Nastavovač vôle plní dve dôležité funkcie v systéme vzduchových bŕzd úžitkových vozidiel: it premieňa lineárnu tlačnú silu tlačnej tyče brzdovej komory na rotačný moment na S-vačke (brzdový vačkový hriadeľ) , ktorý prinúti brzdové čeľuste proti bubnu zastaviť vozidlo a to udržiava správnu vôľu medzi brzdovými čeľusťami a bubnom pretože trecie obloženie sa časom opotrebuje.
Bez správne fungujúceho nastavovača vôle sa zdvih tlačnej tyče zvyšuje s opotrebovaním brzdového obloženia, čím sa postupne znižuje brzdná sila. V automatickom nastavovači vôle (ASA) sa táto kompenzácia vôle deje nepretržite a automaticky počas každého brzdného cyklu – počas bežnej prevádzky si nevyžaduje žiadny manuálny zásah. To je dôvod, prečo sa automatické nastavovače vôle stali regulačným štandardom pre vzduchom brzdené úžitkové vozidlá na väčšine hlavných trhov po celom svete.
Aby ste pochopili, čo robí nastavovač vôle, pomôže vám vysledovať celú dráhu brzdnej sily na ťažkom nákladnom vozidle alebo prívese:
Tento posledný krok je definujúcou funkciou an automatický nastavovač vôle . Zatiaľ čo ručný nastavovač vyžaduje, aby technik pravidelne otáčal nastavovacou skrutkou ručne, automatická verzia používa vnútorný závitovkový prevod, rohatku a zostavu jednosmernej spojky na snímanie nadmerného zdvihu tlačnej tyče a kompenzáciu v reálnom čase – pri každom jednom použití brzdy.
Vnútorný mechanizmus štandardného automatického nastavovača vôle pre úžitkové nákladné vozidlá funguje na nasledujúcom princípe:
Pri každom použití brzdy sa tlačná tyč pohybuje definovaným dráhovým oblúkom. Vnútorný ovládací mechanizmus nastavovača sleduje tento oblúk. Ak tlačná tyč prekročí prednastavený prah zdvihu, čo znamená, že brzdové čeľuste sú opotrebované a vôľa bubna sa príliš zväčšila, aktivuje sa kompenzačný mechanizmus.
V najbežnejšej konštrukcii mechanickej račňovej páky používanej na ťažkých nákladných vozidlách spúšťa nadmerný zdvih západku, ktorá posúva račňu o jeden zub. Tým sa otáča závitovkové koleso, ktoré otáča drážkovanie vačkového hriadeľa o malý presný prírastok, čím sa skracuje efektívny zdvih tlačnej tyče potrebný na dosiahnutie kontaktu s čeľusťou a obnovuje sa optimálna vôľa. Jednosmerná spojka zabezpečuje, že toto otáčanie prebieha iba v smere uťahovania; uvoľnenie brzdy nevráti nastavenie.
Pokročilé návrhy – ako napr uzamykacia objímková štruktúra nastavovač vôle vyrába spoločnosť Zhuji Tianbo Auto Parts Co., Ltd. – používa hnaciu skrutkovú objímku ozubeného kolesa a resetovaciu pružinu pracujúcu v kombinácii so systémom závitovkového prevodu. Táto konfigurácia zlepšuje rýchlosť odozvy a presnosť kompenzácie monitorovaním opotrebovania brzdových doštičiek a bubna v reálnom čase prostredníctvom synergie jednosmernej spojky a blokovacieho mechanizmu. Predpätie nulovacej pružiny a geometria vôľovej drážky sú presne navrhnuté tak, aby zabránili nadmernej kompenzácii (brzdný odpor) a zároveň eliminovali podkompenzáciu (nadmernú vôľu).
