Клапан защитный 4-контурный: надежная работа пневмосистемы автомобиля

Пневматическая система автомобилей и автобусов для повышения надежности разделена на несколько контуров. Разделение системы на контуры и их защита от утечек обеспечивается защитным клапаном — об этом устройстве, его типах, конструкции и работе, а также о правильном выборе и замене читайте в статье.

Что такое защитный клапан?

Защитный многоконтурный клапан — компонент пневматической системы транспортного средства, клапан с одним входом и несколькими выходами, используемый для разделения воздуха от компрессора на несколько контуров и защиты контуров и всей системы от утечек.

Многоконтурные защитные клапаны выполняют несколько функций:

• Разделение компрессорной магистрали на автономные контуры пневмосистемы: основные и вспомогательные/дополнительные;
• Установление очередности наполнения контуров тормозной системы при запуске двигателя;
• Сохранение рабочего давления в пневматической системе в случае утечек в одном из контуров;
• Предотвращение падения давления в контурах системы в случае падения давления в подводящей магистрали (обеспечение возможности аварийного торможения при отключении компрессора, утечек в конденсационном ресивере или в других деталях).

Защитный клапан устанавливается в питающей магистрали за компрессором, влагомаслоотделителем, теплообменником (охладителем воздуха), регулятором давления м конденсационным ресивером (если он предусмотрен). В системе может работать один или два многоконтурных защитных клапанов. В зависимости от типа и назначения, они разделяет систему на несколько автономных контуров:

• Контур привода основной (рабочей) системы передней оси;
• Контур привода основной (рабочей) системы задней оси или осей задней тележки;
• Контур привода стояночной и запасной тормозных систем;
• Контур привода вспомогательной тормозной системы;
• Контур привода системы аварийного растормаживания.

Защитный клапан играет важную роль в работе пневмосистемы, ее надежности и безопасности.

Типы, устройство и принцип работы защитных клапанов

Сегодня существует две группы защитных клапанов:

• Одноконтурные (одинарные);
• Многоконтурные.

Конструкция простейшего 4-х контурного защитного клапана

Одинарные клапаны используются для защиты одной магистрали или отдельных деталей (ресиверов). Для разделения пневмосистемы на несколько контуров необходимое количество одиночных клапанов собирается в блоки с использованием коллекторов и иных вспомогательных деталей. Такая конструкция получается громоздкой и сложной, поэтому сегодня это решение вытесняется многоконтурными клапанами. Кроме того, применение блоков одинарных клапанов не соответствует требованиям ГОСТ Р 41.13-99 (Правила ?13 ЕЭК ООН. Поправка 9), поэтому автомобили с этими агрегатами не могут пройти некоторые виды сертификации.

Многоконтурные клапаны бывают трех основных типов — 2-х, 3-х и 4-х контурные. Соответственно, эти агрегаты содержат два, три или четыре защитных клапана, каждый из которых работает на свой контур. Многоконтурные клапаны компактные и надежные, поэтому они находят самое широкое применение на различных типах техники с пневмосистемами.

Конструктивно защитный клапан независимо от конструкции объединяет несколько элементов:

• Корпус — в многоконтурных клапанах он выступает в роли коллектора для распределения потока воздуха из подводящей магистрали к клапанам;
• Перепускные клапаны;
• В некоторых устройствах — обратные клапаны;
• Регулировочные винты для установки давления, срабатывания клапанов;
• Вводы (патрубки на корпусе) для подключения к магистралям пневматической системы.

Основные элементы агрегата — перепускные клапаны мембранного (диафрагменного) или поршневого типа, уравновешенные пружинами. Пружины клапанов и регулировочные винты располагаются в индивидуальных или интегрированных корпусах (крышках) с колодцами. Клапанные механизмы могут располагаться на одной поверхности устройства или парами по разные стороны. Давление открытия клапанов может регулироваться, что позволяет устанавливать приоритет наполнения контуров системы при запуске двигателя транспортного средства. Обычно первыми открываются клапаны контуров рабочих тормозов, затем срабатывают клапаны вспомогательных систем.

Работает защитный многоконтурный клапан просто. При запуске двигателя в подводящей магистрали повышается давление, сжатый воздух при достижении определенного давления (510-555 кПа для разных моделей автомобилей) преодолевает упругость пружин и поочередно открывает клапаны — происходит наполнение контуров. При достижении рабочего давления во всех контурах подача воздуха прекращается (компрессор отключается от системы регулятором давления). Если давление в подводящей магистрали по тем или иным причинам снижается (поломка компрессора или некорректная работа регулятора, возникновение утечек), клапаны закрываются, герметизируя контуры системы. В этом случае запаса воздуха в ресиверах хватает для торможения транспортного средства и устранения неисправности.

Работа защитного клапана при утечке в одном из контуров

Несколько иначе клапан работает при возникновении утечки в одном из контуров. При исправности всех контуров их клапаны открыты, поэтому вся пневматическая система становится единым воздушным резервуаром. Если же в одном из контуров возникает утечка, давление воздуха снижается сразу во всей системе, и в какой-то момент (при достижении давления закрытия клапана контура, в котором возникла утечка) несколько или сразу все клапаны закрываются (все зависит от регулировки этих клапанов) — это препятствует утечке воздуха из исправных контуров. При расходовании воздуха давление в исправных контурах снижается до уровня, при котором включается компрессор — в питающей магистрали растет давление, все клапаны открываются, но при достижении давления закрытия перепускного клапана неисправного контура вновь закрываются, а излишки воздуха уходят через клапан неисправного контура. Таким образом, в исправных контурах сохраняется давление несколько ниже рабочего, однако его достаточно для уверенного управления транспортным средством.

Как верно выбрать и заменить защитный клапан

В процессе эксплуатации автомобиля защитный клапан подвергается различным нагрузкам и негативным воздействиям, в результате которых могут возникать неисправности. Наиболее часто клапаны перестают работать в результате замерзания конденсата в холодное время года, также нередко наблюдается потеря герметичности уплотнителей, износ, деформация и поломка деталей. При обнаружении неисправности клапаны демонтируются и, если это возможно, подвергаются ремонту. Если же неисправность нельзя устранить, узел следует заменить в сборе.

Для замены следует выбирать защитный клапан того же типа, что был установлен ранее — это гарантирует нормальную работу узла в установленном диапазоне давлений. Также можно использовать аналоги клапанов, однако они должны подходит не только по характеристикам, но и по монтажным размерам. При установке клапана следует следить за соблюдением правильности соединения его выводов с воздушными магистралями. Затем при необходимости выполняется регулировка перепускных клапанов для обеспечения нужного порядка заполнения контуров.

При правильном выборе и монтаже защитный клапан будет верно исполнять свои функции, обеспечивая надежную работу всех контуров пневмосистемы и безопасность автомобиля.