Regulator luzu ciężarówki: typy, funkcje i przewodnik po konserwacji

Co właściwie robi regulator luzu ciężarówki

Ciężarówka regulator luzu to mechaniczne połączenie pomiędzy popychaczem komory hamulca pneumatycznego a wałkiem rozrządu hamulca. Kiedy kierowca naciska hamulce, sprężone powietrze wypycha popychacz na zewnątrz, a regulator luzu przekształca tę siłę liniową w moment obrotowy, który obraca krzywkę S, dociskając szczęki hamulcowe do bębna. Bez prawidłowo działającego regulatora luzu skok siłownika hamulcowego jest marnowany – szczęki nigdy nie stykają się całkowicie z bębnem, wydłuża się droga hamowania, a pojazd może nie przejść kontroli drogowej na miejscu.

Termin „luz” odnosi się do niewielkiego luzu, jaki musi istnieć pomiędzy okładziną hamulcową a bębnem po zwolnieniu hamulców. W miarę zużywania się okładzin luz ten rośnie. Zadaniem regulatora luzu — niezależnie od tego, czy jest on wykonywany ręcznie przez technika, czy automatycznie za pomocą mechanizmu wewnętrznego — jest utrzymanie tego luzu w granicach specyfikacji, tak aby przy każdym naciśnięciu pedału dostępna była pełna siła hamowania.

Prawnie wymagany maksymalny skok komory hamulcowej w Ameryce Północnej zgodnie z przepisami FMCSA jest określony przez rozmiar komory — w przypadku komory typu 30 limit ten wynosi 2 cale (51 mm). Przekroczenie tego powoduje wycofanie pojazdu z eksploatacji. Niewyregulowany, zatarty lub zużyty regulator luzu jest jedną z najczęstszych przyczyn, dla których ciężarówki użytkowe nie przechodzą kontroli drogowej I stopnia.

Ręczne a automatyczne regulatory luzu: podstawowe różnice

Obecnie w ciężarówkach użytkowych stosuje się dwie główne kategorie regulatorów luzu: ręczne regulatory luzu i automatyczne regulatory luzu (ASA). Każdy z nich ma odrębną zasadę działania, wymagania dotyczące konserwacji i historię przepisów.

Ręczne regulatory luzu

Ręczne regulatory luzu wymagają od technika fizycznego obrócenia śruby regulacyjnej — zwykle sześciokątnej 9/16 cala — w celu obrócenia przekładni ślimakowej wewnątrz korpusu regulatora i zmiany położenia wałka rozrządu hamulca. Nie ma mechanizmu samokorygującego. Jeżeli kierowca lub zespół zajmujący się konserwacją floty nie przestrzega zaplanowanych przeglądów, w miarę zużywania się okładziny regulacja zaczyna odbiegać od specyfikacji. W przypadku pojazdów o dużym przebiegu może się to zdarzyć w ciągu jednego tygodnia od wykonania usługi.

Jednostki ręczne są prostsze w produkcji i tańsze w przeliczeniu na oś. Pozostają w służbie na starszych przyczepach i niektórych specjalistycznych urządzeniach, ale Przepisy FMCSA wymagają automatycznych regulatorów luzu we wszystkich nowo produkowanych pojazdach z hamulcami pneumatycznymi od 20 października 1994 r. co oznacza, że większość aktywnej floty przewozi samoloty ASA od ponad 30 lat.

Automatyczne regulatory luzu

Automatyczny regulator luzu wykorzystuje wewnętrzny mechanizm sprzęgła jednokierunkowego, przekładnię ślimakową i ramię sterujące, które wykrywa rzeczywisty skok komory podczas każdego uruchomienia hamulca. Gdy skok przekracza ustawiony próg, wewnętrzna zapadka stopniowo obraca przekładnię ślimakową, przesuwając wałek rozrządu i zmniejszając luz pomiędzy okładziną a bębnem. Dzieje się to w sposób ciągły i automatyczny podczas normalnej pracy, bez udziału technika.

