18新利最新登入空气制动器的工作原理

由:乔什·布里格斯|
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格雷格•皮斯/盖蒂图片社

想象一下,这是你在一家破旧的卡车运输公司做码头工人的第一周。每个人都在四处奔波,试图把最后一托盘货物装上一辆开往对岸海岸的大型牵引拖车。突然,一个工头告诉你把其中一辆卡车移开,这样另一个司机就可以倒车到装货区。假设你知道如何驾驶这样一辆车,工头继18新利最新登入续说下去,但你停下来了——因为你不知道。

为了取悦上级,无视自己没有卡车驾照的事实,你跳上驾驶室,关上门,转动钥匙。之前柴油发动机曲柄,你会被仪表盘上令人麻木的蜂鸣器和闪烁的灯光吓到。你发动了引擎,但蜂鸣器和灯光一直吸引着你的注意力。

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你开过一辆变速杆之前,所以你觉得你已经搞定了。尽管感觉超负荷,你还是把离合器然后,抓住你认为是低速档的东西,轻轻松开离合器。你并没有像预期的那样蹒跚前行,而是听到一声猛烈的巨响,引擎熄火了,你差点被甩出挡风玻璃。

你重新启动引擎,认为你把卡车放在了错误的档位上,然后选择你认为正确的档位。不过,蜂鸣器和灯光在驾驶室里造成了严重破坏。也许是紧急情况刹车还在上演。你看不到任何刹车手柄或杠杆,你通常会看到在所以你决定放开离合器,再试一次。

让你尴尬的是,同样的事情发生了。你眼角余光看到那个工头在装货码头对你大喊大叫。沮丧地,你跳出出租车,不知所措地举起双手,而那位愁眉苦脸的主管正朝你慢慢走来。

欢迎来到空气刹车的世界。在本文中,您将了解空气制动及其组件的工作原理,如何维护空气制18新利最新登入动系统以及为什么您无法移动那辆卡车。接下来,让我们看看乔治·威斯汀豪18新利最新登入斯是如何让你陷入这种境地的。

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乔治·威斯汀豪斯和空气制动历史

空气无处不在。液压油不是。火车、公共汽车和拖拉机拖车使用空气制动系统,这样它们就不必依赖于车内的液压油汽车制动系统,一旦发生泄漏就会耗尽。所有这些类型的交通工具都承载着沉重的乘客或货物,因此安全是最重要的。一辆高速行驶的机车如果刹车系统突然出现漏洞,依赖液压刹车的汽车就会变成致命的钢弹。

在空气刹车出现之前,火车使用一种原始的刹车系统,每节车厢都需要一名操作员或制车工在列车长或工程师发出信号时使用手刹。这种低效的手工系统被直接空气制动系统该公司使用空气压缩机将空气通过制动管道输送到每辆车的储气罐中。当工程师踩下这些刹车时,管道充满空气并挤压刹车。

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1869年,一位名叫乔治·威斯汀豪斯的工程师意识到在相对较新的领域中安全的重要性铁路工业和发明第一三通阀轨道车用空气制动系统。西屋电气的系统工作方式与直接空气制动系统相反。三阀系统有三种功能,因此得名。让我们看一下这些函数。

  1. 充电在刹车松开之前,必须对系统进行空气增压。在静止状态下,刹车保持啮合状态。一旦系统达到操作压力,制动器就会释放并准备使用。
  2. 应用:刹车时,气压下降。当空气量减少时,阀门允许空气回到储气罐中,同时制动器移动到应用位置。
  3. 释放:一旦刹车,刹车后空气逸出,增加的压力就会释放刹车。

这种三阀系统不像我们汽车中的液压油那样使用力或定向空气来施加刹车,而是充满一个油箱,并使用空气压力来释放刹车。换句话说,三阀系统中的刹车保持充分啮合,直到空气被泵入整个系统。非常巧妙,考虑到如果这种类型的系统完全失去空气,刹车就会启动并停止火车。想想看,当你在高速公路上急速行驶时,你踩下了刹车踏板。如果你的车的刹车液泄漏了,你的刹车失灵了

三阀系统是当今火车、公共汽车和拖拉机挂车的空气制动系统的基本概念。让我们切换到下一节,学习道路车辆中的空气制动器是如何工作的18新利最新登入

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理解刹车

在我们了解道路车辆的空气制动器之前,让我们看看如何18新利最新登入刹车在你的车里工作。任何开过a知道当他或她把刹车踏板踩向地面时,汽车会减速并最终停止。但是,我18新利最新登入们的脚究竟如何能阻止一辆3000磅(1361公斤)重的汽车在路上高速行驶呢?

