В предыдущей статье я рассказывал, как и когда на автомобилях появилась ЦСПШ (централизованная система подкачки шин), и пообещал показать, как она устроена. Мне кажется, что лучше всего будет выстроить повествование в хронологическом порядке, чтобы не только рассказать о конструкции, но и показать логику её развития.
Система подкачки шин на ЗИЛ-157
Напомню, что первым массовым автомобилем с ЦСПШ стал советский грузовик ЗИЛ-157, поэтому с него мы и начнём, тем более что общие принципы работы этой системы с той поры не слишком изменились.
Для начала разберёмся, откуда берётся воздух для подкачки шин. Тут всё просто: с конца 40-х годов практически на всех грузовиках применяются пневматические тормоза, для обслуживания которых машины оборудуются полноценной пневмосистемой. К этой же системе можно подключить и других потребителей. На ЗИЛ-157 в их число входили стеклоочиститель (привод "дворников") и наша ЦСПШ.
Поскольку тормоза в автомобиле всегда имеют наивысший приоритет, необходимо предусмотреть защиту пневмосистемы от неконтролируемой утечки воздуха через систему подкачки шин, если она окажется негерметичной (а это очень даже возможно). Для этого нужен ограничительный клапан, с которого традиционно начинается ЦСПШ. На ЗИЛ-157 он выглядит так:
Клапан закрывается, если давление в тормозной системе опускается ниже 4,5 кгс/см². В ином случае воздух поступает к следующему элементу ЦСПШ – центральному крану управления давлением. На ЗИЛ-157 он состоит из впускного и выпускного клапанов, связанных рычагом. Если рычаг находится в среднем положении, то оба клапана закрыты и, если в системе нет утечек, то давление в колёсах поддерживается постоянным. Отклонение рычага приводит к открытию одного из клапанов, в результате чего колёса связываются либо с атмосферой – и тогда давление в шинах падает, либо с пневмосистемой – и тогда давление в шинах растёт.
Из центрального крана воздух поступает с одной стороны в шинный манометр, а с другой – в блок шинных кранов, который позволяет отключать колёса от центральной системы подкачки шин по отдельности.
Каждый кран соединён с соответствующим колесом. Непосредственно к цапфе подходит гибкий шланг, воздух из которого попадает сначала в наклонное сверление, а затем в кольцевой канал, образованный втулкой и цапфой.
Для передачи воздуха от неподвижной цапфы к вращающейся ступице колеса служит головка подвода воздуха. Это ключевой элемент ЦСПШ, от которого в первую очередь зависит надёжность всей системы. Она состоит из двух резиновых уплотнителей с кольцевыми поджимными пружинами, которые обеспечивают герметичность. Уплотнители устанавливаются в корпус и прижимаются крышками с торцов.
От ступиц воздух поступает в шины через трубки и запорный кран, который служит для отсоединения колёс от системы подкачки шин в случае потери герметичности в системе, а также для удержания воздуха в колёсах на длительных стоянках. Запорный кран и трубки, идущие от ступиц к шинам, защищены от возможных повреждений съёмным кожухом.
С расположением рычага центрального крана, шинного манометра и блока шинных кранов в кабине можно ознакомиться на рисунке ниже.
Система подкачки шин на ЗИЛ-131
Следующей моделью высокой проходимости от завода имени Лихачёва стал ЗИЛ-131. Его система подкачки шин имела существенные отличия.
Во-первых, ограничительный клапан был объединён с центральным краном управления давлением, а конструкция последнего существенно упростилась.
Теперь переключение между накачкой и спуском шин осуществляется одним золотником, однако рычаг управления краном остался примерно таким же, как и на ЗИЛ-157. Правда, из центральной части кабины он переместился в левую.
Во-вторых, отказались от блока шинных кранов в кабине. Видимо, решили, что они дублируют функционал запорных кранов непосредственно на колёсах.
Интересно, что эти же изменения внесли и в конструкцию модернизированного ЗИЛ-157, который долгое время выпускался параллельно с ЗИЛ-131.
Серьёзно пересмотрели и конструкцию колёсно-ступичного узла. Головка подвода воздуха переместилась внутрь, а вместо кольцевого канала между цапфой и втулкой появился цилиндрический канал в полуоси, который оканчивался запорным краном.
Конструкция головки подвода воздуха и запорного крана также изменилась.
