A nastavovač vôle je mechanické rameno, ktoré spája tlačnú tyč vzduchovej brzdovej komory s vačkovým hriadeľom brzdy. Keď sú brzdy použité, stlačený vzduch tlačí tlačnú tyč smerom von a nastavovač vôle premieňa túto lineárnu silu na rotačnú silu na S-vačke, ktorá rozprestiera brzdové čeľuste proti bubnu. Bez správne fungujúceho nastavovača vôle sa brzdové čeľuste nemôžu úplne dotýkať bubna, čo drasticky znižuje brzdnú silu.
Pojem "previs" sa týka medzery alebo vôle medzi brzdovými čeľusťami a bubnom. Ako sa brzdové obloženia časom opotrebúvajú, táto medzera sa zväčšuje, čo znamená, že tlačná tyč musí prejsť ďalej, kým sa brzdy skutočne zapoja. Úlohou nastavovača vôle je kompenzovať toto opotrebenie a udržiavať zdvih tlačnej tyče v bezpečnom prevádzkovom rozsahu – zvyčajne definovaný predpismi FMCSA ako len špecifické meranie v závislosti od typu a veľkosti brzdovej komory.
Nastavovače vôle sa nachádzajú prakticky na všetkých stredne ťažkých a ťažkých úžitkových vozidlách vybavených vzduchovými brzdami – nákladných vozidlách triedy 6, 7 a 8, prívesoch, autobusoch a niektorých stavebných zariadeniach. Sú namontované na každom konci brzdovej nápravy a pracujú v spojení so základnou brzdovou zostavou.
Vo vzduchových brzdových systémoch sa používajú dva hlavné typy nastavovačov vôle: manuálne a automatické. Pochopenie rozdielu je rozhodujúce pre plánovanie údržby a cestné kontroly.
Manuálne nastavovače vôle vyžadujú pravidelné nastavovanie vyškoleným mechanikom alebo technikom. Majú nastavovaciu skrutku so šesťhrannou hlavou – zvyčajne 9/16-palcovú armatúru – ktorá sa musí otáčať, aby sa závitovkové koleso otočilo vo vnútri, čím sa premiestni nastavovacie rameno vzhľadom na vačkový hriadeľ a utiahne sa vôľa medzi brzdou a bubnom. Ručné nastavovače sa musia kontrolovať a nastavovať tak často ako každý deň v podmienkach intenzívneho používania. Zanedbávanie manuálneho nastavenia je jedným z najčastejších dôvodov, prečo úžitkové vozidlá neprechádzajú kontrolou bŕzd.
Na starších vozidlách a určitých špecializovaných zariadeniach sa stále nachádzajú ručné nastavovače. Od roku 1994 FMCSA vyžaduje, aby všetky novovyrobené vzduchom brzdené prívesy používali automatické nastavovače odľahčenia a od roku 1995 platí rovnaké pravidlo pre nákladné autá a autobusy. Vozidlá vyrobené pred týmito dátumami však môžu stále legálne fungovať s manuálnymi jednotkami, ak sú správne udržiavané.
Automatické nastavovače vôle – bežne označované ako ASA – sa samočinne nastavia pri každom použití bŕzd. Vnútorný mechanizmus zaznamená, keď zdvih tlačnej tyče prekročí optimálny rozsah a otáča nastavovač, aby to kompenzoval. Teoreticky by správne fungujúci ASA mal vždy udržiavať správny zdvih tlačnej tyče bez ľudského zásahu. V praxi sa ASA stále musia pravidelne kontrolovať, pretože sa môžu zadrieť, opotrebovať alebo zlyhať a zaseknutý automatický nastavovač sa sám neopraví.
Bežnou mylnou predstavou je, že automatické nastavovače vôle vyžadujú nulovú údržbu. To je nesprávne. Ak ASA nedokáže udržať zdvih tlačnej tyče v rámci špecifikácií, základnou príčinou sú často opotrebované brzdové obloženia alebo bubny – stavy, ktoré nastavovač nedokáže opraviť sám. Výmena nastavovacieho prvku bez vyriešenia základnej príčiny bude mať za následok iba opakované nesprávne nastavenie bŕzd.
| Funkcia | Manuálny nastavovač vôle | Automatický nastavovač vôle |
|---|---|---|
| Metóda úpravy | Manuálne, technikom | Samočinné nastavenie pri každom použití brzdy |
| Frekvencia údržby | Denné až týždenné kontroly | Stále je potrebná pravidelná kontrola |
| Povinné od | Iba staršie vybavenie | 1994 (prívesy), 1995 (kamióny/autobusy) |
| Riziko nesprávneho prispôsobenia | Vysoká, ak sa neudržiava | Nižšie, ale v prípade zachytenia stále možné |
| Typická aplikácia | Staršie nákladné autá, špeciálne vozidlá | Všetky moderné úžitkové vozidlá |
Aby ste pochopili, prečo na nastavovači odľahčenia tak záleží, pomôže vám vysledovať, ako vzduchové brzdy skutočne fungujú od pedálu po koleso.
