A regulator luzu to mechaniczne ramię łączące popychacz komory hamulca pneumatycznego z wałkiem rozrządu hamulca. Po włączeniu hamulców sprężone powietrze wypycha popychacz na zewnątrz, a regulator luzu przekształca tę siłę liniową w siłę obrotową działającą na krzywkę S, która dociska szczęki hamulcowe do bębna. Bez prawidłowo działającego regulatora luzu szczęki hamulcowe nie mogą mieć pełnego kontaktu z bębnem, drastycznie zmniejszając siłę hamowania.
Termin „luz” odnosi się do szczeliny lub luzu pomiędzy szczękami hamulcowymi a bębnem. W miarę zużywania się okładzin hamulcowych szczelina ta zwiększa się, co oznacza, że popychacz musi przesunąć się dalej, zanim hamulce faktycznie się załączą. Zadaniem regulatora luzu jest kompensowanie tego zużycia i utrzymywanie skoku popychacza w bezpiecznym zakresie roboczym — zwykle definiowanym przez przepisy FMCSA jako nie więcej niż określony pomiar w zależności od typu i rozmiaru komory hamulcowej.
Korektory luzu można znaleźć w praktycznie wszystkich średnich i ciężkich pojazdach użytkowych wyposażonych w hamulce pneumatyczne — ciężarówkach klasy 6, 7 i 8, przyczepach, autobusach i niektórych urządzeniach budowlanych. Są one montowane na każdym końcu osi hamulca i współpracują z zespołem hamulca podstawowego.
Istnieją dwa główne typy regulatorów luzu stosowanych w pneumatycznych układach hamulcowych: ręczne i automatyczne. Zrozumienie różnicy ma kluczowe znaczenie w przypadku planowania konserwacji i kontroli drogowych.
Ręczne regulatory luzu wymagają okresowej regulacji przez przeszkolonego mechanika lub technika. Mają śrubę regulacyjną z łbem sześciokątnym — zwykle złączkę 9/16 cala — którą należy obrócić, aby obrócić wewnątrz przekładnię ślimakową, co zmienia położenie ramienia regulatora względem wałka rozrządu i zwiększa luz hamulca do bębna. W przypadku intensywnego użytkowania regulatory ręczne należy sprawdzać i regulować nawet codziennie. Zaniedbanie ręcznej regulacji jest jedną z najczęstszych przyczyn niezaliczenia kontroli hamulców w pojazdach użytkowych.
Ręczne regulatory luzu są nadal stosowane w starszych pojazdach i niektórych specjalistycznych urządzeniach. Od 1994 r. FMCSA wymaga, aby wszystkie nowo produkowane przyczepy z hamulcem pneumatycznym były wyposażone w automatyczne regulatory luzu, a od 1995 r. ta sama zasada dotyczy samochodów ciężarowych i autobusów. Jednakże pojazdy wyprodukowane przed tymi datami mogą nadal legalnie współpracować z zespołami ręcznymi, jeśli są odpowiednio konserwowane.
Automatyczne regulatory luzu — powszechnie określane w skrócie ASA — dostosowują się automatycznie przy każdym uruchomieniu hamulców. Wewnętrzny mechanizm wykrywa, kiedy skok popychacza przekracza optymalny zakres i obraca regulator, aby to skompensować. Teoretycznie prawidłowo funkcjonujący ASA powinien przez cały czas utrzymywać prawidłowy skok popychacza bez interwencji człowieka. W praktyce ASA nadal wymagają regularnych przeglądów, ponieważ mogą się zatrzeć, zużyć lub działać nieprawidłowo, a zablokowany automatyczny regulator nie naprawi się samoczynnie.
Powszechnym błędnym przekonaniem jest to, że automatyczne regulatory luzu nie wymagają konserwacji. To jest nieprawidłowe. Jeśli ASA nie jest w stanie utrzymać skoku popychacza w granicach specyfikacji, podstawową przyczyną jest często zużycie okładzin lub bębnów hamulcowych – stan, którego regulator nie jest w stanie samodzielnie naprawić. Wymiana regulatora bez usunięcia pierwotnej przyczyny spowoduje jedynie powtarzające się nieprawidłowe ustawienie hamulców.