Pochopenie toho, ako sa líšia automatické a manuálne nastavovače vôle, pomáha manažérom vozového parku, technikom a obstarávacím tímom urobiť správne rozhodnutie o špecifikácii.
| Funkcia | Automatický nastavovač vôle | Manuálny nastavovač vôle |
|---|---|---|
| Kompenzácia odbavenia | Nepretržité, automatické pri každom brzdnom cykle | Vyžaduje pravidelné manuálne nastavenie |
| Požiadavka na údržbu | iba kontrolovať; žiadna rutinná úprava | Vyžaduje sa pravidelné manuálne prestavovanie |
| Vnútorný mechanizmus | Šnekový prevod, račňa, jednosmerná spojka | Jednoduchá páka a nastavovacia skrutka |
| Regulačný štatút (po roku 1994 v USA) | Povinné (49 CFR 393,53) | Nesúlad na nových vozidlách |
| Typické aplikácie | Diaľkové nákladné autá, prívesy, autobusy | Vozidlá pred rokom 1994, poľnohospodárske, špeciálne |
| Riziko nesprávneho manuálneho nastavenia | Vysoká – poškodzuje vnútorný mechanizmus | Nízka — navrhnuté pre manuálnu prevádzku |
Pod 49 CFR 393,53 Federálny úrad pre bezpečnosť motorových vozidiel (FMCSA) v USA vyžaduje, aby všetky vzduchom brzdené úžitkové motorové vozidlá vyrobené 20. októbra 1994 alebo neskôr boli vybavené automatickými nastavovačmi vôle. Táto regulačná požiadavka odzrkadľuje desaťročia dôkazov o tom, že manuálne nastavovače boli v teréne často nedostatočne nastavené, čo prispievalo k brzdným nedostatkom pri cestných kontrolách.
Automatické nastavovače vôle nie sú jedným dizajnom – výrazne sa líšia podľa spôsobu prenosu energie a prevádzkového prostredia, pre ktoré sú skonštruované. Medzi hlavné kategórie relevantné pre vozové parky úžitkových vozidiel a ťažkých zariadení patria:
Najrozšírenejšia konštrukcia pre nákladné vozidlá a prívesy. Počas brzdenia pohyb tlačnej tyče poháňa páku, ktorá tlačí západku a posúva rohatku o jeden zub, ak sa zistí nadmerný zdvih. Jednoduché, odolné a nákladovo efektívne – račňa pri nastavovaní vytvára charakteristické kliknutie. Toto je hlavný dizajn, ktorý nájdeme na veľkej väčšine komerčných návesov a ťažkých nákladných vozidiel, ktoré sú dnes v prevádzke.
Táto konštrukcia využíva špirálovú ozubenú spojku na konci tlačnej tyče. Kompenzácia nastáva skôr pri zdvihu uvoľnenia brzdy než pri zdvihu aplikácie – spojka sa zapne, keď sa tyč zasunie, pričom sa nastavovacia skrutka mierne pootočí v smere kompenzácie. Dvojpružinový mechanizmus poskytuje funkciu blokovania proti spätnému chodu, vďaka čomu je obzvlášť vhodný pre ťažké a banské stroje kde je vysoké zaťaženie vibráciami a nárazmi.
Patentovaný dizajn, v ktorom hnacia šneková objímka, jednosmerná spojková pružina a resetovacia pružina pracujú v koordinovanom poradí, aby monitorovali opotrebovanie v reálnom čase a poskytovali presnú prírastkovú kompenzáciu. Konštrukcia uzamykacej objímky znižuje riziko nadmernej kompenzácie, ktorá môže spôsobiť brzdný odpor, pričom zachováva spoľahlivý výkon v širokom rozsahu teplôt. Zhuji Tianbo Auto Parts vyrába tento dizajn s optimalizovaným predpätím pružiny a geometriou drážok s vôľou pre vyššiu rýchlosť odozvy a životnosť.
Určité prevádzkové podmienky vyžadujú účelové varianty:
Nesprávne nastavený alebo zlyhaný nastavovač vôle priamo ohrozuje brzdnú dráhu a rovnováhu brzdnej sily na nápravách. V plne naloženom návese jazdiacom diaľničnou rýchlosťou sa aj malý nárast zdvihu tlačnej tyče naprieč viacerými nápravami môže premietnuť do výrazne dlhšej brzdnej dráhy. Následky v scenári panického zastavenia sú vážne.
