Stel je voor dat het je eerste werkweek is als havenarbeider bij een vervallen vrachtwagenbedrijf. Iedereen rent rond en probeert de laatste pallet met lading op de achterkant van een enorme trekker met oplegger te laden die op weg is naar de andere kust. Plots zegt een van de voormannen dat je een van de vrachtwagens aan de kant moet zetten zodat een andere chauffeur achteruit kan rijden naar het laadperron. Ervan uitgaande dat je weet hoe je zo'n voertuig moet besturen, gaat de voorman door, maar je pauzeert - omdat je dat niet doet.
In een poging de hogerop te plezieren en het feit te negeren dat je geen vrachtwagenrijbewijs hebt, spring je in de cabine, sluit de deur en draait de sleutel om. Voordat de dieselmotor aanslaat, schrik je van een geestdodende zoemer en een knipperend lampje op het dashboard. Je start de motor, maar de zoemer en het licht blijven je aandacht trekken.
Je hebt eerder een stick shift gereden, dus je denkt dat je het hebt gedekt. Ondanks de sensorische overbelasting, trap je de koppeling in, pak je wat je denkt dat de lage versnelling is en laat je de koppeling los. In plaats van vooruit te slingeren zoals je verwacht, word je begroet met een hevige knal, valt de motor uit en word je bijna door de voorruit geslingerd.
Je start de motor opnieuw, denkt dat je de truck in de verkeerde versnelling hebt gezet en selecteert wat je denkt dat de juiste is. Toch veroorzaken de zoemer en het licht ravage in de cabine. Misschien staat de noodrem nog aan. Je ziet geen remhendel of hendel die je normaal in een auto zou zien, dus je besluit de koppeling gewoon los te laten en het nog een keer te proberen.
Tot je grote verlegenheid gebeurt hetzelfde. Vanuit je ooghoeken zie je diezelfde voorman vanaf het laadperron naar je schreeuwen. Gefrustreerd spring je uit de cabine en gooi je verbijsterd je handen in de lucht, terwijl de fronsende supervisor naar je toe komt rennen.
Welkom in de wereld van luchtremmen. In dit artikel leer je hoe luchtremmen en hun componenten werken, hoe je een luchtremsysteem onderhoudt en waarom je die vrachtwagen niet kon verplaatsen. Laten we vervolgens eens kijken hoe George Westinghouse u in deze situatie heeft gebracht.
Inhoud
Lucht is overal. Hydraulische vloeistof niet. Treinen, bussen en trekker-opleggers maken gebruik van luchtremsystemen, zodat ze niet afhankelijk zijn van de hydraulische vloeistof in remsystemen van auto's, die bij lekkage kunnen opraken. Al deze vormen van transport worden belast door zware passagiers- of vrachtladingen, dus veiligheid is van het grootste belang. Een snel rijdende locomotief die op hydraulische remmen vertrouwde, zou in een dodelijke stalen kogel veranderen als het remsysteem plotseling een lek zou breken.
Vóór luchtremmen gebruikten treinen een primitief remsysteem waarbij een machinist of remmer in elke auto een handrem moest gebruiken op het signaal van de treindirecteur of machinist. Dit inefficiënte handmatige systeem werd vervangen door directe luchtremsystemen , die een luchtcompressor gebruikte om lucht door een remleiding naar luchttanks op elke auto te voeren. Toen de monteur deze remmen gebruikte, vulde de leiding zich met lucht en kneep in de remmen.
In 1869 realiseerde een ingenieur, George Westinghouse genaamd, het belang van veiligheid in de relatief nieuwe spoorwegindustrie en vond de eerste driekleps uit. luchtremsysteem voor gebruik in treinwagons. Het systeem van Westinghouse werkte tegengesteld aan een direct luchtremsysteem. Het systeem met drie kleppen vervulde drie functies, vandaar de naam. Laten we die functies eens bekijken.
In plaats van kracht of gerichte lucht te gebruiken om de remmen in te schakelen, net zoals hydraulische vloeistof in onze auto's, vult het systeem met drie kleppen een voorraadtank en gebruikt luchtdruk om de remmen vrij te geven. Met andere woorden, de remmen in een systeem met drie kleppen blijven volledig ingeschakeld totdat er lucht door het systeem wordt gepompt. Best ingenieus, als je bedenkt dat als dit type systeem een volledig luchtverlies zou hebben, de remmen zouden ingrijpen en de trein zouden stoppen. Denk daar maar eens aan als je over de snelweg rijdt en je op het rempedaal trapt. Als de remvloeistof van uw auto weglekt, werken uw remmen niet.
