En 
A komora pružinové brzdy funguje tak, že při normální jízdě používá stlačený vzduch k udržení výkonné vnitřní pružiny ve stlačené nebo „klecové“ poloze, což umožňuje, aby provozní brzda fungovala nezávisle prostřednictvím samostatné přední komory. Když řidič zabrzdí parkovací brzdu nebo když dojde k náhlé ztrátě tlaku vzduchu, stlačený vzduch za pružinou se vyčerpá a pružina se silně roztáhne a vytlačí tlačnou tyč směrem ven, aby použila základní brzdy a udržela vozidlo v klidu. Tato dvoukomorová konstrukce integruje standardní membránu provozní brzdy s pružinou ovládanou parkovací a nouzovou brzdou, takže komora pružinové brzdy primární bezpečnostní mechanismus u těžkých nákladních vozidel, autobusů a přívěsů. Podle Federálního bezpečnostního standardu pro motorová vozidla (FMVSS) 121 musí být všechna vzduchem bržděná vozidla vybavena parkovací brzdou, která zůstává zatažena i po úplné ztrátě tlaku vzduchu, což je požadavek, který zcela splňuje konstrukce komory pružinové brzdy.
Co je komora pružinové brzdy a jaké jsou její primární součásti?
Komora pružinové brzdy je ovladač dva v jednom, který kombinuje komoru provozní brzdy vpředu a komoru parkovací brzdy ovládanou pružinou vzadu, oddělené mezipřírubou a spojené společnou sestavou tlačné tyče. Celá jednotka je obvykle upnuta nebo přišroubována ke konzole na nápravě a její tlačná tyč je připojena prostřednictvím vidlice k seřizovači vůle, který pak otáčí vačkovým hřídelem brzdy, aby se roztáhly brzdové čelisti. Hlavní vnitřní součásti a komora pružinové brzdy jsou navrženy tak, aby prováděly různé funkce v normálních i poruchových scénářích:
- Membrána provozní brzdy: Pružný pryžový kotouč umístěný v přední komoře. Když stlačený vzduch vstoupí do servisního portu, membrána se nafoukne a tlačí na desku tlačné tyče, čímž se tlačná tyč vysune, aby se použily brzdy.
- Servisní vratná pružina: Kuželová spirálová pružina v přední komoře, která zasouvá tlačnou tyč, když se uvolní provozní tlak vzduchu, a vrací brzdové čelisti do uvolněné polohy.
- Posilovací pružina parkovací brzdy: Masivní, vysoce pevná vinutá pružina uložená v zadní komoře. Tato pružina je určujícím znakem a komora pružinové brzdy . Když není proti tlaku vzduchu, expanduje silou, která může přesáhnout 2000 liber poskytující mechanickou energii k zablokování brzd.
- Parkovací membrána a tlačítko: Druhá membrána v zadní komoře, která přijímá stlačený vzduch z ovládacího ventilu parkovací brzdy. Když je pod tlakem, tlačí na parkovací tlačnou desku a stlačuje výkonovou pružinu.
- Mezipříruba a vodicí trubka: Odděluje dvě komory a obsahuje utěsněné vedení, skrz které se pohybuje tlačná tyč, což zabraňuje úniku vzduchu mezi servisní a parkovací částí.
- Šroub klece: Sestava šroubu a matice ve tvaru T, kterou lze ručně utáhnout, aby se mechanicky stlačila elektrická pružina, což umožňuje uvolnění brzdy pro tažení nebo opravu bez tlaku vzduchu.
Jak funguje část provozní brzdy pružinové brzdové komory
Funkce provozní brzdy pružinové brzdové komory působí přes přední komoru pomocí stlačeného vzduchu dodávaného nožním ventilem k tlačení membrány a vysouvání tlačné tyče, zcela nezávisle na parkovací pružině v zadní komoře. Když řidič sešlápne brzdový pedál, vzduch z nádrží na stlačený vzduch vozidla proudí přes šlapací ventil a vstupuje do servisního otvoru v přední polovině komory. Tlak vzduchu, který se obvykle pohybuje od 0 až 100 psi (0 až 6,9 bar) v závislosti na síle pedálu vyplní dutinu za servisní membránou. Membrána se vyboulí směrem ven, tlačí na kovovou desku tlačné tyče a překonává odpor provozní vratné pružiny. Tlačná tyč se vysouvá směrem ven, otáčí seřizovačem vůle a vačkovým hřídelem a tlačí brzdové čelisti proti bubnu. Když řidič uvolní pedál, provozní vzduch je vypuštěn do atmosféry přes rychloupínací ventil nebo samotný pedálový ventil a provozní vratná pružina zatlačí membránu zpět, zatáhne tlačnou tyč a uvolní brzdy. Během celého tohoto procesu zůstává parkovací pružina zadní komory plně stlačena konstantním tlakem parkovacího vzduchu dodávaného přes samostatný okruh, který je obvykle udržován na 90 až 130 psi (6,2 až 9,0 barů) . Tato izolace funkcí je pro pochopení zásadní jak funguje komora pružinové brzdy : přední komora zvládá veškeré proporcionální, řidičem řízené brzdění, zatímco zadní komora je připravena fungovat jako pojistka proti selhání.