Nastavovač je v podstate páka v tomto systéme. Ako každá páka, jej účinnosť závisí od dĺžky ramena a uhla, pod ktorým pôsobí sila. Optimálna geometria nastane, keď je rameno nastavovača približne 90 stupňov k tlačnej tyči v bode plného brzdenia. Keď sú brzdy nesprávne nastavené, tento uhol sa odchyľuje, čím sa znižuje mechanická výhoda a účinnosť brzdenia.
Dĺžka ramena nastavovača je meraná v palcoch a je vyrazená alebo odliata na tele nastavovača. Bežné dĺžky sú 5-1/2 palca a 6 palcov. Dĺžka ramena musí zodpovedať veľkosti brzdovej komory a špecifikácii výrobcu pre nápravu – zmiešanie nesprávnych dĺžok ramena je závažnou bezpečnostnou chybou, ktorá ovplyvňuje brzdný moment.
Federálne predpisy podľa 49 CFR časť 393 a normy kontroly bŕzd CVSA definujú maximálne prípustné dĺžky zdvihu tlačnej tyče pre každú veľkosť komory. Prekročenie týchto limitov znamená, že brzdy nie sú nastavené a vozidlo je vyradené z prevádzky.
Tu sú príklady maximálnych limitov zdvihu pre bežné typy brzdových komôr:
| Typ komory | Maximálny zdvih (štandard) | Maximálny zdvih (dlhý zdvih) |
|---|---|---|
| Typ 12 | 1-3/4 palca (44 mm) | 2 palce (51 mm) |
| Typ 16 | 1-3/4 palca (44 mm) | 2 palce (51 mm) |
| Typ 20 | 1-3/4 palca (44 mm) | 2 palce (51 mm) |
| Typ 24 | 1-3/4 palca (44 mm) | 2 palce (51 mm) |
| Typ 30 | 2 palce (51 mm) | 2-1/2 palca (64 mm) |
| Typ 36 | 2-1/4 palca (57 mm) | 3 palce (76 mm) |
Brzda, ktorá je dokonca o 1/4 palca nad maximálnym limitom zdvihu, môže znížiť brzdnú silu o 20 percent alebo viac. V plne naloženom kombinovanom vozidle s hmotnosťou 80 000 libier môže toto zníženie brzdného momentu pridať desiatky stôp k brzdnej dráhe – dosť na to, aby spôsobilo katastrofickú kolíziu pri diaľničných rýchlostiach.
Inšpektori merajú zdvih tlačnej tyče označením tlačnej tyče v pokoji, aplikovaním tlaku vzduchu približne 90 psi na brzdy a meraním toho, ako ďaleko sa tlačná tyč posunula. Tento test je rýchly a jednoduchý, a preto je jednou z prvých vecí, ktoré inšpektor CVSA kontroluje počas inšpekcie úrovne I.
Zlý alebo nesprávne nastavený nastavovač sa nie vždy ohlási dramaticky. V mnohých prípadoch sa vozidlo stále zastaví – len nie tak efektívne alebo rovnomerne. Tu sú najspoľahlivejšie indikátory toho, že niečo nie je v poriadku.
Ak brzdový pedál vyžaduje väčší tlak ako zvyčajne alebo vozidlu trvá viditeľne dlhšie, kým zareaguje, môžu sa tlačné tyče pohybovať príliš ďaleko, kým sa čeľuste dotknú bubna. Toto je priamy príznak príliš voľných nastavovačov.
Ak je jeden napínač správne nastavený a ten na opačnom konci nápravy nie, brzdná sila bude nerovnaká. Strana s väčšou brzdnou silou spomalí rýchlejšie, čo spôsobí, že vozidlo potiahne týmto smerom. To je obzvlášť nebezpečné v mokrom alebo klzkom prostredí a môže to spôsobiť situácie s nožom na jazdnej súprave.
