Mitä jarrukammio tekee? Ilma- ja levyjarrukammioiden opas

Mitä jarrukammio tekee?

Jarrukammio muuntuu paineilman paine mekaaniseksi työntötankovoimaksi joka käyttää fyysisesti ajoneuvon jarruja. Kun kuljettaja painaa jarrupoljinta, ilmanpaine tulee kammioon ja työntää joustavaa kalvoa työntötankoa vasten, joka ulottuu ulospäin ja aktivoi jarrumekanismin – joko S-nokan ja jarrukengät rumpujarrussa tai jarrusatulavivun levyjarrussa. Ilman toimivaa jarrukammiota ilmanpaine ei voi muuttua puristus- tai kitkavoimaksi, jota tarvitaan ajoneuvon hidastamiseen tai pysäyttämiseen.

Useimmissa raskaissa kuorma-autoissa, perävaunuissa ja linja-autoissa jarrukammiot toimivat suunnilleen ilmanpainealueella 60-100 psi , jolloin järjestelmä ylläpitää tyypillisesti 100–120 psi:n paineita ilmasäiliöissä turvamarginaalin varmistamiseksi. Yhdessä yhdistelmäkammiossa on yleensä kaksi erillistä toimintoa yhdessä kotelossa: käyttöjarruosa, joka käyttää jarruja normaalin ajon aikana, ja jousijarruosa, joka kytkee seisonta- tai hätäjarrun automaattisesti, jos ilmanpaine laskee liian alhaiseksi. Tämä kaksoisrakenne mahdollistaa ilmajarrujärjestelmien "vikaturvallisuuden" – ilmanpaineen menetys saa jarrut päälle eikä vapautumaan.

Kuinka jarrukammio toimii askel askeleelta

Sisäisen järjestyksen ymmärtäminen auttaa selittämään, miksi jarrukammioita pidetään yhtenä turvallisuuden kannalta kriittisimmistä komponenteista ilmajarruisessa ajoneuvossa.

Käyttöjarrun käyttö

Kun kuljettaja painaa jarrupoljinta, jalka (polkimen) venttiili vapauttaa paineilmaa kammion käyttöjarrupuolelle. Ilmanpaine painaa kumikalvoa vasten pakottaen työntötangon ulottumaan. Työntötanko liitetään löysyyssäätimeen tai jarrusatulavipuun, pyörittämällä S-nokkaa tai puristamalla jarrusatulaa, mikä painaa jarrukengät tai -palat rumpua tai roottoria vasten.

Jousijarrun (seisontajarrun) käyttö

Yhdistelmäkammion takaosassa on voimakas kierrejousi, joka pysyy painettuna ilmanpaineella normaalin ajon aikana. Kun seisontajarru on kytkettynä tai ilmanpaine laskee noin alle 20-45 psi , jousi vapautuu ja pakottaa omaa työntötankoaan ulospäin ja painaa mekaanisesti jarruja, vaikka järjestelmässä ei ole ilmaa. Tästä syystä ajoneuvo, jossa on suuri ilmavuoto, pysähtyy lopulta itsestään sen sijaan, että se rullaa vapaasti.

Jarrun vapautus

Jarrupolkimen vapauttaminen sallii ilman poistumisen huoltokammiosta poljinventtiilin kautta. Kammion sisällä oleva palautusjousi vetää sitten työntötangon takaisin lepoasentoonsa vapauttaen jarrumekanismiin kohdistuvan paineen, jotta pyörä voi taas pyöriä vapaasti.

Tärkeimmät osat jarrukammion sisällä

Vaikka mallit vaihtelevat hieman eri valmistajien välillä, lähes jokaisessa ilmajarrukammiossa on samat keskeiset sisäiset osat.

Mikä on levyjarrukammio ja miten se eroaa?

A levyjarrukammio on ilmajarrun toimilaite, joka on erityisesti suunniteltu ja asennettu toimimaan ilmalevyjarrun (ADB) jarrusatulalla rumpujarrun S-nokka- ja kenkäkokoonpanon sijaan. Vaikka ilma-mekaanisen muuntamisen perusperiaate on identtinen, useat käytännön erot erottavat levyjarrukammiot toisistaan.

Lyhyempi iskun pituus

Ilmalevyjarrusatulat sisältävät sisäisen automaattisen säätimen, joka ylläpitää jatkuvasti hyvin pientä, tasaista kulkuvälystä tyynyn ja roottorin välillä – tyypillisesti noin 0,4-0,6 mm . Tästä johtuen levyjarrukammioissa käytetään yleensä noin n 2,0 tuumaa , verrattuna rumpujarruissa yleisesti vaadittuihin 2,5 tuuman pitkäiskukammioihin kenkien kulumisen kompensoimiseksi säätöjen välillä.

Suora asennussatula

Sen sijaan, että se kytkettäisiin ulkoisen löysän säätimen ja S-nokka-akselin kautta, levyjarrukammio kiinnittyy tyypillisesti suoraan jarrusatulakoteloon ja toimii sisäisessä vivussa, joka käyttää siltaa tai voimaruuvimekanismeja puristaen tyynyt roottoriin molemmilta puolilta.