Najčastejšie príčiny automatický nastavovač vôle zlyhania na základe skúseností z terénu zahŕňajú:
Hoci automatické nastavovače sú navrhnuté tak, aby boli bezúdržbové z hľadiska bežného prestavovania, stále vyžadujú pravidelnú kontrolu. Medzi kľúčové kontroly počas preventívnej údržby a kontroly pred cestou patria:
Keď je vozidlo na rovnom povrchu a brzdy sú úplne uvoľnené, označte tlačnú tyč a aplikujte 90 psi (alebo prevádzkový tlak systému) na brzdový okruh. Zmerajte dráhu tlačnej tyče. Pre štandardnú brzdovú komoru typu 30 je zvyčajne maximálny povolený zdvih pri plnom použití 2,0 palca (50,8 mm) v štandardnom uhle. Akékoľvek meranie trvalo prekračujúce limit naznačuje, že automatický nastavovač nekompenzuje správne a musí byť skontrolovaný alebo vymenený.
Pri uvoľnených brzdách sa pokúste otočiť skrutku šnekového prevodu nastavovača bez aktivácie uvoľňovacieho mechanizmu. Na správne fungujúcom automatickom nastavovači by mala skrutka odolávať otáčaniu v dôsledku zapnutej jednosmernej spojky. Ak sa voľne otáča bez zapnutého uvoľnenia, vnútorná spojka zlyhala a jednotka vyžaduje výmenu.
Mnohé automatické nastavovače vôle majú mazací nástavec. Intervaly premazania skontrolujte v špecifikácii výrobcu – zvyčajne pri každom radení brzdy alebo v definovaných intervaloch najazdených kilometrov. Používajte len špecifikovaný typ maziva; použitie nekompatibilných mazív môže vyplaviť mazivo naplnené vo výrobe alebo vytvoriť zmes, ktorá tuhne pri nízkych teplotách a obmedzuje vnútorný pohyb.
Po inštalácii nových brzdových čeľustí musí byť nastavovacia tyč zasunutá pomocou správneho uvoľňovacieho nástroja (zvyčajne šesťhranného kľúča, ktorý zasunie uvoľňovací mechanizmus), skôr než nové, hrubšie obloženia vyčistia bubon. Po opätovnom zmontovaní sa s vozidlom nesmie jazdiť, kým nie je niekoľkokrát zabrzdený pri nízkej rýchlosti aby sa umožnilo automatickému mechanizmu obnoviť správny referenčný bod voľného priestoru. Nedokončenie tohto kroku opätovnej synchronizácie má za následok buď silný odpor bŕzd alebo nebezpečne nedostatočnú brzdnú silu od prvého zastavenia.
Pre manažérov údržby vozového parku a obstarávacie tímy OEM zahŕňa výber automatického nastavovača previsu viac než len priradenie čísla dielu. Nasledujúce kritériá priamo ovplyvňujú montáž, funkciu a životnosť:
| Špecifikácia | Prečo na tom záleží | Spoločné hodnoty |
|---|---|---|
| Počet a veľkosť spline | Musí presne zodpovedať drážkovaniu vačkového hriadeľa | 28-drážkové, 10-drážkové, iné |
| Dĺžka ramena | Určuje mechanickú výhodu a geometriu tlačnej tyče | 5,5", 6", 6,5", 7" |
| Priemer otvoru pre vidlicový kolík | Musí pasovať na vidlicu tlačnej tyče bez vôle | 0,625" (15,9 mm), 0,75" (19 mm) |
| Orientácia nastavovača (ľavá/pravá ruka) | Zaisťuje správnu geometriu na koncoch ľavej vs. pravej nápravy | Ľavá, pravá, univerzálna |
| Materiál puzdra a povrchová úprava | Ovplyvňuje odolnosť proti korózii a životnosť | Oceľová liatina, čierno lakovaná, pozinkovaná |
| Certifikácia štandardu kvality | Potvrdzuje konzistenciu výroby | ISO/TS 16949, CE |
Výrobcovia ako napr Zhuji Tianbo Auto Parts Co., Ltd. (zjtbautoparts.com) , pôsobiaca v rámci systému riadenia kvality ISO/TS 16949, vyrába automatické nastavovače vôle pokrývajúce celý rad aplikácií nákladných vozidiel, prívesov a ťažkých zariadení. Ich sortiment zahŕňa štruktúru uzamykacieho puzdra, dvojitú pružinu a štandardné automatické varianty – s čiernou aj zlatou pozinkovanou povrchovou úpravou – a podporuje OEM a vlastné špecifikácie pre medzinárodné exportné trhy vrátane Európy, Severnej Ameriky a juhovýchodnej Ázie.