Krytyczny punkt, który wielu kierowców błędnie rozumie: ASA nie eliminuje potrzeby kontroli. Eliminuje to potrzebę rutynowej ręcznej regulacji. Jeśli ASA stale się reguluje i nadal nie może utrzymać skoku w określonych granicach, jest to objaw zużytej okładziny, zatartej tulei wałka rozrządu, pękniętego bębna hamulcowego lub wadliwego regulatora, a nie znak, że technik musi po prostu ponownie przekręcić śrubę regulacyjną.

Jak sprawdzić regulację regulatora luzu: metoda skoku popychacza

Standardową metodą sprawdzania regulacji regulatora luzu jest pomiar skoku siłownika hamulca. Nie wymaga to demontażu żadnych komponentów — jest to procedura pomiarowa, którą może wykonać każdy wykwalifikowany technik lub kierowca dysponujący podstawowymi narzędziami.

1. Zaklinuj koła i zwolnij hamulec postojowy.
2. Zaznaczyć popychacz na powierzchni czołowej komory hamulcowej kredą lub pisakiem.
3. Poproś asystenta, aby zastosował ciśnienie hamulca roboczego o wartości około 90 psi (lub użyj narzędzia do uruchamiania hamulca).
4. Zmierzyć odległość przebytą przez popychacz od pierwotnego oznaczenia do położenia zastosowania.
5. Porównaj pomiar z tabelą limitów skoku FMCSA dla konkretnego typu i rozmiaru komory.
6. Zwolnij hamulce i upewnij się, że popychacz całkowicie się cofa. Popychacz, który nie cofa się całkowicie, wskazuje na ciągnący się hamulec lub zatartą sprężynę powrotną — odrębny, ale równie poważny problem.

Typowe limity skoku typu komory w celach informacyjnych:

Przed porównaniem pomiarów należy zawsze określić typ komory wytłoczony na korpusie komory. Stosowanie nieprawidłowego limitu referencyjnego jest częstym i kosztownym błędem podczas kontroli przed wyjazdem.

Jak ręcznie wyregulować regulator luzu

Regulacja ręczna dotyczy przede wszystkim pojazdów z ręczną regulacją luzu oraz ponownego ustawienia wstępnej regulacji po zamontowaniu nowego automatycznego regulatora luzu. Nie jest to – i nie można tego powiedzieć wystarczająco jasno – rutynowa czynność konserwacyjna dla już eksploatowanego ASA. Wielokrotna ręczna regulacja eksploatacyjnego ASA maskuje podstawowy problem i stanowi naruszenie właściwej praktyki konserwacji hamulców.

Procedura regulacji ręcznych regulatorów luzu

1. Zwolnij hamulec postojowy i mocno zaklinuj koła.
2. Znajdź śrubę regulacyjną na korpusie regulatora luzu. W większości projektów w Ameryce Północnej jest on skierowany na zewnątrz, aby zapewnić dostępność.
3. Cofnij nieco regulację, obracając śrubę w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (poluzowanie), aby upewnić się, że przekładnia ślimakowa nie jest zatarta.
4. Obracaj śrubę regulacyjną w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, aby przesunąć szczęki hamulcowe w stronę bębna, aż poczujesz opór — szczęki stykają się teraz z bębnem.
5. Cofnij śrubę o jedną czwartą do połowy obrotu w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, aby uzyskać prawidłowy luz roboczy. Koło powinno się swobodnie obracać ręcznie z lekkim oporem.
6. Kilkakrotnie załącz i zwolnij hamulce główne i ponownie zmierz skok popychacza, aby upewnić się, że mieści się on w dopuszczalnych granicach.
7. Sprawdź, czy koło obraca się swobodnie po zwolnieniu hamulca. Jeśli tak się nie dzieje, hamulec zaciąga się – cofnij jeszcze bardziej regulację.

Celem jest skok popychacza od 3/4 cala do obowiązującego limitu maksymalnego dla typu komory. Zbyt krótki skok — poniżej 3/4 cala — wskazuje, że szczęki poruszają się zbyt blisko bębna i mogą powodować opór hamulca, nagrzewanie się i przedwczesne zużycie okładzin.