Pri vizuálnej kontrole so zatiahnutými brzdami môžete sledovať každú tlačnú tyč. Ak sa zdá, že je úplne vysunutý alebo veľmi blízko k úplnému vysunutiu, nastavovač vôle neudržiava správnu vôľu medzi topánkami a bubnom. Pri maximálnom zdvihu membrána vo vnútri komory tlačí na stenu komory a nevyvíja silu, čo je mechanicky neefektívne a nebezpečné.
Opačný problém – príliš tesne nastavený nastavovač – udržuje brzdové čeľuste v čiastočnom kontakte s bubnom, aj keď sú brzdy uvoľnené. To vytvára konštantné trenie a vytvára teplo. Teploty bubna nad 400 °F (204 °C) naznačujú odpor bŕzd a môžu spôsobiť vyblednutie bŕzd, zasklenie vložky alebo dokonca požiar v extrémnych prípadoch. Brúsenie môžete identifikovať dotykom oblasti náboja kolesa po jazde (opatrne – môže byť veľmi horúca) alebo podľa zápachu horiaceho trecieho materiálu.
Ak ste vy alebo váš obchod manuálne nastavili automatický nastavovač vôle a ten sa okamžite vráti mimo špecifikácie, je to znamenie, že samotná ASA je chybná – zvyčajne opotrebovaný alebo zadretý vnútorný mechanizmus spojky – alebo že brzdové obloženia sú opotrebované nad rámec použiteľnosti. Jednoduché opakované nastavenie toho istého automatického nastavovača bez skúmania základnej príčiny je neúčinné a zároveň je porušením pokynov výrobcu. Meritor, Haldex a iní výrobcovia výslovne uvádzajú, že ASA vyžadujúce opakované manuálne nastavenie by sa malo vymeniť, nie znovu nastavovať.
Postupy kontroly sa mierne líšia v závislosti od toho, či je nastavovač manuálny alebo automatický, ale základné kroky platia pre oba.
Ak máte ručný nastavovač vôle, ktorý nie je v špecifikácii, postup nastavenia je nasledujúci:
Nikdy sa nepokúšajte manuálne nastavovať automatické nastavovanie vôle, aby ste kompenzovali nadmerný zdvih tlačnej tyče – tým sa deaktivuje funkcia samonastavovania a maskuje sa základný problém. Správnym postupom je diagnostikovať, prečo ASA neudržiava nastavenie, a priamo riešiť túto príčinu.
Pochopenie toho, čo spôsobuje zlyhávanie alebo nedostatočnú úpravu napínačov, pomáha pri prevencii aj diagnostike.
Toto je najčastejší dôvod, prečo sa brzdy nedajú nastaviť. Ako sa materiál výstelky opotrebováva, medzera medzi topánkou a bubnom sa zväčšuje, čo si vyžaduje väčšiu dráhu tlačnej tyče. Ručný nastavovač, ktorý nie je pravidelne servisovaný, sa bude stále viac a viac posúvať mimo špecifikácie. Dokonca aj automatický nastavovač nakoniec vyčerpá svoj rozsah nastavenia, ak sa obloženia nevymenia včas. Väčšina výrobcov brzdového obloženia odporúča kontrolu v intervaloch 50 000 míľ pre diaľničné vozidlá alebo pri každom plánovanom servise PM.
Automatické nastavovače vôle obsahujú vnútorné ozubené kolesá, západky a jednosmerný spojkový mechanizmus. Správna funkcia týchto komponentov závisí od maziva. Keď sa tuk rozbije alebo sa vymyje – čo je bežné vo vozidlách pravidelne vystavených vysokotlakovému umývaniu – vnútorný mechanizmus sa zadrie a nastavovač stráca schopnosť samočinného nastavenia. Intervaly mazania sa líšia podľa výrobcu, ale zvyčajne sú každých 25 000 míľ alebo každé 3 mesiace, podľa toho, čo nastane skôr.
Čap vidlice spája tlačnú tyč s ramenom nastavovača vôle. Časom sa kolík a jeho diera opotrebúvajú, čím sa v spoji vytvárajú sklzy. Tento sklon nezaberá nastavovač – pridáva sa priamo k efektívnej dĺžke zdvihu. Opotrebovaný čap vidlice môže pridať až 1/4 palca k zdanlivému zdvihu, čo by mohlo zatlačiť inak vyhovujúcu brzdu do oblasti mimo prevádzky.
