Клапан повышенного давления воздуха

В грузовых автомобилях используется пневматическая система, которая обеспечивает работу тормозной системы и многих других механизмов. В состав пневмосистемы входит множество компонентов, среди которых особую роль играет регулятор давления. О регуляторе давления, его устройстве, принципе работы, применимости и неисправностях читайте в данной статье.

Назначение и место регулятора давления пневмосистемы

На отечественных и зарубежных грузовых автомобилях широко используется пневматическая тормозная система, которая также снабжает сжатым воздухом и ряд других узлов и агрегатов — систему управления самосвальной платформой, сцепление, звуковой сигнал и т.д. Все эти компоненты построены таким образом, что нормально работают они только в определенном диапазоне давлений, и если давление выйдет за пределы этого диапазона (станет больше или меньше), то их работа станет невозможной. А излишнее повышение давления и вовсе чревато поломками.

Поэтому пневматическая система грузовых автомобилей должна иметь компонент, который обеспечивал бы постоянное поддержание давления воздуха в пределах рабочего диапазона. Решает эту задачу простой по устройству и принципу работу узел — регулятор давления. Регулятор давления выполняет три функции:

• Отключает компрессор от пневматической системы в случае, если давление в ней достигает максимально допустимой величины;
• Подключает компрессор к пневматической системе в случае, если давление в ней падает ниже минимально допустимой величины;
• Защищает пневматическую систему от чрезмерного роста давления в случае, если по тем или иным причинам компрессор не был отключен при достижении максимально допустимого давления (производит аварийный сброс давления).

В большинстве отечественных грузовых автомобилей и автобусов диапазон давлений следующий:

• Минимальное рабочее давление, при котором происходит подключение компрессора к пневмосистеме — 600-650 кПа (6-6,5 атмосфер);
• Максимальное рабочее давление, при котором происходит отключение компрессора от пневмосистемы — 730-800 кПа (7,3-8 атмосфер);
• Максимально допустимое давление, при котором производится сброс давления — 1000-1300 кПа (10-13 атмосфер).

Регулятор давления — важная деталь пневматической системы любого грузовика, регулятор в принципе делает возможной работу пневматики и защищает ее от поломок, но при этом имеет довольно простую конструкцию и принцип работы.

Устройство и принцип работы регулятора давления

Существует множество конструкций регуляторов давлений, однако все они построены по единым принципам и работают одинаково. Если говорить кратко, то регулятор давления — это система клапанов, которые осуществляют включение и отключение компрессора от пневмосистемы, а также производят аварийный сброс давления.

Обычно в регуляторе давления предусмотрено четыре клапана:

• Впускной и выпускной клапаны — обеспечивают включение и отключение компрессора к пневматической системе, данные клапаны управляются системой из уравновешивающего поршня и уравновешивающей пружины, расположенной в специальном кожухе;
• Разгрузочный клапан — наравне с уравновешивающим поршнем и пружиной обеспечивает управление впускным и выпускным клапанами, а также выполняет функции предохранительного клапана, сбрасывающего излишнее давление;
• Обратный клапан — предотвращает утечку воздуха из ресиверов и пневматической системы при отключении от нее компрессора.

В различных моделях регуляторов количество и функции клапанов могут отличаться. Так, в некоторых регуляторах, используемых на автомобилях ЗИЛ, присутствуют только впускной и выпускной клапаны (которые также берут на себя роль обратного клапана), а разгрузочный клапан служит только для управления регулятором, но не выполняет функции предохранительного клапана. Однако чаще используются регуляторы давления, в которых присутствуют все четыре описанных выше клапана.

Работа регулятора давления в общем случае сводится к следующему. При давлении в пневмосистеме, лежащем в пределах нормы, клапаны открыты таким образом, что воздух от компрессора свободно поступает в ресиверы и дальше — к потребителям. В момент, когда давление становится слишком высоким, впускной и выпускной клапаны под действием разгрузочного клапана, а также уравновешивающего поршня и пружины, изменяют путь воздуха от компрессора — отключают его от пневмосистемы и направляют в атмосферу. В этот момент обратный клапан закрывается, не допуская утечку сжатого воздуха их ресиверов и понижения давления в системе. Если же давление в системе падает ниже нормы, то впускной и выпускной клапаны открываются таким образом, что вновь направляют воздух от компрессора в ресиверы.

Если по каким-либо причинам компрессор не отключился от пневматической системы при достижении максимально допустимого давления, то вскоре сработает разгрузочный клапан — он произведет сброс давления и обеспечит защиту компонентов системы от поломок.

