Что такое регулятор зазора на пневматических тормозах? Полное руководство

Что делает регулятор зазора на пневматических тормозах

А регулятор слабины представляет собой механический рычаг, который соединяет толкатель камеры пневматического тормоза с распределительным валом тормоза. Когда задействуются тормоза, сжатый воздух выталкивает толкатель наружу, а регулятор зазора преобразует эту линейную силу во вращательное усилие на S-образном кулачке, который распределяет тормозные колодки по барабану. Без правильно функционирующего регулятора зазора тормозные колодки не могут полностью соприкасаться с барабаном, что резко снижает тормозную способность.

Термин «слабость» относится к зазору или люфту между тормозными колодками и барабаном. По мере того, как тормозные накладки со временем изнашиваются, этот зазор увеличивается, а это означает, что толкатель должен пройти большее расстояние, прежде чем тормоза действительно сработают. Задача регулятора зазора состоит в том, чтобы компенсировать этот износ и поддерживать ход толкателя в безопасном рабочем диапазоне, который обычно определяется правилами FMCSA как не более чем определенное измерение, зависящее от типа и размера тормозной камеры.

Регуляторы зазора встречаются практически на всех средних и тяжелых коммерческих автомобилях, оснащенных пневматическими тормозами — грузовиках классов 6, 7 и 8, прицепах, автобусах и определенной строительной технике. Они установлены на каждом конце тормозной оси и работают вместе с базовым тормозным узлом.

Ручные регуляторы зазора против Аutomatic Slack Adjusters

В пневматических тормозных системах используются два основных типа регуляторов зазора: ручные и автоматические. Понимание разницы имеет решающее значение для планирования технического обслуживания и придорожных проверок.

Ручные регуляторы зазора

Ручные регуляторы зазора требуют периодической регулировки квалифицированным механиком или техническим специалистом. У них есть регулировочный болт с шестигранной головкой — обычно фитинг размером 9/16 дюйма — который необходимо поворачивать, чтобы вращать червячную передачу внутри, что перемещает рычаг регулировщика относительно распределительного вала и уменьшает зазор между тормозом и барабаном. Ручные регуляторы необходимо проверять и регулировать ежедневно в условиях интенсивного использования. Пренебрежение ручной регулировкой — одна из наиболее частых причин, по которой коммерческие автомобили не проходят проверку тормозов.

Ручные регуляторы зазора все еще встречаются на старых автомобилях и определенном специализированном оборудовании. С 1994 года FMCSA требует, чтобы все вновь производимые прицепы с пневматическими тормозами использовали автоматические тормозные механизмы, а с 1995 года то же правило применяется к грузовым автомобилям и автобусам. Однако автомобили, выпущенные до этих дат, могут по-прежнему законно работать с ручными агрегатами, если они обслуживаются должным образом.

Аutomatic Slack Adjusters (ASAs)

Аutomatic slack adjusters — commonly abbreviated as ASAs — self-adjust every time the brakes are applied. An internal mechanism senses when the pushrod stroke exceeds the optimal range and rotates the adjuster to compensate. Теоретически правильно функционирующий ASA должен всегда поддерживать правильный ход толкателя без вмешательства человека. На практике ASA по-прежнему необходимо регулярно проверять, поскольку они могут заедать, изнашиваться или работать со сбоями, а застрявший автоматический регулятор не сможет самостоятельно исправиться.

А common misconception is that automatic slack adjusters require zero maintenance. That is incorrect. If an ASA cannot maintain the pushrod stroke within spec, the underlying cause is often worn brake linings or drums — conditions the adjuster cannot fix on its own. Replacing the adjuster without addressing the root cause will only result in repeated out-of-adjustment brakes.

Как регулятор зазора вписывается в более широкую пневматическую тормозную систему

Чтобы понять, почему регулятор зазора так важен, полезно проследить, как на самом деле работают пневматические тормоза от педали до колеса.