Oznaki awarii lub awarii regulatora luzu

Awaria regulatora luzu nie zawsze objawia się dramatycznie. W wielu przypadkach degradacja jest stopniowa i objawia się najpierw jako naruszenie kontroli drogowej, a nie nagła utrata hamulców. Znajomość znaków ostrzegawczych pozwala flotom wykryć problemy, zanim staną się one naruszeniem zasad wycofania z eksploatacji lub czymś gorszym.

• Nadmierny skok popychacza: Najbardziej bezpośredni wskaźnik. Jeśli pomiary skoku stale zbliżają się do dopuszczalnego limitu lub przekraczają go pomimo pracy ASA, wewnętrzne sprzęgło regulatora prawdopodobnie zużyło się poza zakres funkcjonalny.
• Opór hamulca i ciepło: ASA, który jest nadmiernie wyregulowany — przesunął klocki zbyt daleko w stronę bębna — powoduje ciągły częściowy kontakt. Końcówka koła nagrzewa się, okładzina zużywa się przedwcześnie, a w poważnych przypadkach następuje pękanie bębna lub uszkodzenie uszczelki koła. Temperatury powierzchni bębna powyżej 300°F (149°C) w stanie spoczynku są wyraźnym wskaźnikiem zaciągania się hamulców.
• Ciągnięcie pojazdu podczas hamowania: Jeśli po jednej stronie osi nie jest wyregulowany regulator luzu, a druga mieści się w granicach specyfikacji, siła hamowania jest nierówna. Ciężarówka ściąga w bok z większą siłą hamowania. Stan ten pogarsza się na śliskich nawierzchniach.
• Widoczna korozja lub zapieczony sworzeń: Połączenie pomiędzy łącznikiem popychacza a otworem regulatora luzu stanowi pułapkę korozji. Zablokowany sworzeń oznacza, że ​​popychacz nie może się prawidłowo obracać podczas uruchamiania hamulca, co zmniejsza efektywny skok i siłę hamowania.
• Luźne lub niechlujne uczucie w korpusie regulatora: Chwyć ręką ramię regulatora luzu (hamulce zwolnione, koła zaklinowane). Gra powinna być minimalna. Nadmierny luz na boki lub luz obrotowy wskazuje na zużyte elementy wewnętrzne lub luźny wielowypust na wałku rozrządu.
• Usuwanie tłuszczu z uszczelek: Nadmierne smarowanie złączki regulatora luzu wtłacza smar do mechanizmu wewnętrznego i może uszkodzić sprzęgło jednokierunkowe w ASA. I odwrotnie, pozbawione smaru regulatory korodują wewnętrznie i zacierają się.

Wymiana regulatora luzu: kiedy i jak

Nie ma uniwersalnego zakresu przebiegu w przypadku automatycznej wymiany regulatora luzu, ponieważ żywotność zależy w dużym stopniu od środowiska pracy, częstotliwości smarowania, narażenia na sól drogową i historii wymiany okładzin. Jednakże kilka warunków sprawia, że ​​wymiana jest obowiązkowa, a nie opcjonalna.

Wymień regulator luzu, gdy:

• Jednostka nie jest w stanie utrzymać skoku w dopuszczalnych granicach pomimo znanego dobrego układu hamulcowego (dobre okładziny, dobry bęben, sprawny wałek rozrządu).
• Elementy wewnętrzne są widocznie skorodowane, popękane lub zatarte i niemożliwe do odzyskania po smarowaniu.
• Na korpusie regulatora widoczne są pęknięcia, pozbawione wypustów lub uszkodzenia powstałe w wyniku uderzenia gruzem drogowym.
• Trwa wymiana okładzin hamulcowych, a ASA przejechała bez wymiany ponad 800 000 km – w niektórych flotach w ramach standardowej polityki wymienia się ASA co drugą wymianę.
• Otwór sworznia jest wydłużony lub zużyty, co wpływa na geometrię połączenia popychacza z ramieniem.