| Funkcja | Ręczny regulator luzu | Automatyczny regulator luzu |
|---|---|---|
| Metoda regulacji | Ręcznie, przez technika | Samoregulacja przy każdym uruchomieniu hamulca |
| Częstotliwość konserwacji | Kontrole codzienne lub cotygodniowe | Nadal wymagane są regularne przeglądy |
| Wymagane od | Tylko starszy sprzęt | 1994 (przyczepy), 1995 (ciężarówki/autobusy) |
| Ryzyko nieprawidłowego dostosowania | Wysoki, jeśli nie jest utrzymywany | Niższy, ale nadal możliwy w przypadku zajęcia |
| Typowe zastosowanie | Starsze ciężarówki, pojazdy specjalne | Wszystkie nowoczesne pojazdy użytkowe |
Aby zrozumieć, dlaczego regulator luzu ma tak duże znaczenie, warto prześledzić, jak faktycznie działają hamulce pneumatyczne od pedału do koła.
W tym systemie regulator luzu jest zasadniczo dźwignią. Jak każda dźwignia, jej skuteczność zależy od długości ramienia i kąta przyłożenia siły. Optymalna geometria występuje, gdy ramię regulatora luzu jest ustawione pod kątem około 90 stopni w stosunku do popychacza w momencie pełnego uruchomienia hamulca. Kiedy hamulce nie są wyregulowane, kąt ten ulega zmianie, zmniejszając przewagę mechaniczną i skuteczność hamowania.
Długość ramienia regulatora luzu mierzona jest w calach i jest wytłoczona lub odlana na korpusie regulatora. Typowe długości to 5-1/2 cala i 6 cali. Długość ramienia musi odpowiadać rozmiarowi komory hamulcowej i specyfikacji producenta osi — mieszanie nieprawidłowych długości ramion jest poważnym błędem bezpieczeństwa, który wpływa na moment hamowania.
Przepisy federalne na mocy 49 CFR część 393 i normy kontroli hamulców CVSA definiują maksymalne dopuszczalne długości skoku popychacza dla każdego rozmiaru komory. Przekroczenie tych wartości granicznych oznacza rozregulowanie hamulców i wycofanie pojazdu z eksploatacji.
Oto przykłady maksymalnych limitów skoku dla popularnych typów siłowników hamulcowych:
| Typ komory | Maks. skok (standardowy) | Maksymalny skok (długi skok) |
|---|---|---|
| Typ 12 | 1-3/4 cala (44 mm) | 2 cale (51 mm) |
| Typ 16 | 1-3/4 cala (44 mm) | 2 cale (51 mm) |
| Wpisz 20 | 1-3/4 cala (44 mm) | 2 cale (51 mm) |
| Wpisz 24 | 1-3/4 cala (44 mm) | 2 cale (51 mm) |
| Wpisz 30 | 2 cale (51 mm) | 2-1/2 cala (64 mm) |
| Typ 36 | 2-1/4 cala (57 mm) | 3 cale (76 mm) |
Hamulec przekroczony nawet o 1/4 cala maksymalnego skoku może zmniejszyć siłę hamowania o 20 procent lub więcej. W w pełni załadowanym zestawie pojazdów o masie 80 000 funtów takie zmniejszenie momentu hamowania może wydłużyć drogę hamowania o kilkadziesiąt stóp – na tyle, aby spowodować katastrofalną kolizję przy prędkościach autostradowych.
Inspektorzy mierzą skok popychacza, zaznaczając popychacz w stanie spoczynku, przykładając do hamulców ciśnienie powietrza około 90 psi i mierząc, jak daleko przesunął się popychacz. Test ten jest szybki i prosty, dlatego jest jedną z pierwszych rzeczy, które inspektor CVSA sprawdza podczas inspekcji poziomu I.
Zły lub nie wyregulowany regulator luzu nie zawsze daje o sobie znać dramatycznie. W wielu przypadkach pojazd nadal się zatrzymuje – tyle że nie tak skutecznie i równomiernie. Oto najbardziej wiarygodne wskaźniki, że coś jest nie tak.
Jeśli pedał hamulca wymaga większego nacisku niż zwykle lub reakcja pojazdu trwa zauważalnie dłużej, popychacze mogą przesunąć się zbyt daleko, zanim szczęki dotkną bębna. Jest to bezpośredni objaw zbyt luźnych regulatorów luzu.
Jeśli jeden regulator luzu będzie prawidłowo wyregulowany, a ten po przeciwnej stronie osi nie, siła hamowania będzie nierówna. Strona z większą siłą hamowania będzie zwalniać szybciej, powodując ściąganie pojazdu w tym kierunku. Jest to szczególnie niebezpieczne w mokrych lub śliskich warunkach i może powodować sytuacje, w których występuje scyzoryk w pojazdach kombinowanych.