Použitie nastavovača s nesprávnou dĺžkou ramena pre brzdovú komoru a špecifikáciu nápravy je častejšou chybou inštalácie, než si väčšina vozových parkov uvedomuje. Príliš dlhé rameno vytvára nadmernú mechanickú výhodu a môže nadmerne používať brzdy, zatiaľ čo príliš krátke rameno znižuje brzdný moment. Náhradný nastavovač vždy prispôsobte špecifikácii OEM pre danú polohu nápravy.
Fyzické poškodenie spôsobené úlomkami vozovky, nárazmi o obrubník alebo nesprávnou inštaláciou môže ohnúť nastavovacie rameno alebo prasknúť kryt. Ohnuté rameno mení efektívnu dĺžku a geometriu nastavovača, čím sa znižuje brzdný moment. Akýkoľvek nastavovací prvok s viditeľnými prasklinami alebo ohybom musí byť okamžite vymenený – nejde o komponent, ktorý je možné narovnať alebo zvariť a vrátiť do prevádzky.
Nastavovače sú opotrebiteľné komponenty s obmedzenou životnosťou. Väčšina výrobcov navrhuje výmenu pri 300 000 až 500 000 míľach za normálnych podmienok, hoci náročné aplikácie môžu vyžadovať skoršiu výmenu. Tu sú podmienky, ktoré zaručujú okamžitú výmenu:
Pri výmene napínača vždy vymeňte čap vidlice a puzdro súčasne, ak vykazujú opotrebovanie. Opätovné použitie opotrebovaného čapu vidlice s novým nastavovačom prináša rovnakú chybu merania zdvihu, ktorá bola práve opravená.
Po inštalácii namažte nastavovač cez nástavec, kým čerstvé mazivo nevyteká z tesnenia, niekoľkokrát zabrzdite, aby sa ASA nastavila a nastavila, a potom znova zmerajte zdvih tlačnej tyče, aby ste potvrdili správne nastavenie pred vrátením vozidla do prevádzky.
Nenastavené brzdy – najčastejšie spôsobené problémami s nastavovačom – predstavujú jedno z najčastejších porušení mimo prevádzky zistených počas cestných kontrol CVSA. Pri každoročných kontrolách Týždňa bezpečnosti bŕzd, ktoré vykonáva CVSA, sú brzdy s nesprávnym nastavením sústavne zodpovedné za významný podiel všetkých porušení súvisiacich s brzdami. Počas nedávnej inšpekčnej akcie CVSA bolo približne 12 až 14 percent všetkých kontrolovaných úžitkových vozidiel vyradených z prevádzky pre defekty bŕzd, pričom medzi hlavné príčiny patrili problémy súvisiace s nastavovaním odľahčenia.
Porušenie nastavenia bŕzd mimo prevádzky okamžite vyradí vozidlo z cesty a môže viesť k pokutám, diskvalifikácii vodiča a negatívnym výsledkom SMS v systéme merania bezpečnosti FMCSA. Dopravcovia s vysokým skóre brzdenia SMS sú označení pre prioritný zásah, čo môže spustiť audity a kontroly súladu.
Okrem regulačných sankcií sú bezpečnostné dôsledky nedostatočného nastavenia bŕzd vážne. Štúdie FMCSA a NHTSA neustále dokazujú, že úžitkové vozidlá s defektmi bŕzd sú výrazne nadmerne zastúpené v údajoch o smrteľných nehodách. Naložené kombinované vozidlo jazdiace rýchlosťou 65 mph potrebuje na zastavenie za normálnych podmienok približne 400 stôp – defekty bŕzd môžu túto vzdialenosť predĺžiť o 25 percent alebo viac.
Vodiči majú zákonnú povinnosť podľa 49 CFR časť 396 vykonávať kontroly pred cestou a po ceste, ktoré zahŕňajú základnú kontrolu bŕzd. Hoci sa od vodičov zvyčajne neočakáva, že budú presne merať zdvih tlačnej tyče, mali by byť schopní rozpoznať zjavné známky brzdenia, ťahania alebo abnormálneho pocitu z pedálu a nahlásiť ich pred prevádzkou vozidla.
V diskusiách o údržbe sa popri nastavovači odľahčenia často objavuje niekoľko súvisiacich výrazov. Tu je rýchly odkaz, aby ste ich udržali rovno.