Kroki instalacji nowego automatycznego regulatora luzu

1. Sprawdź, czy zamienny ASA odpowiada oryginałowi pod względem długości ramienia, liczby wypustów i średnicy otworu widełkowego. Długość ramienia wpływa bezpośrednio na przewagę mechaniczną — użycie niewłaściwej długości powoduje zmianę dostarczonego momentu obrotowego hamulca, nawet jeśli skok regulacji wygląda na prawidłowy.
2. Przed zamontowaniem nowego regulatora sprawdź wypusty wałka rozrządu, tuleje i mocowanie krzyżaka. Zużyta tuleja wałka rozrządu umożliwia boczne przesuwanie krzywki pod obciążeniem, powodując nierówny kontakt okładzin.
3. Przed wciśnięciem regulatora na miejsce należy lekko nasmarować wypusty wałka rozrządu.
4. Zamontuj zawleczkę z nową zawlką — nigdy nie używaj ponownie zawleczki.
5. Wykonaj wstępną ręczną regulację zestawu zgodnie ze specyfikacją producenta. Większość ASA wymaga jednego pełnego obrotu śruby regulacyjnej, aby osadzić mechanizm wewnętrzny przed włączeniem funkcji automatycznej.
6. Załącz i zwolnij hamulce główne 10 razy od pełnego ciśnienia w układzie, aby umożliwić ASA wykonanie cyklu i ustawienie jego wewnętrznego położenia.
7. Zmierzyć skok popychacza. Jeśli po 10 uruchomieniach hamulca nadal będzie on niezgodny ze specyfikacją, sprawdź ponownie cały zespół hamulca, zanim ocenisz nowy regulator.
8. Nasmaruj złączkę do momentu pojawienia się świeżego smaru na uszczelkach regulatora — zazwyczaj 2 do 4 pompek standardowej smarownicy podczas montażu.

Smarowanie: najbardziej zaniedbywany aspekt konserwacji regulatora luzu

Smar nie jest opcjonalny, jeśli chodzi o trwałość regulatora luzu — jest to podstawowa ochrona przed wewnętrzną korozją, która przedwcześnie niszczy regulatory luzu. Zarówno ręczne, jak i automatyczne regulatory luzu są wyposażone w smarowniczki (złączki Zerk), które należy serwisować zgodnie z określonym harmonogramem.

Standardowym zaleceniem większości producentów OEM jest smarowanie złączy regulatora luzu co 25 000 mil lub podczas każdego przeglądu PM, w zależności od tego, co nastąpi wcześniej . W przypadku cykli o dużym obciążeniu – cysterny eksploatowane po zasolonych drogach w zimie, wywrotki w środowisku ściernym, śmieciarki często wykonujące prace typu stop-start – odstęp ten należy skrócić do 10 000–15 000 mil.

Stosuj wyłącznie smar do podwozi NLGI klasy 1 lub 2, który spełnia klasyfikację ASTM D4950 GC-LB lub specyficzne zalecenia producenta podwozia. Nie należy używać smaru z kompleksem litowym w zastosowaniach, w których producent OEM określa sulfonian wapnia lub inny skład chemiczny — niekompatybilne smary mogą powodować wewnętrzne oddzielanie i przyspieszać zużycie, zamiast mu zapobiegać.

Podczas smarowania pompuj powoli, aż w miejscu uszczelnienia lub przedmuchu pojawi się świeży smar. Nadmierne pompowanie powoduje wciśnięcie smaru przez wewnętrzne uszczelki do mechanizmu sprzęgła ASA, co może uniemożliwić funkcję samoregulacji. W przypadku większości konstrukcji wystarczą dwie do trzech pomp ręcznej smarownicy. Jeśli złączka nie przyjmuje smaru, otwór wewnętrzny jest albo wypełniony stwardniałym, starym smarem, albo złączka jest zatkana. Nie wywieraj dodatkowego nacisku — zdejmij złączkę, oczyść port i ponownie nasmaruj.

Długość ramienia regulatora luzu i moment hamulca: dlaczego geometria ma znaczenie

Długość ramienia regulatora luzu mierzy się od środka otworu wałka rozrządu do środka otworu na sworzeń widełkowy. Wymiar ten ma kluczowe znaczenie, ponieważ określa zaletę mechaniczną — stosunek siły liniowej z komory hamulcowej do momentu obrotowego przykładanego do wałka rozrządu.

