Тормоза – пневматика или гидравлика?

Летящая без тормозов машина – что снаряд из пушки, не менее опасная штука. Поэтому, как только появились механические транспортные средства, развивающие сравнительно большую скорость, сразу же встал вопрос о безопасности. И первым его решил Джон Вестингауз.


Именно он в 1869 году изобрел для поездов пневматическую тормозную систему с 3-мя клапанами, принцип действия которой остался неизменным и по сей день. Его именем еще долго называли тормоза в ж/д составах. А вот кто приложил руку к установке гидравлических систем на машину, доподлинно неизвестно. Правда, опытами в этом направлении занимался еще Архимед, потом Леонардо да Винчи, но ближе всех подошел к затронутой теме Паскаль: он изобрел гидравлический пресс и шприц.


Однако почему тормозные системы для транспорта имеют четкое разделение: гидравлика устанавливается на легковушки, пневматика (ПТ) – на грузовые машины и поезда?

Безопасность

Отсутствие тормозов может привести к печальным последствиям на любом виде транспорта. Но, согласитесь: катастрофа многотонной фуры или длинного поезда с пассажирскими, грузовыми вагонами приведет к большим проблемам, если сравнивать с легковыми автомобилям. Поэтому на тяжелом транспорте устанавливают более мощные и надежные тормоза, коими и являются системы, использующие для остановки сжатый воздух. Здесь стоит упомянуть главный минус гидравлики – закрытость контуров, нарушение герметичности которых приводит к их отказу. Даже небольшая утечка жидкости чревата прекращением работы всей системы.


В то время, как пневматика имеет бесконечный «резерв» рабочего тела – воздух. Им можно в любой момент дополнить ресиверы. Поэтому тормоза не откажут. Более того: они автоматически «включаются», когда воздуха в ресиверах-резервуарах нет. Есть и еще один, «побочный» плюс.


Наличие в системе компрессора позволяет накачивать шины без посторонней помощи, а в некоторых машинах – прямо нат ходу. Но давайте подробнее разберемся с ПТ, чтобы понять, почему их не ставят на легковушки – что, они не нуждаются в мощных и надежных тормозах?

Как работает пневматическая система и что в нее входит

Главный орган здесь – компрессор. В него из окружающей среды закачивается воздух. Но не напрямую, а через фильтр: часто используется тот, что нужен двигателю, но может стоять и отдельный элемент. Сжатый воздух из компрессора направляется в специальные резервуары – ресиверы. Если главный рабочий орган перестанет функционировать, какое-то время тормозная система еще будет действовать.


Далее воздух по трубкам-магистралям поступает в камеры (для каждого колеса она отдельная). Внутри – диафрагма либо поршень. Они воздействуют на стержень, кулачок, которые раздвигают колодки, прижимая их к диску, барабану.


Эта картинка только вкратце показывает, как работает пневматика на поездах и грузовиках. В действительности в систему входит еще много элементов, помимо компрессора, ресивера и камер.

Осушитель

Компонент, отвечающий за эксплуатационный ресурс тормозов. Компрессор использует воздух, который находится в атмосфере: вместе с ним в тормозную систему попадает влага.


Она конденсируется на стенках ресиверов, камер и иных элементах. Зимой и вовсе может замерзнуть. Чтобы не допустить этого, используется осушитель, задача которого состоит в удалении влаги из воздуха.

Краны

Главный из них представляет собой узел, внутри которого поршни, распределяющие воздух по контурам и тормозным камерам. По сути, это связующее звено между ними и ресивером. Кранов может быть несколько: это зависит от количества контуров. Если посмотреть на гидравлическую систему легковушки, то данное устройство можно сравнить с главным тормозным цилиндром.


На грузовиках с прицепом имеется еще и разобщительный кран. Он объединяет две системы, что улучшает ее эффективность, а также управляемость автопоезда.

Приборы

В легковом авто, помимо лампочки, указывающей не недопустимо низкий уровень жидкости в бачке, больше нет никаких указателей на состояние тормозной системы. Иное дело – пневматика. Здесь – множество датчиков, который передают на приборы-манометры информацию о давлении в ресивере и камерах.

Клапаны

В тормозной системе их много, но каждый играет свою роль. Например, регулятор «занимается» воздушным потоком, исходящим от компрессора. Когда давление достигает требуемого значения, клапан перекрывается, чтобы уберечь систему от разрушения.


Эту же функцию выполняют предохранительные устройства. Они срабатывают, когда нужно выпустить лишний воздух.

Обслуживание пневматики

Непростая процедура: достаточно хотя бы вспомнить, что в большинстве ныне выпускаемых грузовиков несколько контуров. И в каждом свои клапана, краны, имеющие «привычку» заклиниваться, засоряться, изменять зазоры, которые потом приходится вновь регулировать.


К тому же необходимо постоянно сливать конденсат из ресиверов. Их, кстати, чаще всего несколько. А если есть прицеп, то там – своя система, которую нужно подсоединять к ПТ грузовика и тоже обслуживать. Теперь давайте перейдем к легковым автомобилям.

Гидравлика

Применяется в тормозной системе небольших машин. И это обусловлено рядом преимуществ. Одно из достоинств легковушки – ее компактность. А пневматическая система подразумевает большое количество узлов и агрегатов. Компрессор, краны, ресиверы, камеры – все это занимает дефицитное пространство, которого в маленькой машине и так не хватает. Тот, кто ставил на свой легковой автомобиль пневматическую подвеску, подтвердит, что самая главная проблема – поиск места под дополнительное оборудование. Все вышеперечисленное показывает достоинство гидросистемы – компактность, благодаря малому количеству компонентов.


Другой плюс – скорость срабатывания, по сравнению с пневматикой: жидкость не сжимается, в отличие от воздуха. Работоспособность гидравлики не зависит от того, запущен двигатель или нет. А это уже элемент безопасности. Отказ мотора на ходу никак не повлияет на функционирование тормозной системы. Правда, на грузовиках тоже об этом подумали: ресиверы обеспечат на какое-то время работоспособность пневматики.


Известны и иные достоинства гидравлической системы – простота конструкции, сравнительно малая стоимость запчастей и незамысловатое техобслуживание. Собственно, оно сводится к проверке уровня жидкости и своевременной ее замене (раз в 3-5 лет). При этом производится прокачка системы. Также стоит регулярно проводить визуальный осмотр состояния тормозных трубок, мест их соединений (например, при очередной замене масла, попутно).


Повреждение самих магистралей – редкое явление, если, конечно, не ездить на какой-нибудь «пузотерке» по деревенским проселкам, колдобинам и ямам.

Выводы

Обе системы уверенно занимают свои ниши в конструкциях автомобилей, спецтранспорта, поездов. И поэтому гидравлика и пневматика практически не конкурируют друг с другом. А вот дополнять могут. Например, в спецтехнике с воздушными тормозами управление навесным оборудованием осуществляется посредством гидравлики.