1. Водитель нажимает на педаль тормоза, при этом открывается донный клапан и стравливается сжатый воздух из расходных баков.
2. Аir flows into the brake chamber — a round metal canister mounted on or near the axle.
3. Аir pressure pushes a diaphragm inside the chamber, which drives the pushrod outward.
4. Толкатель прижимается к штифту с головкой на конце рычага регулятора провисания, вращая регулятор вокруг распределительного вала.
5. Регулятор зазора вращает S-образный кулачок (или клин, в зависимости от типа тормоза), который выталкивает тормозные колодки наружу, прижимая их к внутренней части барабана.
6. Трение между колодками и барабаном замедляет колесо.

Регулятор зазора, по сути, является рычагом в этой системе. Как и любой рычаг, его эффективность зависит от длины рычага и угла приложения силы. Оптимальная геометрия достигается, когда рычаг регулятора зазора находится под углом примерно 90 градусов к толкателю в точке полного торможения. Когда тормоза не отрегулированы, этот угол отклоняется, уменьшая механическое преимущество и эффективность торможения.

Длина рычага регулятора натяжения измеряется в дюймах и выштампована или отлита на корпусе регулятора. Обычная длина составляет 5-1/2 дюйма и 6 дюймов. Длина рычага должна соответствовать размеру тормозной камеры и спецификации производителя оси: сочетание неправильных длин рычагов является серьезной ошибкой безопасности, которая влияет на тормозной момент.

Пределы хода толкателя и почему они важны

Федеральные правила в соответствии со стандартами 49 CFR, часть 393 и стандартами проверки тормозов CVSA определяют максимально допустимую длину хода толкателя для каждого размера камеры. Превышение этих пределов означает, что тормоза не отрегулированы и автомобиль выводится из эксплуатации.

Вот примеры максимальных пределов хода для распространенных типов тормозных камер:

А brake that is even 1/4 inch over the maximum stroke limit can reduce braking force by 20 percent or more. В полностью загруженном комбинированном автомобиле массой 80 000 фунтов такое снижение тормозного момента может увеличить тормозной путь на десятки футов — этого достаточно, чтобы вызвать катастрофическое столкновение на высоких скоростях.

Инспекторы измеряют ход толкателя, отмечая толкатель в состоянии покоя, применяя к тормозам давление воздуха примерно 90 фунтов на квадратный дюйм и измеряя, насколько далеко переместился толкатель. Этот тест быстрый и простой, поэтому это одно из первых действий, которые проверяет инспектор CVSA во время проверки уровня I.

Признаки неисправности или неправильной настройки регулятора зазора

А bad or out-of-adjustment slack adjuster does not always announce itself dramatically. In many cases, the vehicle still stops — just not as effectively or evenly. Here are the most reliable indicators that something is wrong.

Ощущение длинной или губчатой педали тормоза

Если педаль тормоза требует большего давления, чем обычно, или автомобиль реагирует заметно дольше, возможно, толкатели перемещаются слишком далеко, прежде чем колодки коснутся барабана. Это прямой признак того, что регуляторы слабины слишком ослаблены.

Автомобиль уводит в сторону при торможении

Если один тормозной рычаг отрегулирован правильно, а другой на противоположном конце оси — нет, тормозная сила будет неравномерной. Сторона с большей тормозной силой будет замедляться быстрее, заставляя автомобиль тянуть в этом направлении. Это особенно опасно во влажных или скользких условиях и может стать причиной складывания ножа на комбинированных транспортных средствах.

Видимый перебег толкателя

При визуальном осмотре при включенных тормозах можно наблюдать за каждым толкателем. Если кажется, что он полностью выдвинут или почти полностью выдвинут, то регулятор натяжения не поддерживает надлежащий зазор между колодками и барабаном. При максимальном ходе диафрагма внутри камеры прижимается к стенке камеры, а не прилагает силу, что механически неэффективно и опасно.