Standardowe długości ramion dla samochodów ciężarowych w Ameryce Północnej wynoszą od 5-1/2 cala do 6-3/8 cala , przy czym 5-1/2 cala jest najczęściej stosowane na osiach napędowych i 6 cali w niektórych zastosowaniach na osi kierowanej i przyczepach. Zależność między długością ramienia a momentem obrotowym jest bezpośrednia: dłuższe ramię wytwarza większy moment obrotowy przy tej samej sile popychacza, ale wymaga większego skoku popychacza, aby osiągnąć ten sam kąt obrotu krzywki. Dlatego mieszanie długości ramion na osi – nawet o pół cala – powoduje problem z równowagą hamulców.

Gdy nie jest znana pierwotna długość ramienia regulatora luzu – na przykład, gdy urządzenie zostało wymienione w terenie bez dokumentacji – najbezpieczniejszą praktyką jest zmierzenie pozostałej długości regulatora po przeciwnej stronie osi i dokładne dopasowanie. Nie ustawiaj domyślnie najpopularniejszego rozmiaru bez sprawdzenia go na przeciwnej stronie.

Typowe błędy popełniane przez floty przy użyciu automatycznych regulatorów luzu

Przejście z ręcznych na automatyczne regulatory luzu wprowadziło nową kategorię błędów konserwacyjnych – błędów wynikających z niezrozumienia działania ASA. Są one stale przywoływane w przypadkach naruszeń związanych z niesprawnością hamulców oraz w dochodzeniach powypadkowych.

• Ręczna regulacja działającego ASA: To jest najczęstszy błąd. Obracanie śruby regulacyjnej w sprawnym ASA przesuwa krzywkę, ale kolejne uruchomienie hamulca powoduje, że ASA ponownie się samoreguluje – często skutkując przeregulowaniem i oporem hamulca. Jeśli ASA nie jest wyregulowany, określ przyczynę, a nie tylko wciśnij go z powrotem do specyfikacji za pomocą klucza.
• Pominięcie procedury cyklicznej po instalacji: Zamontowanie układu ASA i natychmiastowe wysłanie wózka do przeglądu bez wielokrotnego hamowania oznacza, że regulator nie zakończył wstępnej samoczynnej regulacji. Pomiary skoku wykonane przed jazdą na rowerze często będą odbiegać od specyfikacji, nawet jeśli urządzenie jest doskonale funkcjonalne.
• Montaż ASA bez wymiany zużytych tulei wałka rozrządu: Tuleja o zużyciu bocznym wynoszącym 0,020 cala umożliwia zmianę biegów krzywki podczas hamowania, powodując niespójny kontakt buta i błędne pomiary skoku. Nowy ASA nie jest w stanie rozwiązać tego problemu na wcześniejszym etapie.
• Zaniedbanie przeglądu wahacza sterującego: Większość ASA wykorzystuje wahacz, który opiera się o stały punkt odniesienia na łączniku osi lub łączniku hamulca, aby wykryć skok komory. Jeśli to ramię jest zgięte, brakujące lub ustawione nieprawidłowo, ASA nie jest w stanie wykryć rzeczywistego skoku i będzie albo nadmiernie, albo niedostatecznie wyregulowany.
• Użycie niewłaściwej części zamiennej: Nie wszystkie ASA są wymienne. Liczba splajnów, rozmiar splajnów (zgrubny lub drobny), długość ramienia i średnica otworu widełkowego muszą się zgadzać. Zainstalowanie ASA z inną liczbą wypustów niż oryginalny wałek rozrządu spowoduje, że jednostka albo nie będzie się sprzęgać, albo usunie wypusty w ciągu pierwszych kilkuset mil.

Kryteria inspekcji CVSA i warunki wyłączenia z eksploatacji

Stowarzyszenie na rzecz bezpieczeństwa pojazdów użytkowych (CVSA) publikuje co roku kryteria wycofania z eksploatacji, stosowane przez inspektorów podczas kontroli drogowych poziomu I, II i III. Regulacja hamulców — w szczególności skok popychacza — to jeden z najczęściej wymienianych warunków poza eksploatacją pojazdów użytkowych w Ameryce Północnej.