Система подкачки шин на КАМАЗах
Поскольку наследником ЗИЛа стал Камский автозавод, продолжим наш исторический обзор автомобилями КАМАЗ. Первым грузовиком высокой проходимости под этой маркой стал КАМАЗ-4310.
По большому счёту система регулирования давления в шинах на этом автомобиле ничем не отличается от той, которая применялась на ЗИЛ-131.
Однако на современных КАМАЗах подход к регулированию давления в шинах стал совершенно иным. Если раньше при спуске или накачке шин водитель должен был самостоятельно контролировать давление в них, то теперь ему достаточно просто переключаться между номинальным и пониженным давлением при помощи рычажка 9, а дальше целевое давление в шинах будет поддерживаться за счёт регуляторов 8 и 9, которые можно настроить на нужное значение вращением рукоятки.
Фактически органы управления подкачкой шин на современных КАМАЗах выглядят так:
Ключевым отличием этой схемы является отсутствие нейтрального положения, при котором система подкачки шин отсекается от остальной пневмосистемы. Раньше, если система теряла герметичность, то при нейтральном положении рычага давление в шинах постепенно падало, а при переводе рычага в положение "накачка" – неконтролируемо росло. Теперь же шины всегда соединены с пневмосистемой через один из регуляторов, благодаря чему давление поддерживается на заданном уровне независимо от утечек воздуха.
Рискну предположить, что такая модернизация была вынужденной. Во всяком случае, мне встретилось очень много жалоб на то, что головки подвода воздуха к колёсам на КАМАЗах очень ненадёжны, и классическая система подкачки воздуха на них была бы неработоспособной. Сам завод тоже не надеется на надёжность уплотнений и в руководстве по эксплуатации рекомендует закрывать колёсные краны после достижения целевого давления.
К сожалению, в открытом доступе мне не удалось найти устройство остальных элементов системы подкачки воздуха на современных КАМАЗах. Разве что из обсуждений на форумах можно сделать вывод, что в ней применяется также ускорительный клапан. Предположу, что он нужен для того, чтобы в кабине можно было поставить компактные регуляторы, которым достаточно поддерживать давление в управляющей магистрали. Впрочем, это только мои догадки, и если вдруг вам известно, как на самом деле устроена система подкачки шин на новых КАМАЗах, напишите, пожалуйста, в комментариях.
Системы подкачки шин на Урале и других автомобилях
Мы проследили эволюцию системы подкачки шин "зиловского" типа, однако подобные системы применялись и на других советских грузовиках: Уралах, КрАЗах и ГАЗах. По своей сути они, конечно, похожи на рассмотренные выше, но имеют свои особенности.
Например, на Уралах система подкачки шин и другие второстепенные потребители сжатого воздуха имеют отдельный баллон (ресивер), который связан с баллоном тормозной системы через межбаллонный редуктор.
Этот редуктор выполняет ту же функцию, что и зиловский ограничительный клапан, то есть не допускает снижения давления в тормозной системе, но не только. В случае отказа компрессора он позволяет тормозной системе использовать сжатый воздух из системы подкачки шин, пропуская его через обратный клапан.
Наличие межбаллонного редуктора позволяет отказаться от ограничительного клапана в конструкции центрального крана управления давлением воздуха в шинах. В остальном же он похож на зиловский.
Отдельного внимания заслуживает и головка подвода воздуха к колёсам, а точнее – блок сальников. Их здесь целых четыре штуки: два средних удерживают воздух, а два крайних – смазку, которая необходима для надёжной работы уплотнения.
Похожее уплотнение применялось и на КраЗах. Отличительной особенностью грузовиков из Кременчуга является конструкция колёсных кранов, которые имеют дополнительный вывод, позволяющий измерить давление или накачать шины внешним компрессором, как на обычных автомобилях.
В остальном КрАЗовская система подкачки шин имеет уже привычную для нас конструкцию.
Что касается ГАЗ-66, то на нём тормозная система была гидравлической, и поэтому система подкачки шин включала в себя отдельный компрессор и не имела ограничительного клапана.
Заключение
На этом наш обзор можно закончить. Он не претендует на полноту, и если вас интересуют тонкости устройства системы регулирования давления в шинах на конкретных автомобилях, то могу лишь предложить обратиться к соответствующим руководствам по эксплуатации и ремонту. Я же благодарю вас за внимание и прощаюсь до следующей статьи!
