APS: система подготовки воздуха

Большое количество пневматических узлов в грузовиках для нормального функционирования требуют подачи сухого чистого воздуха. Поэтому система подготовки воздуха – очень важный блок для любого седельного тягача или самосвала.
В качестве рабочего тела сжатый воздух используется в системах пневматической подвески, регулировке высоты осей, в качестве привода для других узлов. Но особенно актуален очищенный от влаги, пыли и масляных паров воздух для тормозной пневматики.

Элементы APS

Задача APS состоит в том, чтобы забрать воздух из атмосферы, сжать его, убрать грязь, влагу, масляные пары, распределить по системам и сохранить.

1. Компрессор. Первый элемент в блоке подготовки воздуха – компрессор. В зависимости от модели грузовика компрессоры могут быть одно- или двухцилиндровыми. В действие механизм приводится непосредственно от двигателя через шестеренчатую передачу.
Популярно говоря, компрессор в блоке подготовки воздуха напоминает небольшой двигатель. Здесь имеется поршень, двигающийся по цилиндру, головка с лепестковыми клапанами, а масло для смазки поступает под давлением непосредственно из силового агрегата. При сжатии воздух нагревается, поэтому детали компрессора требуют охлаждения. Цилиндры и картер охлаждает воздух, головку цилиндров – охлаждающая жидкость.

Когда поршень движется вниз, в цилиндре возникает разрежение. В это время впускной клапан в головке цилиндров открывается. Пройдя через воздушный фильтр, воздух попадает в цилиндр. Поршень начинает двигаться вверх, создает давление, которое закрывает впускной клапан. При достижении поршнем верхней мертвой точки, давление возрастает до показателя, при котором открывается выпускной клапан и воздух поступает в пневматическую систему грузовика.

Для каждой модели грузового транспорта производительность компрессоров подбирается таким образом, чтобы они могли очень быстро заполнить все пневмосистемы сжатым воздухом и поддерживать нужное давление.

В APS автомобилей Scania компрессоры двухцилиндровые. Этим они отличаются, например, от компрессоров в блоках подготовки воздуха грузовиков «Мерседес». Однако в ремонте такие компрессоры сложнее. При износе поршня и поршневых колец простой их заменой из ремкомплекта не обойтись – необходимо расточить под них цилиндры.

При износе прокладки между головкой цилиндров и панелью с клапанами в радиатор может попасть воздух. В этом случае через крышку радиатора или расширительного бачка начинает выбивать охлаждающую жидкость. Двигатель начинает греться. Даже опытные водители не всегда могут точно определить причину и, как правило, сразу полагают, что произошел пробой прокладки головки блока в моторе. Однако не торопитесь менять прокладку, а если результата нет, то начинать переборку поршневой группы в поисках треснутой гильзы. Проблема может оказаться гораздо проще – в компрессоре APS.

2. Осушитель. Из компрессора сжатый и разогретый воздух поступает в змеевик, дина которого может колебаться от 3 до 6 метров. Здесь температура воздуха падает до 60 Со. Остывший воздух попадает в осушитель – второй важнейший элемент системы APS.
Основная задача осушителя выражена в его названии – удалять влагу. Этот узел состоит из сменного картриджа, в котором находится специальный гранулированный состав, поглощающий водяные пары, и блока клапанов. Осушители могут быть одно- и двухкамерными. Первые применяются там, где производительность компрессора не превышает 600 л/мин. Если требуется производительность свыше 600 л/мин, то используются двухкамерные осушители. Последними, как правило, комплектуются грузовики с полной пневматической подвеской либо с третьим «ленивым» пневматическим мостом.

В процессе работы блока APS подаваемый компрессором воздух проходит через гранулированный наполнитель в осушителе. Отдав влагу, воздух попадает в пневмосистему и параллельно заполняет ресивер регенерации, размещенный рядом. В ходе регенерации сухой воздух проходит через влажный гранулированный состав в обратную сторону, впитывает влагу и уходит в атмосферу через выпускной клапан. В осушителях с одной камерой работа клапанов контролируется регулятором давления. При падении давления сигнал от регулятора исчезает, выпускной клапан осушителя закрывается, и процесс осушения начинается вновь.

В моделях грузовиков Scania четвертой серии элемент управления регенерацией устанавливается непосредственно в корпусе осушителя.

Особенности работы APS

Система подготовки воздуха имеет счетчик объема воздуха, который проходит через осушитель. При нагнетании воздуха счетчик функционирует в режиме суммирования закачанных литров, при регенерации – в режиме вычитания. По показанию счетчика можно определить начало регенерации.

В стандартном режиме компрессор включается при давлении в 10 бар, а выключается при достижении в 10,5. Однако в процессе регенерации давление падает, поэтому, чтобы сохранить показатель в 10,5 бар, воздух нагнетается до уровня в 10,6-10,8 бар.
При использовании водителем моторного тормоза-замедлителя, компрессор включается и доводит давление до 12,3 бар. При остановке грузовика и выключении зажигания регенерация может продолжаться до 1 минуты. Это необходимо для того, чтобы сохранять воздух в системе сухим.