Nopeampi, johdonmukaisempi vastaus

Koska ei ole löysää ennen kuin palat koskettavat roottoria, levyjarrukammiot tuottavat yleensä välittömämmän ja tasaisemman jarruvasteen koko kammion käyttöiän ajan, kun taas rumpujarruvaste voi vaihdella hieman, kun löysyyssäädin kompensoi kenkien kulumista ajan myötä.

Vertailutaulukko: Levyjarrukammio vs rumpujarrukammio (S-Cam).

Yleiset jarrukammion koot ja tyyppinumerot

Jarrukammiot tunnistetaan "tyyppi"-numerolla, joka vastaa kalvon tehollista pinta-alaa neliötuumina - ei sen fyysistä ulkohalkaisijaa. Suurempi tyyppinumero tuottaa enemmän lähtövoimaa samalla ilmanpaineella, minkä vuoksi raskaammissa akseliasennossa käytetään yleensä suurempia kammioita.

Nykyaikaisin ilmalevyjarrukammiot kuuluvat tyyppiin 20–24 , joka tarjoaa riittävän kiristysvoiman jarrusatulalle ja pitää kammion riittävän kompaktina sopimaan tiukemman asennuskuoren levyjarrukokoonpanon ympärille.

Viallisen jarrukammion merkkejä

Jarrukammiot altistuvat jatkuvalle paineenvaihtelulle, tieroskille, kosteudelle ja lämpötilan vaihteluille, joten kuluminen on väistämätöntä ajoneuvon käyttöiän ajan. Varo näitä varoitusmerkkejä:

• Näkyviä ilmavuotoja tai sihisevä ääni tulee kammion kotelosta tai puristinrenkaasta.
• Hidas jarrun käyttö tai vapauttaminen, mikä viittaa vaurioituneeseen kalvoon tai rajoittuneeseen ilmankulkuun.
• Työntötangon liike ylittää usein valmistajan määrittämän rajan 2-2,5 tuumaa kammion tyypistä riippuen.
• Näkyvää ruostetta, korroosiota tai halkeamia kotelossa, erityisesti kiinnitysrenkaan sauman ympärillä.
• Seisontajarru, joka ei pysty pitämään ajoneuvoa nousussa, mikä osoittaa heikkoa tai katkennutta voimajousta.
• Epätasainen jarrun kuluminen tai jarrutus toiselle puolelle, mikä voi viitata siihen, että yksi kammio toimii huonommin kuin muut.

Kalvon repeämä on yksi yleisimmistä vikapisteistä ja aiheuttaa tyypillisesti välittömän, huomattavan ilmanpaineen laskun sekä jarrutusvoiman täydellisen menetyksen kyseisessä pyörän asennossa – mikä tekee korjauksesta ensisijaisen tärkeän lykkäämisen sijasta. Kaluston huoltokirjat osoittavat jatkuvasti kalvon repeämisen ja kiristysrenkaan korroosion kahtena yleisenä syynä suunnittelemattomiin jarrukammion vaihtoihin.

Tarkastus- ja huolto-ohjeet

Koska jarrukammiot luokitellaan turvallisuuden kannalta kriittisiksi komponenteiksi, useimmat kalustot noudattavat strukturoitua tarkastusaikataulua sen sijaan, että odottaisivat näkyvää vikaa.

Työntötangon matkatarkastus

Teknikot mittaavat, kuinka pitkälle työntötanko ulottuu, kun jarrut ovat täysin päällä noin 90-100 psi:ssä. Liiallinen liike kammion nimellisiskun yli tarkoittaa yleensä kulunutta löysää säädintä, säädön ulkopuolella olevaa jarrua tai kammion sisäistä kulumista, ja se on yksi yleisimmistä merkinnöistä Commercial Vehicle Safety Alliancen (CVSA) tienvarsitarkastuksessa.

Vuototestaus

Puristusrenkaan ja ilmaletkun liittimien ympärille levitetty saippua-vesiliuos kuplii näkyvästi, jos ilmaa karkaa. Monet kalustot tekevät myös staattisen ilmanhäviötestin ja tarkkailevat, että järjestelmäpaine pysyy tasaisena tietyn ajan jarrujen ollessa päällä ja moottorin ollessa sammutettuna.

Suositeltu tarkastustiheys

Useimmat huolto-ohjelmat suosittelevat täyden jarrukammion tarkastusta joka kerta ennaltaehkäisevän huollon (PM) aikaväli , tyypillisesti 25 000–30 000 mailin välein maantieajoneuvoissa, ja silmämääräinen tarkastus jokaisen matkaa edeltävän tarkastuksen yhteydessä.

Vaihtoon liittyviä näkökohtia ja turvallisuushuomautuksia

Jarrukammion – erityisesti jousijarrun (seisontajarru) – vaihtaminen vaatii erityisiä varotoimia, koska voimajousen sisällä on varastoitu mekaaninen energia.