Jak se aktivuje funkce parkovací a nouzové brzdy
Parkovací brzda se aktivuje, když řidič úmyslně uvolní tlak vzduchu v zadní komoře, nebo automaticky, pokud tlak v systému selže, což umožňuje, aby se obrovská pružina roztáhla a vytlačila tlačnou tyč ven plnou mechanickou silou. Řidič ovládá parkovací brzdu zatažením za žlutý knoflík ve tvaru kosočtverce na palubní desce, který odvzdušní okruh parkovacího vzduchu. Jak vzduch proudí ze zadní komory, stlačená pružina již není zadržována. Roztahuje se a tlačí na parkovací tlačnou desku, která zase tlačí na mezilehlou membránu, servisní tlačnou tyč a nakonec na seřizovač odvěšení, aby se použily brzdy. Tato aplikace je čistě mechanická a nevyžaduje žádnou elektřinu ani tlak vzduchu. Síla pružiny ve standardním typu 30 komora pružinové brzdy stačí k úplnému zablokování nápravy i na plně naloženém vozidle. Aby řidič uvolnil parkovací brzdu, zatlačí ventil na přístrojové desce dovnitř a umožní tak vysokotlakému vzduchu znovu vstoupit do zadní komory. Vzduch opět stlačí pružinu, odtáhne táhlo od nastavovače a uvolní brzdy. V případě katastrofálního úniku vzduchu nebo přetrženého řemenu kompresoru klesne tlak parkovacího vzduchu pod prahovou hodnotu – obvykle kolem 40 až 50 psi (2,8 až 3,4 bar) – a elektrická pružina se automaticky vysune a vozidlo se zastaví. Tato funkce automatického nouzového brzdění je vyžadována zákonem a je jedním z nejdůležitějších důvodů komora pružinové brzdy je povinné pro všechna těžká užitková vozidla.
Provozní stavy komory pružinové brzdy: Srovnávací přehled
Komora pružinové brzdy může existovat ve čtyřech různých pneumatických a mechanických stavech, z nichž každý má jedinečnou kombinaci tlaků vzduchu a poloh pružin, které určují, zda jsou brzdy zataženy nebo uvolněny. Níže uvedená tabulka shrnuje tyto stavy pro objasnění jak funguje komora pružinové brzdy za různých jízdních a parkovacích podmínek.
| Provozní stav | Tlak vzduchu v servisní komoře | Tlak vzduchu v parkovací komoře | Stav napájecí pružiny | Stav brzd |
|---|---|---|---|---|
| Normální jízda (brzdy uvolněné) | 0 psi (odvzdušněno) | 90–130 psi (plně pod tlakem) | Plně komprimovaný | Vydáno |
| Zatažena servisní brzda | 5–100 psi (modulováno) | 90–130 psi (udržovaný) | Plně komprimovaný | Aplikováno proporcionálně |
| Sada parkovací brzdy | 0 psi | 0 psi (odvzdušněno) | Plně rozšířeno | Plně mechanicky aplikován |
| Nouzová ztráta vzduchu | 0 psi | Klesající pod 40–50 psi | Automaticky se rozšiřuje | Automaticky aplikováno |
Role klecového šroubu při ručním uvolnění
Každá komora pružinové brzdy je vybavena šroubem s klecí, který umožňuje technikovi mechanicky stlačit pružinu a uvolnit parkovací brzdu, aby bylo možné odtáhnout invalidní vozidlo nebo bezpečně rozebrat sestavu brzdy pro opravu. Šroub klece je umístěn na zadním konci komory. K kleci pružiny se používá klíč k otočení šroubu, který se zašroubuje do tlačné desky, čímž se pružina stáhne do stlačeného stavu. Musí být utažen, dokud nedosáhne dna, a pojistná matice jej zajistí na místě. Správně v kleci komora pružinové brzdy odstraňuje veškerou sílu pružiny z tlačné tyče a umožňuje tak volné otáčení kola i při nulovém tlaku vzduchu v parkovacím okruhu. Avšak pokus o demontáž pružinové komory bez předchozího uzavření pružiny je extrémně nebezpečný, protože náhlé uvolnění stlačené pružiny může způsobit vážné zranění nebo smrt. To je důvod, proč bezpečnostní předpisy striktně nařizují, aby se před jakýmkoli servisním zásahem na brzdové komoře nebo na součástech základové brzdy provedlo uložení do klece.