Podczas oględzin przy zaciągniętych hamulcach można obejrzeć każdy popychacz. Jeśli wydaje się, że jest całkowicie wysunięty lub bardzo blisko pełnego, oznacza to, że regulator luzu nie utrzymuje odpowiedniego prześwitu pomiędzy szczękami a bębnem. Przy maksymalnym skoku membrana wewnątrz komory naciska na ściankę komory, zamiast wywierać siłę, co jest mechanicznie nieefektywne i niebezpieczne.
Odwrotny problem — zbyt ciasno ustawiony regulator — powoduje częściowy kontakt szczęk hamulcowych z bębnem nawet po zwolnieniu hamulców. Powoduje to ciągłe tarcie, generując ciepło. Temperatury bębna powyżej 400°F (204°C) wskazują na opór hamulca i mogą powodować blaknięcie hamulców, zaszklenie okładziny, a w skrajnych przypadkach nawet pożar. Opór można rozpoznać dotykając obszaru piasty koła po jeździe (ostrożnie – może być bardzo gorąco) lub wyczuwając zapach spalonego materiału ciernego.
Jeśli Ty lub Twój warsztat ręcznie wyregulowaliście automatyczny regulator luzu i natychmiast przestał on działać zgodnie ze specyfikacją, oznacza to, że sam ASA jest uszkodzony — zazwyczaj jest to zużyty lub zatarty wewnętrzny mechanizm sprzęgła — lub że okładziny hamulcowe są zużyte powyżej granic użytkowych. Zwykła ponowna regulacja tego samego automatycznego regulatora bez zbadania pierwotnej przyczyny jest nieskuteczna i stanowi naruszenie wytycznych producenta. Meritor, Haldex i inni producenci wyraźnie stwierdzają, że ASA wymagający wielokrotnej ręcznej regulacji należy wymienić, a nie ponownie regulować.
Procedury kontrolne różnią się nieznacznie w zależności od tego, czy regulator jest ręczny, czy automatyczny, ale podstawowe etapy dotyczą obu.
Jeżeli posiadasz ręczny regulator luzu, który nie spełnia specyfikacji, procedura regulacji jest następująca:
Nigdy nie próbuj ręcznie regulować automatycznego regulatora luzu, aby skompensować nadmierny skok popychacza — wyłącza to funkcję samoregulacji i maskuje podstawowy problem. Prawidłowa procedura polega na zdiagnozowaniu, dlaczego ASA nie utrzymuje regulacji i bezpośrednim zajęciu się przyczyną.
Zrozumienie przyczyn, które powodują awarię lub brak regulacji regulatorów luzu, pomaga zarówno w zapobieganiu, jak i diagnozowaniu.
Jest to najczęstsza przyczyna nieprawidłowej regulacji hamulców. W miarę zużywania się materiału podszewki zwiększa się odstęp między klocem a bębnem, co wymaga większego skoku popychacza. Ręczny regulator, który nie jest regularnie serwisowany, będzie coraz bardziej odbiegał od specyfikacji. Nawet automatyczny regulator w końcu wyczerpie swój zakres regulacji, jeśli okładziny nie zostaną wymienione na czas. Większość producentów okładzin hamulcowych zaleca przeprowadzanie przeglądów co 50 000 mil w przypadku pojazdów drogowych lub podczas każdego zaplanowanego przeglądu PM.
Automatyczne regulatory luzu zawierają wewnętrzne koła zębate, zapadki i mechanizm sprzęgła jednokierunkowego. Prawidłowe działanie tych elementów zależy od smaru. Kiedy smar ulegnie rozkładowi lub wypłukaniu – co jest częste w pojazdach regularnie narażonych na mycie pod wysokim ciśnieniem – wewnętrzny mechanizm ulega zatarciu i regulator traci zdolność do samoregulacji. Częstotliwość smarowania różni się w zależności od producenta, ale zazwyczaj wynosi co 25 000 mil lub co 3 miesiące, w zależności od tego, co nastąpi wcześniej.
Sworzeń łączący łączy popychacz z ramieniem regulatora luzu. Z biegiem czasu sworzeń i jego otwór ulegają zużyciu, powodując powstawanie luzów w połączeniu. Nastawnik nie przejmuje tego spadku — dodaje się go bezpośrednio do efektywnej długości skoku. Zużyty sworzeń widełkowy może zwiększyć pozorny skok nawet o 1/4 cala, co mogłoby spowodować wypchnięcie hamulca spełniającego wymagania w inny sposób na obszar nieczynny.
