulikflüssigkeit Luft als Druckmedium für die Bremsbeläge verwendet wird.
Pneumatische Druckluftbremsanlagen werden in der Regel in schweren Fahrzeugen wie Bussen und Lastwagen eingesetzt.
Druckluftbremsen wurden von George Westinghouse für den Einsatz in Zügen erfunden. Nachdem sich die Druckluftbremse in Zügen bewährt hatte, wurde sie später für den Einsatz in schweren Fahrzeugen angepasst. Die Sicherheit und das Vertrauen in die Bremsen, die Druckluftbremsen für schwere Fahrzeuge bieten, sind bis heute verbürgt.
Warum brauchen wir Druckluftbremsanlagen?
Wie wir bereits besprochen haben, ist das Bremssystem die Notwendigkeit eines Kraftfahrzeugs, aber wie wir alle wissen, wenn es um die Anwendung geht, ist jedes Fahrzeug nicht gleich, da einige Fahrzeuge für leichte Nutzzwecke wie Autos und Fahrräder verwendet werden und einige für schwere Zwecke wie Busse und Lastwagen verwendet werden, So gibt es einen Bedarf an verschiedenen Bremssystemen aus folgenden Gründen-
* Da die Last über leichte und schwere Fahrzeuge variiert, ist die Bremskraft, die zum Anhalten des schweren Fahrzeugs erforderlich ist, weitaus größer als die des leichten Fahrzeugs, so dass die schweren Fahrzeuge mit einem Bremssystem ausgestattet sein sollten, das eine ausreichende Bremskraft bereitstellen kann, um das Fahrzeug anzuhalten oder zu verzögern.
* Wenn wir über leichte Fahrzeuge sprechen, bieten hydraulische Bremsen mehr als genug Bremskraft, um das Fahrzeug zu stoppen oder zu verzögern aufgrund seiner kurzen Dimension, aber wenn es um die schweren Fahrzeuge, die groß sind in der Größe die Wirksamkeit der hydraulischen Bremsanlage ist die große Sorge.
* Da die Flüssigkeit verwendet wird, um den Kolben im hydraulischen Bremssystem zu drücken, ist die Sicherheit das große Anliegen, denn wenn es irgendein Leck in den Komponenten des hydraulischen Systems gibt, wird die Effizienz des Bremsens leicht reduziert oder sogar vollständig verloren, da Luft immer verfügbar ist, so dass das Bremsversagen aufgrund von Leckagen das geringere Anliegen im Luftbremssystem ist.
* Die Komponenten (Hauptzylinder, Bremsleitungen usw.) Größe der hydraulischen Bremsanlage erhöht sich mit der Zunahme der Größe des Fahrzeugs, die wiederum macht es sehr komplex zu installieren, die nicht ein Problem mit Druckluftbremsanlage ist.
* Aufgrund der Sicherheitsmaßnahmen wie Bremsversagen und Effizienz, hat die Regierung es obligatorisch für schwere Fahrzeuge wie Busse und Lastwagen zu verwenden Druckluftbremsanlage gemacht.
Aufgrund dieser oben genannten Gründe führte George Westinghouse im März 1872 das Druckluftbremssystem für das Bremssystem der Eisenbahn ein, da es ausfallsicher ist.
Hauptkomponenten
1. Luftkompressor- Der Kompressor pumpt Luft aus der Atmosphäre in den Luftbehälter und wird vom Motor über einen Riemenantrieb angetrieben.
2. Luftkompressorregler- Es ist das Regelgerät, das im Druckluftbremssystem verwendet wird und den Kompressionsdruck der Luft steuert, die durch den Luftkompressor in den Luftspeicher gepumpt wird.
3. Lufttrockner- Es ist das Gerät, das verwendet wird, um den Feuchtigkeitsgehalt aus der Luft, die aus der Atmosphäre kommt, zu entfernen, um die Leitungen und den Luftspeicher vor Wasserkondensation zu schützen, die zu Bremsversagen führen kann, wie z.B. während des Winters durch das Einfrieren des kondensierten Wassers.
4. Luftspeicher (Reservoir) – Es ist der Tank, der verwendet wird, um die komprimierte Luft durch den Kompressor gesendet zu speichern, hat dieser Speicher immer genug Menge an Druckluft, so dass die Bremsen mehrere Zeit angewendet werden kann und verhindert auch die Bremse Ausfall, wenn der Luftkompressor zeigt Fehlfunktion.