Если температура в системе подготовки воздуха приближается к точке замерзания, APS запускает специальную программу обогрева. Обогревателем выступает теплый воздух из компрессора. Эта программа предусматривает включение компрессора при давлении в 11 бар и его выключение при 12,3 бар. Система APS будет переходить из нормального режима в режим обогрева и обратно, когда попеременно происходит ее обогрев и охлаждение.

Если давление в системе APS достигнет большого значения, происходит промежуточная регенерация, чтобы уменьшить показание счетчика. По достижении приемлемой величины происходит повышение давления до 10,5 бар. При этом промежуточная регенерация не допускается, если давление ниже 9 бар.

Если воздушная система грузовика начала «травить» или расход воздуха слишком велик, может случиться так, что давление не достигнет величины 9 бар. Если такая ситуация сохраняется длительное время, счетчик расхода воздуха приобретет большое показание, что обусловит выдачу кода неисправности «727». Когда этот код зарегистрирован, промежуточная регенерация допускается при пониженном давлении до 6 бар или 7,5 бар. По достижении счетчиком приемлемой величины вновь происходит повышение давления, и код неисправности исключается.

Неисправности

Проблемы в работе системы подготовки воздуха могут быть вызваны несколькими факторами. Первые – это эксплуатационные. Медленное нагнетание давления может происходить из-за большого расхода воздуха по следующим причинам:

- длительное использование пневматической подвески;
- прицеп, требующий повышенного расхода воздуха;
- частые опускания и подъемы поддерживающей оси;
- частое использование на грузовиках стояночного тормоза.

Что делать в этих случаях? Если окажется, что большие объемы воздуха потребляются дополнительным оборудованием, подумайте о том, чтобы доукомплектовать транспорт дополнительными воздушными баллонами.

Второй тип неисправности – течь в воздушной системе грузовика. Это также может стать причиной большого расхода воздуха. Для начала следует тщательно просмотреть пневматические соединения между тягачом и прицепом. Если все в порядке, приступайте к более тщательной проверке.

Дайте двигателю поработать и уменьшите давление воздуха до величины меньше 6 бар. Проверьте, чтобы в глушителе на APS не было течи. Течь может быть вызвана двумя причинами: проблемами с обратным клапаном регенерации или наличием частиц в донном клапане осушителя. Донный клапан можно разобрать и почистить. Если уплотнительные поверхности каких-либо деталей повреждены, сделайте замену из соответствующих ремонтных комплектов. Обратный клапан для регенерации имеется в наборе «Прокладка воздухоосушителя», а уплотнительное кольцо и резиновая шайба есть в «Ремонтном комплекте воздухоосушителя». Проверьте соединительную панель в APS и подсоединение трубки питания к APS, чтобы обнаружить течь, если таковая возникла.
Проверку уплотнительного кольца сечения на поршне обратного клапана под бачком сушильного агента выполните следующим образом: выключите напряжение, проследите за тем, чтобы тормозная система не осталась полностью без давления, и снимите бачок сушильного агента. Если происходит утечка воздуха, требуется заменить уплотнительное кольцо О-образного сечения. Это кольцо расположено под шипом с резьбой, на котором крепится бачок сушильного агента.

Утечка может происходить через компрессор и повреждения в нем. В этом случае проверьте прокладку головки цилиндра компрессора и пневмопровод, идущий к APS.

И наконец, в некоторых случаях в ходе зарядки не происходит наращивания давления в каком-либо отдельном контуре. Это вызвано образованием масляной пленки в обратном клапане, который начинает протекать. В результате, происходит открытие регенерационного клапана и дренирующего клапана для регенерации, несмотря на то, что система работает на нагнетание воздуха. В этом случае достаточно будет заменить обратный клапан новым. Замены всего узла не требуется.
Практические советы
Сменный картридж фильтра-осушителя рекомендуется менять один раз в год при сезонном обслуживании. Перед установкой нового картриджа рекомендуем убедиться в работоспособности системы регенерации осушителя. При необходимости проверить состояние клапанов, находящихся в корпусе. Если система регенерации не функционирует, то установленный вами новый картридж потребуется менять уже через пару дней.
Если в картридже появилась водо-маслянная эмульсия, а в клапаном механизме – твердые частицы, то, скорее всего, требуется ремонт компрессора. Иначе и здесь картридж долго не проживет.
Перед наступлением холодов проверьте исправность нагревательного элемента осушителя. Основная беда электрики – окисление контактов и дальнейший обрыв цепи. На корпусе осушителя находится термоконтакт, который отвечает за то, чтобы цепь замыкалась при низких температурах.