Běžné poruchové režimy a údržba pružinových brzdových komor
Zatímco komory pružinových brzd jsou mechanicky jednoduché a extrémně odolné, mohou selhat kvůli prasknutí membrány, netěsnostem těsnění nebo únavě pružin, což vše ohrozí buď schopnost provozního brzdění, nebo funkci nouzového parkování. Mezi nejběžnější režimy selhání patří:
- Prasknutí servisní membrány: Přední membrána může způsobit trhlinu opakovaným ohýbáním. To způsobí ztrátu tlaku provozní brzdy a často se projeví syčivým zvukem při sešlápnutí brzdového pedálu. Protržená servisní membrána musí být okamžitě vyměněna, protože postižené kolo nebude mít žádnou brzdnou sílu.
- Netěsnost parkovací membrány: Netěsnost v membráně zadní komory brání úplnému stlačení pružiny, což způsobuje tažení nebo úplné uvolnění parkovací brzdy. Tento stav generuje nadměrné teplo a pokud nebude opraven, může vést k požáru kola.
- Únava silové pružiny: Ačkoli je to vzácné, může výkonová pružina ztratit napětí během stovek tisíc cyklů nebo pokud byla vystavena korozivní vlhkosti v důsledku selhání membrány. Oslabená pružina může stále projít vizuální kontrolou, ale bude produkovat nižší přídržnou sílu, než je jmenovitá, což potenciálně umožní zaparkovanému vozidlu rozjet se na svahu.
- Zadřený šroub klece nebo poškozené závity: Zrezivělý nebo zkřížený šroub klece může bránit ručnímu uvolnění pružiny, což komplikuje opravy u silnice. Doporučeným preventivním opatřením je pravidelná kontrola šroubu klece a aplikace prostředku proti zadření na závity.
Pravidelná kontrola komora pružinové brzdy by měla zahrnovat kontrolu zdvihu tlačné tyče, kontrolu vnějších svorek a šroubů z hlediska koroze a poslechu, zda nedochází k úniku vzduchu. Jakákoli komora s prasklou membránou nebo netěsným těsněním by měla být vyměněna spíše než opravena, protože vnitřní pružina představuje smrtelné bezpečnostní riziko, pokud kryt otevře nezaškolená osoba. Aliance pro bezpečnost užitkových vozidel (CVSA) zahrnuje stav brzdové komory jako kritickou položku ve svých kritériích kontroly mimo provoz a netěsná nebo poškozená komora neprojde silniční kontrolou.
Často kladené otázky o pružinových brzdových komorách
Jaký je rozdíl mezi komorou pružinové brzdy typu 30 a typu 36?
Typové označení se vztahuje na efektivní plochu servisní membrány ve čtverečních palcích. A typ 30 komora pružinové brzdy má membránu 30 čtverečních palců, zatímco typ 36 má membránu 36 čtverečních palců. Větší komora generuje úměrně vyšší sílu tlačné tyče pro daný tlak vzduchu a používá se při větším zatížení náprav. Síla parkovací pružiny je také odpovídajícím způsobem vyšší ve větší komoře.
Mohu jezdit s komorou pružinové brzdy v kleci?
Ne. Jízda s komorou pružinové brzdy v kleci je nezákonná a extrémně nebezpečná, protože parkovací a nouzová brzda na tomto kole je zcela deaktivována. Šroub klece je dočasný nástroj pouze pro tažení nebo opravu. Vozidlo musí být vyřazeno z provozu, dokud nebude instalována náhradní komora.
Proč se moje pružinová brzda neuvolní ani při plném tlaku vzduchu?
Pokud se parkovací brzda neuvolní s plným tlakem vzduchu, nejpravděpodobnější příčinou je prasklá parkovací membrána, která nemůže udržet tlak, zadřený šroub klece, který zůstal částečně zajištěný, nebo mechanické zablokování nastavovače vůle nebo vačkového hřídele. Netěsný parkovací regulační ventil na přístrojové desce může také zabránit dosažení dostatečného tlaku komora pružinové brzdy .
Jak často by se měly měnit komory pružinových brzd?
Neexistuje žádný pevný interval výměny, ale komora pružinové brzdys měly by být vyměněny, pokud membrány vykazují praskliny, pokud zdvih tlačné tyče překročí mez opětovného nastavení nebo pokud je zjištěno jakékoli vnější poškození nebo koroze. Mnoho vozových parků vyměňuje komory proaktivně po 10 až 15 letech provozu jako součást programu prevence koroze, zejména v oblastech, kde posypová sůl urychluje degradaci kovu.
Porozumění jak funguje komora pružinové brzdy je zásadní pro ocenění bezpečnostní architektury moderních těžkých nákladních vozidel. Elegantní integrace membrány provozní brzdy s mechanickou pružinou zabezpečenou proti selhání poskytuje jak odstupňovanou brzdnou sílu, tak zaručenou nouzovou brzdu, která funguje bez jakékoli elektrické nebo pneumatické podpory. Tato schopnost duálního režimu zůstala po celá desetiletí prakticky nezměněna, protože nabízí bezkonkurenční spolehlivost v kompaktní, samostatné jednotce a je i nadále základem dodržování bezpečnosti vozidel na dálnicích po celém světě.