5. Bremspedal- Es ist der Mechanismus, der vom Fahrer betätigt wird und verwendet wird, um die Bremsen zu betätigen, um das Fahrzeug zu stoppen oder zu verlangsamen. Bremsen, wenn gedrückt drückte die komprimierte Luft, die wiederum gilt Bremsen auf den sich bewegenden Reifen.
6. Schmutzfänger- Es ist das Gerät, das in einer Bremsleitung an der Stelle platziert wird, wo ein Zweig getrennt und zum Dreifachventil abgeleitet wird, das Schmutz aus der Luft entfernt, bevor es zum Dreifachventil geschickt wird
7. Bremszylinder oder Bremskammer- Es ist das Gerät, das aus einem Zylinder und einem Kolben besteht, über den der Druckluftdruck angewendet wird, um Bremsbeläge zu drücken, die wiederum Reibungskontakt mit der Scheibe oder Trommel machen, um das Fahrzeug zu stoppen oder zu verlangsamen.
8. Bremsventil oder Dreifach-Ventil- Die Betätigung und Freigabe der Bremse erfordert kontinuierliche Freigabe und Aufbau von Druck in den Bremsleitungen und Bremszylinder nach der Bewegung des Bremspedals wird dies durch das Dreifach-Ventil in Druckluftbremsanlage verwendet getan.
9. Bremstrommeln – Bremstrommel ist die Komponente, durch die die Bremskraft aufgrund von Reibungskontakt zwischen Bremsbelägen und Trommelbelag auf das Rad übertragen wird, um das Fahrzeug zu stoppen oder zu verzögern, Außenfläche der Bremstrommel, die aus Trommelbelag besteht, dreht sich mit dem Rad und der innere Teil, der aus Bremsbacken besteht, bleibt in seinem Zustand der Ruhe, wenn das Bremspedal nicht gedrückt wird.
Anmerkung – Normalerweise werden Bremstrommeln in einem Druckluftbremssystem verwendet, aber bei geeigneter Anordnung können auch Scheibenbremsen in einem Druckluftbremssystem verwendet werden.
Funktionsweise eines Druckluftbremssystems
Eine typische Konfiguration eines Druckluftbremssystems für ein schweres Fahrzeug besteht aus Betriebsbremsen, Feststellbremsen, einem Steuerpedal und einem Luftvorratsbehälter. Feststellbremsen in dieser Konfiguration bestehen aus einem Satz Scheiben- oder Trommelbremsen, die durch einen Federmechanismus in Sperrstellung gehalten werden. Um die Feststellbremse zu lösen und das Fahrzeug in Bewegung zu setzen, ist dann Luftdruck erforderlich. Bei Betriebsbremsen, die für den regulären Betrieb des Fahrzeugs verwendet werden, wird ein Pedal zum Anhalten oder zum Ein- und Auskuppeln der Bremse betätigt.
Im Allgemeinen wird für diese Art von Anwendung ein Druck von 6,8 bis 8,2 bar verwendet. Die meisten schweren Nutzfahrzeuge verwenden Trommelbremsen mit Druckluftbremssystemen, obwohl jetzt auch die Verwendung von Scheibenbremsen auf dem Vormarsch ist. Jedes mit Druckluftbremsen ausgerüstete Fahrzeug verfügt über ein Manometer, das auf dem Armaturenbrett in Sichtweite des Fahrers angebracht ist, so dass der Fahrer oder der Bediener des Fahrzeugs den Betriebsdruck im Kompressor stets im Blick hat. Außerdem sind geeignete Systeme und Sicherheitsmechanismen vorhanden, die den Fahrer oder Bediener bei einer Störung oder einem plötzlichen Abfall des Betriebsdrucks warnen. Im Falle eines extremen plötzlichen Druckabfalls werden die federbetätigten Feststellbremsen sofort betätigt, um das Fahrzeug sicher zum Stehen zu bringen.
Das Grundprinzip eines Druckluftbremssystems ist ähnlich wie bei jeder anderen Art von Bremssystem, der einzige Unterschied ist die Verwendung von Druckluft anstelle von Hydraulikflüssigkeit. Es handelt sich also im Prinzip um ein herkömmliches Bremssystem.
Versorgungssystem: Das Herzstück einer jeden Druckluftbremsanlage ist der Kompressor. Der Kompressor ist das Gerät, das den Druckluftstrom im System erzeugt und in gewisser Weise regelt. Der Kompressor wird direkt vom Motor angetrieben und verwendet das übliche Schmiermittel, das im Motor vorhanden ist.