首先,让我们讨论不同类型的制动器,然后我们可以探索不同的组件。每一种滚动车辆,包括火车、牵引拖车卡车、公共汽车和汽车,都包含两种类型的系统之一。液压刹车,见于轻型卡车和乘用车,使用液压油或石油来操作刹车。空气制动器,我们将在下一节中分解,使用空气来操作它们的制动器。让我们看看它们的区别。

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在液压系统中,流体被储存在一个通常被称为油箱的油箱中主缸.当你踩下刹车踏板时,液体会通过刹车软管或管路被泵入安装在每个制动器上的活塞.这些制动活塞不是两个推力刹车蹄片,膨胀并引起摩擦制动鼓,或与刹车片,它夹住一个刹车片.下面是液压元件盘式制动器系统。

  • 制动储层:含有液压制动液
  • 主缸:将液体从油箱泵到贯穿整个车辆的制动管路的装置
  • 刹车线:从主气缸到每个制动卡钳的橡胶或钢编织软管
  • 刹车卡钳:一种钢制外壳,安装在制动转子的一个固定点上,包括活塞和刹车片
  • 制动活塞:当液压油从主油缸输入时,伸出并推动刹车片的圆杆
  • 刹车片:带有半金属覆盖层的金属衬垫,可以抓住钢转子
  • 刹车片:安装在每个车轮和轮毂上的钢盘,由轮毂垫抓住以阻止车轮转动

【来源:刹车

这里是看看如何一些零件适合在盘式制18新利最新登入动器。

在盘式制动器出现之前,汽车依赖鼓式制动器.鼓式制动器的主要机制是相同的,但鼓式制动器使用的是安装在轮毂上的鼓内的制动蹄,而不是转子。盘式制动器增加了制动动力,因为它们更容易冷却,有更多的表面积可以抓住。此外,由于刹车片磨损而形成的制动灰尘降低了制动能力,碟式制动器比鼓式制动器更容易排出。有关盘式制动器和鼓18luck手机登录式制动器的更多信息,请阅读18新利最新登入盘式制动器的工作原理而且18新利最新登入鼓式制动器如何工作

现在我们已经了解了火车和汽车刹车的基本原理,让我们来谈谈大型钻机和公共汽车。

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卡车和公共汽车的空气制动部件

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气闸部件示意图
18新利最新登入HowStuffWorks

基金会刹车是在卡车和公共汽车上发现的最常见的空气刹车系统,其工作方式与汽车相同轨道车.利用三阀原理,空气在制动管或空气管路内积聚,释放制动器。几乎所有的道路车辆配备有空气制动器分级释放系统其中压力的部分增加决定了刹车的比例释放。

以下部件是卡车或公共汽车基础空气制动系统所独有的:

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  • 空气压缩机:将空气泵入储气罐,用于制动系统
  • 空压机调速器:控制空压机的进、出点,以保持储气罐或储气罐内一定的空气量
  • 空气储罐:保存制动系统使用的压缩或加压空气
  • 排水阀:在车辆不使用时,用于排出空气的气罐上的释放阀
  • 脚阀(制动踏板):压下时,空气从储气罐中释放出来
  • 制动室:圆柱形容器,里面装有移动膜片或凸轮机构的松弛调节器
  • 推杆:一种类似于活塞的钢杆,连接制动室和松弛调节器。当踩下时,刹车被释放。如果伸展,刹车就会被施加。
  • 调整臂:将推杆连接到制动s形凸轮上,以调节制动蹄片之间的距离
  • 制动S-cam:一种s形凸轮,它将制动蹄片分开并抵住制动鼓
  • 闸瓦:带有衬里的钢制机构,可与制动鼓产生摩擦
  • 回位弹簧:连接到每个闸瓦上的刚性弹簧,当闸瓦没有被s形凸轮或膜片展开时,弹簧将闸瓦恢复到开启位置。

怠速时(脚离开刹车,车辆的空气系统充电),空气压力超过膜片或s形凸轮处于关闭位置,导致制动系统释放。一旦你踩下刹车踏板,气压就会下降,转动s形凸轮,将刹车片向鼓上展开。压缩机将储气罐重新装满,当你让踏板收回时,气压就会恢复到原来的状态。

紧急空气制动作为标准空气制动系统的补充,可以通过拉动仪表板上的按钮(靠近我们在介绍中看到的带灯的按钮)来激活。在你驾驶装有空气刹车的车辆之前,你必须按下紧急刹车按钮,使系统充满空气。只要应急系统处于加压状态,紧急刹车将保持自由状态。如果系统有泄漏,压力可以降低到足以启动紧急制动。此外,重型卡车经常配备一个排气制动这有助于制动过程,但这依赖于发动机,而不是空气制动系统。

我们已经了解了空气制动器的工18新利最新登入作原理。下面我们就来看下一节如何保养才能防止18新利最新登入刹车故障。

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空气制动器:预防性维护

空气制动器保养不善会导致事故。"width=
空气制动器保养不善会导致事故。
安迪萨克斯/盖蒂图片社

美国的每个州都有具体的指导方针来操作空气车辆刹车.获得商业驾照的考试要求很高,维护这样一辆车的步骤也是如此。这里有一些你在上路前需要采取的步骤:

  • 确保汽车空气制动系统的最小工作压力不小于公共汽车85 psi(磅每平方英寸),卡车不小于100 psi。
  • 检查气压在600到900转转速下从85 psi上升到100 psi的时间不超过两分钟。(这被称为气压增加率.)
  • 确认空气压缩机的正确切断调速器压力在120 psi到135 psi之间。切割压力比切割压力低20psi到25psi。