Тормозное сопротивление или перегрев

Обратная проблема — слишком тугая установка регулятора — удерживает тормозные колодки в частичном контакте с барабаном, даже когда тормоза отпущены. Это создает постоянное трение, выделяющее тепло. Температура барабана выше 400°F (204°C) указывает на сопротивление тормозов и может привести к потере тормозов, запотеванию гильз или даже возгоранию в крайних случаях. Вы можете определить сопротивление, прикоснувшись к области ступицы колеса после поездки (осторожно — она может быть очень горячей) или понюхав горящий фрикционный материал.

Аutomatic Slack Adjuster That Keeps Going Out of Adjustment

Если вы или ваша мастерская вручную отрегулировали автоматический регулятор зазора, и он сразу же вышел из строя, это признак того, что сам ASA неисправен — обычно это изношенный или заклинивший внутренний механизм сцепления — или что тормозные накладки изношены за пределами допустимых пределов. Простая повторная регулировка одного и того же автоматического регулятора без выяснения основной причины неэффективна и является нарушением рекомендаций производителя. Meritor, Haldex и другие производители прямо заявляют, что ASA, требующий повторной ручной регулировки, следует заменять, а не перенастраивать.

Как правильно осмотреть регулятор слабины

Процедуры проверки немного различаются в зависимости от того, является ли регулятор ручным или автоматическим, но основные этапы применимы к обоим.

Предварительная настройка

• Припаркуйте автомобиль на ровной поверхности, заблокировав колеса.
• Доведите давление воздуха в системе до уровня не менее 90 фунтов на квадратный дюйм — стандарта CVSA для измерения хода.
• Отпустите пружинные (стояночные) тормоза, чтобы проверяться были только рабочие тормоза.
• Попросите второго человека включить ножной тормоз, пока вы наблюдаете со стороны колеса, или используйте инструмент, чтобы пометить толкатель до и после применения.

Измерение хода толкателя

• При полностью отпущенных тормозах отметьте мелом или маркером толкатель в том месте, где он выходит из тормозной камеры.
• Аpply full brake pressure (have someone hold the pedal down firmly).
• Измерьте расстояние, которое прошел толкатель от исходной отметки.
• Сравните с пределом FMCSA для этого типа камеры.
• Если ход превышает предельное значение, тормоза не отрегулированы и должны быть исправлены перед эксплуатацией автомобиля.

Проверка физического повреждения и люфта

• Осмотрите корпус регулятора натяжения на наличие трещин, коррозии или физических повреждений.
• Проверьте штифт с головкой и втулку в месте соединения толкателя с рычагом регулятора — чрезмерное боковое смещение здесь указывает на изношенный штифт с головкой или втулку с проушиной регулятора.
• Возьмитесь за рычаг регулятора и попытайтесь переместить его вручную при отпущенных тормозах. А properly adjusted slack adjuster should have between 1/2 inch and 3/4 inch of free play at the clevis pin end. Меньше этого значения указывает на чрезмерную регулировку; больше указывает на недостаточную регулировку.
• Убедитесь, что регулятор правильно смазан через фитинг зерка — недостаток смазки является основной причиной заклинивания автоматических регуляторов зазора.

Ручная настройка Ручной регулятор зазора

Если у вас есть ручной регулятор натяжения, который не соответствует техническим характеристикам, процедура регулировки следующая:

1. Полностью отпустите стояночные тормоза.
2. Найдите регулировочный болт (шестигранный фитинг) на корпусе регулятора.
3. Поверните болт по часовой стрелке, чтобы затянуть (уменьшить ход), пока не почувствуете сопротивление при контакте колодок с барабаном.
4. Отверните болт на 1/2 оборота против часовой стрелки, чтобы создать правильный зазор между колодкой и барабаном.
5. Повторно измерьте ход толкателя, чтобы убедиться, что он соответствует техническим характеристикам.
6. Убедитесь, что колесо вращается свободно и без сопротивления.