Die Druckluft wird durch eine Kühlschlange in einen Lufttrockner geleitet. Von hier aus wird die Luft in einem Vorratsbehälter zur Verwendung gespeichert. Der Vorratsbehälter ist mit einem komplizierten Netz von Kreisläufen für die vorderen Bremsen, die hinteren Bremsen und die Feststellbremsen verbunden. Das Versorgungssystem enthält auch das Ablassventil, das Druckbegrenzungsventil und das Sicherheitsventil.
Steuerungssystem: Das Steuersystem besteht im Wesentlichen aus dem Betriebsbremskreis, dem Feststellbremskreis und dem Anhängerbremskreis (falls vorhanden). Betriebsbremskreis besteht aus zwei einzelnen Bremskreisen jeweils für die vordere und die hintere Bremse. Diese beiden Kreise sind mit ihren speziellen Behältern verbunden, um zusätzliche Sicherheit zu bieten, falls der Hauptbehälter ausfällt.
Der Feststellbremskreis ist mit einem Federmechanismus verbunden, bei dem der Luftdruck verwendet wird, um die Feder in entriegelter Position zu halten. Ein Druckabfall in diesem Kreislauf führt zum Anziehen der Feststellbremsen. Die Anhängerbremsanlage hat eigene Leitungen für den Betrieb und wird verwendet, wenn ein Anhänger an das Fahrzeug angehängt ist. Sie besteht aus einer Vorratsleitung und einer Steuerleitung. Die Vorratsleitung wird vom Hauptbehälter gespeist, und die Steuerleitung erhält ihr Signal vom Betriebsbremssystem, um eine bessere Bremswirkung zu erzielen.
Wenn der Fahrer eines Fahrzeugs das Bremspedal betätigt, um das Fahrzeug anzuhalten oder zu verzögern, laufen folgende Vorgänge ab-
1. Wenn der Fahrer den Motor anlässt, startet der Bremskompressor, da er vom Motor angetrieben wird, der wiederum beginnt, die atmosphärische Luft zu komprimieren, und durch den Kompressorregler wird diese komprimierte Luft mit optimalem Druck an den Druckluftspeicher geschickt, der immer eine gewisse Menge an Luft aus dem vorherigen Zyklus gespeichert hat.
2. Wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt, schließt sich das Auslassventil des Dreifachventils und das Einlassventil öffnet sich, wodurch die Druckluft aus dem Vorratsbehälter durch die Bremsleitungen des Systems strömen kann.
3. Diese durch die Bremsleitungen strömende Druckluft wird dann in den Bremszylinder geleitet, in dem sich ein Kolben befindet.
4. Wenn die Druckluft Druck auf den Kolben in der Bremskammer ausübt, bewegt sich der Kolben von seiner ursprünglichen Position weg, wodurch diese pneumatische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird.
5. Auf der Radseite des Bremszylinders sind Bremstrommeln angebracht, in denen sich ein Gehäuse des mechanischen Aktuators wie Federn oder Lappen befindet, die an ihrem äußeren Ende Bremsbeläge haben.
6. Aufgrund der Bewegung des Kolbens wegen des Drucks durch die Druckluft aufgebracht, Der mechanische Aktuator im Inneren der Bremstrommel ausdehnt, die wiederum drückt die Bremsbeläge in Richtung nach außen, um Reibungskontakt mit den rotierenden Trommelleitungen zu machen.
7. Mit diesem Reibungskontakt zwischen Bremsbelägen und rotierenden Trommelleitungen Bremsen auf die Räder aufgebracht werden, um zu stoppen oder zu verzögern das Fahrzeug.
Anwendung
Aufgrund seiner Eigenschaft, Bremsversagen zu verhindern, werden Druckluftbremssysteme in verschiedenen Fahrzeugen weithin verwendet, aber in schweren Fahrzeugen wie Lastwagen und Bussen aufgrund der staatlichen Fahrzeugvorschriften ist ein Druckluftbremssystem obligatorisch.
1. Es wird in Eisenbahnen verwendet
2. Alle Lastwagen und Busse auf der Straße verwenden heute Druckluftbremssysteme, einige von ihnen sind.
* Volvo 9400PX Busse.
* Bharat Benz 3123R Lastwagen.
* Lastwagen mit mehreren Anhängern,
* Hochgeschwindigkeits-Langstreckenbusse,
* Fahrzeuge mit militärischem Nutzen und
* Sattelauflieger