你还需要注意在空气制动系统中,冷凝空气的副产品。空气制动管路不喜欢水,特别是在寒冷的气候条件下,冰会阻止空气到达制动机构,导致车轮卡住。为了防止这个问题,许多现代系统都在每个空气罐上安装了自动排水阀。

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空气耦合器也会造成问题。磨损的橡胶密封件会导致空气逸出。虽然压缩机可以克服小泄漏,但运行压缩机太用力可能导致故障。同样,正如我们所了解的,空气流失不一定是坏事,但它会意味着你被困住。对于卡车司机来说,被困在山口中间可能不在行程中。

制动敏感是空气刹车的另一个副产品,它会导致事故,尤其是对没有经验的司机来说。空气制动系统设计用于运载重物的车辆。你有没有想过那些双刹车痕在哪里高速公路从何而来?这是轻型或空拖车锁住后轮的结果。对卡车司机来说,最害怕的可能就是被撞了。当拖车的后端爬到驾驶室旁边时,就不好了。卡车驶入如果刹车过多,雪很容易弯折。

大多数现代车辆的空气制动器使用双系统.从本质上讲,这种装备的车辆有两个系统,以防其中一个系统出现故障。防抱死刹车系统现在可以在拖拉机拖车上找到,工作方式与乘用车上的ABS系统大致相同。

从根本上说,空气制动器是高效可靠的。18新利最新登入然而,如果你希望很快在你的车里找到它们,不要屏住呼吸。空气制动系统占用太多的空间和注意力,在汽车上被认为是不实用的。看看彼得比尔特的卡车,它在州际公路上漫步。你看到藏在燃料箱后面的大油箱了吗?试着在本田思域的引擎盖下找个地方。

如果您想了解更多关于空气刹车的知识,并阅读一些相关的HowStuffWorks文章,请探索下一页的链接。18新利最新登入

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气闸示意图

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空气制动器组件
18新利最新登入HowStuffWorks

现在让我们把各个部分放在一起,看看空气制动器是如何作为一个整体工作的。18新利最新登入该图提供了一个近距离的视图和一个例子,在哪里制动器位于您的车辆。

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最初发表于2008年6月2日

空气制动器常见问题

18新利最新登入空气制动器是如何工作的?
空气制动器使用压缩空气而不是液压油。怠速时,空气压力克服隔膜,导致释放制动系统。当你踩下刹车踏板时,气压会下降,转动s形凸轮,将刹车片向鼓上展开。然后用气压来施加制动。
谁发明了空气制动器?
1869年,一位名叫乔治·威斯汀豪斯的工程师在考虑到铁路工业安全的重要性后,发明了第一个三阀空气制动系统。18新利最新登入然而,他的系统的工作方式与直接空气制动系统相反。
空气制动系统的五个组成部分是什么?
气制动系统的五个主要部件是储气器、空气压缩机、制动室、脚阀和制动蹄鼓。
空气制动器为什么会发出噪音?
空气制动器发出的吱吱声是刹车后空气逸出的声音。“psss”的声音是自动旁通安全阀,它确保空气压力保持在正确的水平。当空气压缩机产生过多空气时,阀门打开,产生巨大的嘶嘶声。
为什么汽车不使用空气制动器?
空气制动器有巨大的制动鼓来阻止一种被重物压住的卡车,但对于普通车辆来说,它们太大了,完全没有必要。在小型乘用车中,一旦发生泄漏,空气制动器可能很快就会变得危险。

更多信息18luck手机登录

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更多优质链接

  • 美联社。“又一起致命的巴黎火车相撞事故。”《纽约时报》。1988年8月7日。(2008年5月20日)http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=940DEFDA1638F934A3575BC0A96E948260
  • 加州机动车辆管理局。“加州商业驾驶手册第五节:空气制动器。”2006年1月1日。(2008年5月21日)http://www.dmv.ca.gov/pubs/cdl_htm/sec5_a.htm
  • 卡莉,拉里。“制动(设备)。”MSN Encarta, 2008。(2008年5月17日)http://encarta.msn.com/text_761555435___3/Brake_(device).html
  • CDX在线电子教科书。“刹车系统”。(2008年5月24日)http://www.cdxetextbook.com/brakes/brakes.html
  • CDX在线电子教科书。“排气刹车。”(2008年5月24日)http://www.cdxetextbook.com/brakes/brake/systems/exhaustbrake.html
  • 康纳,皮尔斯·r·铁路网。“空中刹车。”(2008年5月18日)http://www.railroad.net/articles/railfanning/airbrakes/index.php
  • 国家地理频道。“灾难近在眼前;失控的火车。”(2008年5月21日)http://channel.nationalgeographic.com/series/seconds-from-disaster/2389/Overview
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  • 汤姆森,克莱夫。加拿大的保险人。"气刹失灵时踩刹车"2007年5月。(2008年5月20日)http://www.canadianunderwriter.ca/Issues/ISarticle.asp?id=187245&story_id=25097143856&issue=05012007&PC=
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