Никогда не пытайтесь вручную отрегулировать автоматический регулятор зазора, чтобы компенсировать чрезмерный ход толкателя — это отключает функцию саморегулировки и маскирует основную проблему. Правильная процедура — диагностировать, почему ASA не поддерживает настройку и устранить непосредственную причину.

Распространенные причины проблем с регулятором слабины

Понимание причин выхода из строя или выхода из строя рычагов регулировки помогает как в профилактике, так и в диагностике.

Изношенные тормозные накладки

Это единственная наиболее распространенная причина, по которой тормоза выходят из строя. По мере изнашивания материала футеровки зазор между колодкой и барабаном увеличивается, что требует большего хода толкателя. Ручной регулятор, который не обслуживается регулярно, будет все дальше и дальше выходить за пределы технических характеристик. Даже автоматический регулятор со временем исчерпает диапазон регулировки, если вовремя не заменить накладки. Большинство производителей тормозных накладок рекомендуют проводить проверку с интервалом в 50 000 миль для дорожных транспортных средств или при каждом плановом техническом обслуживании.

Недостаток смазки

Аutomatic slack adjusters contain internal gears, pawls, and a one-way clutch mechanism. These components depend on grease to function correctly. When grease breaks down or is washed out — common in vehicles regularly exposed to high-pressure washing — the internal mechanism seizes and the adjuster loses its ability to self-adjust. Grease intervals vary by manufacturer but are typically every 25,000 miles or every 3 months, whichever comes first.

Поврежденные или изношенные штифты с головками

Штифт с головкой вилки соединяет толкатель с рычагом регулятора зазора. Со временем штифт и его отверстие изнашиваются, что приводит к расшатыванию соединения. Этот наклон не компенсируется регулятором — он напрямую увеличивает эффективную длину хода. Изношенный штифт с головкой вилки может увеличить видимый ход на целых 1/4 дюйма, что может привести к выводу тормоза, соответствующего требованиям в других отношениях, из строя.

Установлен неправильный регулятор зазора

Использование натяжного рычага с неподходящей длиной рычага для тормозной камеры и спецификации оси является более распространенной ошибкой при установке, чем предполагает большинство автопарков. Слишком длинный рычаг создает чрезмерное механическое преимущество и может привести к чрезмерному торможению, а слишком короткий рычаг снижает тормозной момент. Всегда подбирайте сменный регулятор в соответствии со спецификацией OEM для данного положения оси.

Погнутый или треснувший рычаг регулятора

Физические повреждения, вызванные дорожным мусором, ударами о бордюр или неправильной установкой, могут погнуть рычаг регулятора или расколоть корпус. Изогнутый рычаг изменяет эффективную длину и геометрию регулятора, ухудшая тормозной момент. Любой регулятор с видимыми трещинами или изгибами должен быть немедленно заменен — это не тот компонент, который можно выпрямить или приварить и вернуть в эксплуатацию.

Замена регулятора слабины: когда и как

Регуляторы зазора являются изнашиваемыми компонентами с ограниченным сроком службы. Большинство производителей предлагают замену при пробеге от 300 000 до 500 000 миль в нормальных условиях, хотя в тяжелых условиях эксплуатации может потребоваться более ранняя замена. Вот условия, которые требуют немедленной замены:

• Треснутый корпус или погнутый рычаг
• Аutomatic adjuster that consistently fails to maintain pushrod stroke within spec despite correct lining thickness and proper grease
• Заклинил регулятор, который не вращается на распределительном валу.
• Изношен червячный механизм или сорвана внутренняя резьба на ручном регуляторе.
• Сильно корродированный кузов, нарушающий структурную целостность.
• Ослаблена или отсутствует масленка (зерк), которую невозможно заменить.