1. Kiinnitä jousijarru aina kammion sisäänrakennetulla kotelopultilla ennen sen irrottamista, koska puristettu voimajousi voi vapautua riittävällä voimalla aiheuttaa vakavan vamman.
2. Yhdistä vaihtokammion tyyppinumero ja iskunpituus tarkasti kyseisen akselin alkuperäisen spesifikaation kanssa.
3. Tarkista ja vaihda tarvittaessa kiinnityskannatin ja puristinnauha, koska korroosio näillä alueilla on yleinen syy toistuviin vioihin.
4. Suorita asennuksen jälkeen täysi työntötangon liiketarkastus ja tiiviystesti ennen kuin palautat ajoneuvon huoltoon.
5. Älä koskaan yritä purkaa jousijarrukammion osaa pellolla; ne on suunniteltu vaihdettaviksi tiivistetyksi yksiköksi sisäisen jousen aiheuttaman vaaran vuoksi.

Useimpien OEM- ja jälkivalmistajien jarrukammioiden käyttöikäodotus on suunnilleen 5-7 vuotta tai 250 000 - 500 000 mailia normaaleissa käyttöolosuhteissa, vaikka ankarat ilmastot, tien suolalle altistuminen ja toistuvat stop-and-go-käyttöjaksot voivat lyhentää tätä väliä huomattavasti.

Kuinka kammion koko vaikuttaa jarrutusvoimaan

Jarrukammion takana oleva perusfysiikka on yksinkertaista: ulostulovoima on yhtä suuri kuin ilmanpaine kerrottuna kalvon tehollisella pinta-alalla. Tämä suhde selittää, miksi oikean tyyppinumeron valitseminen kullekin akselille on yhtä tärkeää kuin kammion mekaaninen kunto.

Esimerkiksi a Tyyppi 30 kammio 100 psi:llä voi teoriassa tuottaa noin 3000 puntaa työntötangon alkuvoima (30 neliötuumaa x 100 psi), kun taas pienempi tyypin 12 kammio samassa paineessa tuottaa vain noin 1 200 puntaa. Käytännössä käyttövoima on pienempi kuin tämä teoreettinen luku, koska sisäinen palautusjousi ja kalvogeometria absorboivat osan tästä voimasta työntötangon ulottuessa iskun läpi, mutta kammioiden välinen suhteellinen ero pysyy verrannollisena.

Tästä syystä myös alimittaiset tai yhteensopimattomat kammiot ovat turvallisuusriski: jos tietylle akselille määritettyä pienempi kammio asennetaan, jarru ei pysty luomaan riittävää puristusvoimaa roottoriin tai rumpuun, vaikka itse kammio näyttää toimivan normaalisti. Toisaalta ylisuuri kammio voi kohdistaa enemmän voimaa kuin jarrusatula tai perusjarrulaitteisto on suunniteltu käsittelemään, mikä kiihdyttää tyynyjen, roottoreiden tai jarrukenkien kulumista.

Usein kysytyt kysymykset

Voidaanko levyjarrukammiota käyttää rumpujarrujärjestelmässä tai päinvastoin?

Yleensä ei. Vaikka molemmissa kammiotyypeissä käytetään samaa ilma-mekaanista periaatetta, iskunpituus, kiinnityspulttien kuvio ja vivun geometria sovitetaan jarrujen rakenteen mukaan, joten levy- ja rumpusovellusten vaihtaminen ilman valmistajan hyväksyntää voi johtaa riittämättömään iskuun tai väärään kiristysvoimaan.

Miksi jousijarrukammiot näyttävät isommilta kuin huoltokammiot?

Yhdistelmäjousijarrukammiossa on kaksi osaa samassa yksikössä - käyttökalvokammio ja suurempi jousijarruosa sen takana - joten kokonaiskotelo on pidempi kuin vain huoltokammio, jotta se mahtuu pysäköinti- ja hätäjarrutukseen tarvittavan voimajousen kanssa.

Mitä tapahtuu, jos jarrukammio rikkoutuu kokonaan ajon aikana?

Yhden kammion vika johtaa tyypillisesti pienempään jarrutusvoimaan kyseisessä pyörän asennossa jarrujen täydellisen häviämisen sijaan, koska useimmissa raskaissa ajoneuvoissa on useita itsenäisesti toimivia jarrukammioita eri akseleilla. Se kuitenkin pidentää merkittävästi jarrutusmatkaa, ja sitä tulisi käsitellä välittömänä pois käytöstä.

Viitteet

• Federal Motor Carrier Safety Administration (FMCSA) - Hyötyajoneuvojen jarrujärjestelmän tarkastusstandardit
• Commercial Vehicle Safety Alliance (CVSA) – Pohjois-Amerikan standardit jarrujärjestelmien käyttökatkokset
• SAE International - Ilmajarrun toimilaitteen suunnittelu- ja suorituskykystandardit
• National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) – Federal Motor Vehicle Safety Standard 121 (Air Brake Systems)