Używanie regulatora luzu o niewłaściwej długości ramienia dla specyfikacji komory hamulcowej i osi jest częstszym błędem montażowym, niż zdaje sobie sprawę większość flot. Zbyt długie ramię stwarza nadmierną przewagę mechaniczną i może nadmiernie hamować, natomiast zbyt krótkie ramię zmniejsza moment hamowania. Zawsze dopasowuj zamienny regulator do specyfikacji OEM dla danej pozycji osi.
Fizyczne uszkodzenia spowodowane gruzem drogowym, uderzeniem w krawężnik lub nieprawidłową instalacją mogą spowodować wygięcie ramienia regulatora lub pęknięcie obudowy. Wygięte ramię zmienia efektywną długość i geometrię regulatora, pogarszając moment hamowania. Każdy regulator z widocznymi pęknięciami lub zagięciami należy natychmiast wymienić – nie jest to element, który można wyprostować lub zespawać i przywrócić do użytku.
Nastawniki luzu są elementami zużywalnymi o skończonej żywotności. Większość producentów sugeruje wymianę po przejechaniu od 300 000 do 500 000 mil w normalnych warunkach, chociaż w przypadku zastosowań w trudnych warunkach może być konieczna wcześniejsza wymiana. Oto warunki wymagające natychmiastowej wymiany:
Podczas wymiany regulatora luzu należy zawsze wymieniać jednocześnie sworzeń i tuleję, jeśli wykazują oznaki zużycia. Ponowne użycie zużytego sworznia z nowym regulatorem powoduje ten sam błąd pomiaru skoku, który właśnie został skorygowany.
Po zamontowaniu nasmaruj regulator przez złączkę zerkową, aż świeży smar wypłynie z uszczelki, naciśnij kilka razy hamulce, aby umożliwić indeksowanie i ustawienie ASA, a następnie ponownie zmierz skok popychacza, aby potwierdzić prawidłową regulację przed ponownym uruchomieniem pojazdu.
Niewyregulowane hamulce — najczęściej spowodowane problemami z regulatorem luzu — stanowią jedno z najczęstszych naruszeń związanych z niesprawnością hamulców wykrytych podczas kontroli drogowych CVSA. Podczas corocznych inspekcji przeprowadzanych przez CVSA w ramach Tygodnia Bezpieczeństwa Hamulców, niewyregulowane hamulce niezmiennie odpowiadają za znaczną część wszystkich naruszeń związanych z hamulcami. Podczas niedawnej inspekcji CVSA około 12 do 14 procent wszystkich skontrolowanych pojazdów użytkowych zostało wycofanych z eksploatacji z powodu usterek hamulców, a główną przyczyną były problemy z regulatorem luzu.
Naruszenie polegające na nieużywaniu regulacji hamulców powoduje natychmiastowe wyłączenie pojazdu z drogi i może skutkować karami finansowymi, dyskwalifikacją kierowcy i negatywnymi wynikami SMS w systemie pomiaru bezpieczeństwa FMCSA. Przewoźnicy z wysokimi wynikami SMS są oznaczani jako wymagający interwencji priorytetowej, co może skutkować audytami i przeglądami zgodności.
Poza karami regulacyjnymi, konsekwencje dla bezpieczeństwa wynikające z nie wyregulowanych hamulców są poważne. Badania przeprowadzone przez FMCSA i NHTSA konsekwentnie wykazały, że pojazdy użytkowe z wadami hamulców są znacznie nadreprezentowane w danych dotyczących wypadków śmiertelnych. Załadowany zestaw pojazdów jadący z prędkością 100 km/h potrzebuje w normalnych warunkach około 400 stóp, aby się zatrzymać – awarie hamulców mogą wydłużyć tę odległość o 25 procent lub więcej.
Kierowcy mają prawny obowiązek na mocy 49 CFR część 396 przeprowadzania kontroli przed podróżą i po niej, obejmujących podstawową kontrolę hamulców. Chociaż zazwyczaj nie oczekuje się od kierowców dokładnego pomiaru skoku popychacza, powinni oni być w stanie rozpoznać oczywiste oznaki oporu hamulca, ciągnięcia lub nieprawidłowego wyczucia pedału i zgłosić je przed rozpoczęciem jazdy.
W dyskusjach na temat konserwacji obok regulatora luzu często pojawia się kilka powiązanych terminów. Oto krótka instrukcja, jak zachować je prosto.