При замене рычага натяжения всегда заменяйте штифт с головкой и втулку одновременно, если на них есть признаки износа. Повторное использование изношенного штифта с головкой с новым регулятором приводит к той же ошибке измерения хода, которая была только что исправлена.

Аfter installation, grease the adjuster through the zerk fitting until fresh grease exits the seal, apply the brakes several times to allow the ASA to index and set itself, and then re-measure pushrod stroke to confirm proper adjustment before returning the vehicle to service.

Нормативные последствия и последствия соблюдения требований регулятора слабины для безопасности

Неотрегулированность тормозов, чаще всего вызванная проблемами с натяжителем тормозов, представляет собой одно из самых частых нарушений, связанных с выходом из строя, выявляемых во время придорожных проверок CVSA. По данным ежегодных проверок Недели безопасности тормозов, проводимых CVSA, неотрегулированные тормоза неизменно составляют значительную долю всех нарушений, связанных с тормозами. В ходе недавней проверки CVSA примерно от 12 до 14 процентов всех проверенных коммерческих автомобилей были выведены из эксплуатации из-за дефектов тормозов, причем проблемы, связанные с натяжителем тормозов, были среди основных причин.

Аn out-of-service violation for brake adjustment puts the vehicle off the road immediately and can result in fines, driver disqualification, and negative SMS scores in the FMCSA's Safety Measurement System. Carriers with high SMS brake scores are flagged for priority intervention, which can trigger audits and compliance reviews.

Помимо штрафных санкций, последствия для безопасности, связанные с некорректной регулировкой тормозов, являются серьезными. Исследования FMCSA и NHTSA неизменно показывают, что коммерческие автомобили с дефектами тормозов значительно преобладают в данных о ДТП со смертельным исходом. А loaded combination vehicle traveling at 65 mph needs roughly 400 feet to stop under normal conditions — brake defects can extend that distance by 25 percent or more.

Согласно статье 49 CFR, часть 396, водители обязаны проводить предрейсовые и послерейсовые проверки, включающие базовую проверку тормозов. Хотя от водителей обычно не требуется точного измерения хода толкателя, они должны быть в состоянии распознать очевидные признаки сопротивления тормозов, натяжения или ненормального ощущения педали и сообщить о них перед началом эксплуатации автомобиля.

Термины, которые часто путают, связанные с регуляторами слабины

Несколько связанных терминов часто появляются рядом с натяжителем при обсуждении технического обслуживания. Вот краткий справочник, который поможет им разобраться.

• Тормозная камера: Канистра с пневматическим приводом, в которой находятся диафрагма и толкатель. Регулятор зазора прикрепляется к толкателю, который выходит из этой камеры.
• S-камера: Вращающийся кулачок в форме буквы S, который поворачивает регулятор натяжения. Вращение S-образного кулачка заставляет тормозные колодки прижиматься к барабану наружу.
• Ход толкателя: Расстояние, которое проходит толкатель от состояния покоя до полного торможения. Это измерение регулируется FMCSA и проверяется во время проверок CVSA.
• Штифт с головкой: Штифт, который соединяет толкатель с отверстием (проушиной) в рычаге регулятора слабины. Износ в этот момент напрямую увеличивает эффективный ход.
• Тормозная накладка (колодка): Фрикционный материал, контактирующий с барабаном. По мере износа регулятор зазора должен компенсировать это, удерживая башмаки ближе к поверхности барабана.
• Пружинный тормоз (стояночный тормоз): А separate braking mechanism that uses a large coil spring rather than air pressure. The slack adjuster also operates the spring brake side on piggyback (combination) chambers, which is why proper adjustment affects both service and parking brake function.
• Индикатор регулировки тормозов: Некоторые современные ASA имеют визуальный индикатор — цветную полосу или маркер, — который показывает, находится ли регулятор в пределах рабочего диапазона. Эти индикаторы являются полезной первой проверкой, но не заменяют правильное измерение хода.