Как нетрудно заметить, установленный на автомобиле компрессор работает постоянно, а управление давлением в пневматической системе осуществляется только регулятором давления. Связано это с тем, что включение и отключение компрессора реализовать гораздо сложнее, чем распределить поток сжатого воздуха, да и прерывистая работа значительно снижает ресурс компрессора.

Необходимо отметить, что в состав регулятора давления помимо клапанов входит и несколько дополнительных компонентов. В первую очередь — воздушные фильтры на входе и выходе регулятора, которые защищают пневмосистему от попадания в нее твердых частиц от компрессора.

Также регулятор может быть оснащен шумоглушителем, который снижает уровень шума при отключении компрессора от пневмосистемы и при аварийном сбросе давления. Шумоглушитель обычно представляет собой небольшую цилиндрическую деталь, которая с помощью резьбового соединения крепится к регулятору со стороны разгрузочного клапана. Внутри шумоглушителя находится ряд расположенных на определенном расстоянии друг от друга пластин, которые разбивают проходящий через них поток воздуха, чем и достигается снижение уровня шума.

Типы и применимость регуляторов давления

Все регуляторы давления можно условно разделить на три категории по типу используемых в них клапанов:

• Регуляторы с тарельчатыми клапанами;
• Регуляторы с шариковыми клапанами;
• Регуляторы с клапанами обоих типов.

На сегодняшний день применение находят все типы регуляторов, однако наибольшее распространение получили регуляторы, в которых используются комбинация из шариковых и тарельчатых клапанов. Обычно, шариковыми выполняются впускной и выпускной клапаны, а тарельчатыми — разгрузочный и обратный клапаны.

Также все регуляторы можно разделить на две большие группы:

• Регуляторы, допускающие установку шумоглушителя;
• Регуляторы без шумоглушителя.

Сегодня распространены регуляторы первого типа, причем многие из них поступают в продажу уже с установленным шумоглушителем. Благодаря простоте устройства и доступности шумоглушителя, оборудованные им регуляторы практически не отличаются по цене от простых регуляторов.

Большое преимущество регуляторов давления заключается в их универсальности. Один и тот же регулятор с одинаковым успехом может применяться практически на всех моделях отечественных грузовиков и автобусов — ЗИЛ, КрАЗ, КАМАЗ, МАЗ, «Урал», ЛиАЗ, ПААЗ и т.д. Однако при установке регулятора на конкретный автомобиль нередко приходится производить некоторые регулировки, что не доставляет проблем опытным водителям.

Регулировки и основные неисправности регулятора давления

Для обеспечения нормальной работы пневматической системы регулятор давления необходимо регулировать, причем эта может производиться несколько раз — при ремонте или установке нового регулятора, при замене отдельных узлов и агрегатов пневмосистемы, при нарушении работы регулятора по тем или иным причинам, и т.д.

Большинство регуляторов давления имеют две регулировки:

• Установка минимального рабочего давления (то есть, давление включения регулятора) — производится с помощью выведенного наружу болта, который упирается в чашку уравновешивающей пружины. При закручивании болта пружина сжимается, поэтому минимальное давление, при котором происходит включение регулятора, повышается, при выкручивании болта давление, напротив, снижается. В некоторых моделях регуляторов установка минимального давления включения производится с помощью регулировочного колпака, который накрывает пружину;
• Установка максимального рабочего давления (то есть, давление отключения регулятора) — производится различными способами в зависимости от модели регулятора. Обычно регулировка заключается в изменении количества прокладок, уложенных между седлами впускного и выпускного клапана, либо под пружиной разгрузочного клапана.

Регулировка производится по рекомендациям производителя автомобиля, контроль диапазонов давления осуществляется по манометру на приборной панели. Также необходимо оценивать периодичность, с которой компрессор подключается и отключается от пневматической системы (каждое отключение проявляется характерным шипением воздуха).

С течением времени в регуляторе давления могут возникать неисправности, наиболее часто встречаются следующие проблемы:

• Износ клапанов;
• Засорение каналов;
• Засорение фильтров;
• Проседание или поломка пружин;
• Поломка различных компонентов регулятора.

Все неисправности так или иначе проявляются ухудшением работы регулятора, изменением диапазона рабочих давлений с невозможностью их регулировки, или полным выходом из строя этого узла, а вместе с ним — и неработоспособность пневматической системы. Определить поломку можно только после снятия и разборки регулятора давления. В случае засорения каналов или фильтров регулятор можно легко привести в рабочее состояние, однако в случае износа и поломок деталей проще приобрести и установить новый регулятор.

Для обеспечения надежной работы пневматической системы автомобиля следует периодически проверять регулятор давления, а в случае необходимости — производить установку границ диапазона рабочего давления. В этом случае пневматические системы автомобиля будут работать долго и надежно, обеспечивая необходимые эксплуатационные характеристики и безопасность.