Według danych CVSA z ostatnich cykli inspekcji, Naruszenia układu hamulcowego niezmiennie stanowią ponad 40% wszystkich zamówień na wycofanie pojazdów z eksploatacji , przy czym regulacja hamulca (związana z regulatorem luzu) stanowi znaczną część tej sumy. Podczas corocznego Tygodnia Bezpieczeństwa Hamulców organizowanego przez CVSA – zwykle odbywającego się pod koniec sierpnia – inspektorzy jako podstawową kontrolę skupiają się przede wszystkim na regulacji hamulców.

Pojazd zostaje wycofany z eksploatacji w celu regulacji hamulców, gdy:

• Zastosowany skok dowolnej komory hamulcowej jest równy lub przekracza określone maksimum dla tego typu i rozmiaru komory.
• Regulator luzu jest pęknięty, uszkodzony lub go brakuje.
• Brakuje sworznia, jest on mocno zużyty lub nie jest prawidłowo zamocowany.
• Nastawnik luzu na wałku rozrządu jest luźny lub wałek rozrządu ma nadmierny luz końcowy.

Z punktu widzenia operacji flotowych pojedyncze zamówienie na wycofanie z eksploatacji powoduje utratę przychodów, zatrzymanie kierowcy, koszty holowania, jeśli ma to zastosowanie, oraz ocenę w systemie SMS (Safety Measurement System) przewoźnika, która wpływa na ranking percentylowy CSA przez 24 miesiące. Koszt nieudanego przeglądu regulatora luzu rutynowo przekracza 2000 do 5000 dolarów, gdy obliczony zostanie całkowity wpływ operacyjny – znacznie więcej niż koszt samego regulatora luzu.

Wybór regulatora luzu według rodzaju zastosowania

Nie każdy regulator luzu pasuje do każdego zastosowania w ciężarówce lub przyczepie. Warunki pracy, konfiguracja osi i typ komory hamulcowej mają wpływ na prawidłowy wybór. Poniższy podział obejmuje najczęstsze scenariusze.

Zastosowania osi napędowej

Na osiach napędowych ciągników klasy 8 zwykle wykorzystuje się komory hamulcowe typu 30 lub 24 w połączeniu z ramionami ASA 5-1/2 cala. Wysokie wymagania dotyczące momentu obrotowego obciążonych osi tandemowych i naprężenia termiczne na terenach górskich sprawiają, że przestrzeganie okresów smarowania jest tutaj szczególnie ważne. Dostępne są oleje ASA z uszczelnionym nadwoziem i wydłużonymi okresami między smarowaniami (do 160 000 mil w niektórych jednostkach premium) i coraz bardziej preferowane przez floty dalekobieżne, które starają się ograniczyć konieczność serwisowania na drogach.

Zastosowania osi skrętnej

Osie skrętne stwarzają wyjątkowe wyzwania związane z pakowaniem, ponieważ regulator luzu musi luzować zwrotnicę w całym zakresie skoku układu kierowniczego. W niektórych konstrukcjach osi kierowanej zastosowano krótszy, przesunięty korpus regulatora luzu, aby uniknąć kontaktu ze zwrotnicą przy pełnym zablokowaniu. Wymiana regulatora luzu osi kierowanej na standardowy zespół osi napędowej — nawet taki z wahaczami o odpowiedniej długości — może skutkować zakłóceniami, które uszkodzą zarówno regulator, jak i geometrię układu kierowniczego.

Zastosowania osi przyczepy

Przyczepy są poddawane rzadszej konserwacji niż ciągniki, co sprawia, że wybór jakości ASA jest szczególnie ważny. Przyczepy zaparkowane na zewnątrz są narażone na korozję, wnikanie wilgoci i wydłużone okresy między przeglądami. Wysokiej jakości ASA do przyczep z wewnętrznymi elementami ze stali nierdzewnej i lepszą konstrukcją uszczelnień zapewniają znacznie dłuższą żywotność w takich warunkach. Przyczepa z trzema niewyregulowanymi regulatorami luzu może przejść pobieżną kontrolę wzrokową i nadal wykazywać rażąco niezgodne z przepisami pomiary skoku — coś, co ujawnia tylko praktyczny pomiar.