Het systeem met drie kleppen is het basisconcept dat wordt toegepast in de huidige luchtremsystemen in treinen, bussen en trekker-opleggers. Laten we schakelen en leren hoe luchtremmen in wegvoertuigen werken in het volgende gedeelte
Op hol geslagen trein had vermeden kunnen wordenOp 27 juni 1988 botste een forenzentrein tegen een stilstaande trein op het station Gare de Lyon in Parijs, Frankrijk, waarbij 56 mensen omkwamen en 32 anderen gewond raakten [bron:AP, National Geographic]. De ramp deed zich voor nadat een reeks fouten de trein verliet met een sterk verminderd remvermogen. Nadat een passagier per ongeluk aan de noodrem trok bij het uitstappen, sloot de bestuurder een remventiel, in de veronderstelling dat het systeem een luchtsluis had. Nadat hij de lucht uit het systeem had gehaald, rolde de trein vrij, maar de overige wagons met een geladen systeem hadden niet genoeg remkracht. In paniek slaagde de machinist er niet in om het elektrische noodremsysteem te activeren en kwam de trein in aanvaring met een rustende trein op het station. Zonder een dappere chauffeur in de stilstaande trein die bleef tot de botsing en hielp bij de evacuatie van passagiers, zou het dodental veel hoger zijn geweest [bron:AP, National Geographic]
Voordat we meer te weten komen over luchtremmen in wegvoertuigen, laten we eens kijken hoe de remmen in uw auto werken. Iedereen die ooit met een auto heeft gereden, weet dat wanneer hij of zij het rempedaal naar de vloer duwt, de auto afremt en uiteindelijk stopt. Maar hoe kan onze voet in vredesnaam een auto van 3.000 pond (1.361 kg) tegenhouden die met hoge snelheden over de weg rijdt?
Laten we om te beginnen de verschillende soorten remmen bespreken en dan kunnen we de verschillende componenten verkennen. Elk rollend voertuig, inclusief treinen, vrachtwagens met oplegger, bussen en auto's, bevat een van twee soorten systemen. Hydraulisch remmen , gevonden in lichte vrachtwagens en personenauto's, gebruiken hydraulische vloeistof of olie om hun remmen te bedienen. Luchtremmen, die we in het volgende gedeelte zullen bespreken, gebruiken lucht om hun remmen te bedienen. Laten we eens kijken naar de verschillen.
In een hydraulisch systeem wordt vloeistof opgeslagen in een reservoir dat gewoonlijk een hoofdcilinder wordt genoemd . Wanneer u het rempedaal indrukt, wordt vloeistof door remslangen of -leidingen in zuigers gepompt die op elk wiel zijn gemonteerd. Deze remzuigers duwen tegen twee remschoenen , die uitzetten en wrijving veroorzaken in een remtrommel , of tegen een remblok , die zich vastklemt op een remrotor . Hieronder staan de componenten van een hydraulisch schijfremsysteem.
[bron:remmen]
Hier ziet u hoe sommige onderdelen in een schijfrem passen.
Vóór schijfremmen vertrouwden auto's op trommelremmen. De belangrijkste mechanica waren hetzelfde, maar trommelremmen gebruikten remschoenen die in een trommel waren geplaatst die op de naaf was gemonteerd, in plaats van een rotor. Schijfremmen verhogen de remkracht, omdat ze gemakkelijker worden gekoeld en meer oppervlak hebben om vast te pakken. Bovendien wordt remstof, dat zich vormt naarmate de remblokken slijten en het remvermogen vermindert, bij schijfremmen gemakkelijker afgevoerd dan bij trommelremmen. Lees voor meer informatie over schijfremmen en trommelremmen Hoe schijfremmen werken en Hoe trommelremmen werken.
Nu we de basisprincipes van remmen in treinen en auto's begrijpen, gaan we het hebben over de grote platforms en de bussen.
Stichting remmen zijn de meest voorkomende luchtremsystemen in vrachtwagens en bussen en werken op dezelfde manier als in treinwagons. Met behulp van het driekleppenprincipe hoopt zich lucht op in de remleidingen of luchtleidingen, waardoor de remmen vrijkomen. Vrijwel alle wegvoertuigen die zijn uitgerust met luchtremmen hebben een getrapt ontgrendelingssysteem waar een gedeeltelijke toename van de druk een proportionele remming dicteert.
De volgende componenten zijn exclusief voor een basisluchtremsysteem in een vrachtwagen of een bus:
Bij stationair toerental (voet van de rem en het luchtsysteem van het voertuig opgeladen), overwint de luchtdruk het membraan of bevindt de S-cam zich in de gesloten positie, wat resulteert in een gelost remsysteem. Zodra je het rempedaal indrukt, neemt de luchtdruk af, draait de s-cam en spreidt de remschoenen tegen de trommel. De compressor vult de reservoirtanks en wanneer u het pedaal laat intrekken, neemt de luchtdruk weer toe naar de oorspronkelijke staat.
Noodgeval luchtremmen complementeren standaard luchtremsystemen en kunnen worden geactiveerd door aan een knop op het dashboard te trekken (in de buurt van degene met het lampje dat we in de inleiding zagen). Voordat u een voertuig met luchtremmen kunt besturen, moet u de noodremknop indrukken om het systeem met lucht te vullen. Zolang het noodsysteem onder druk staat, blijft de noodrem vrij. Als het systeem lekt, kan de druk voldoende afnemen om de noodrem in te schakelen. Bovendien zijn zware vrachtwagens vaak uitgerust met een uitlaatrem dat bevordert het remproces, maar dit is afhankelijk van de motor, niet van het luchtremsysteem.
We hebben geleerd hoe luchtremmen werken. Laten we nu eens kijken hoe onderhoud kan voorkomen dat de remmen kapot gaan in de volgende sectie.
Wat is dat geluid?Heb je je ooit afgevraagd waarom vrachtwagens en bussen die grappige piepende en sissende geluiden maken? Het piepen is de lucht die ontsnapt na het remmen en het ppssss geluid is de automatische bypass veiligheidskleppen op het werk, zodat de luchtdruk op het juiste niveau blijft. Aangezien een belangrijk voordeel van luchtremsystemen hun vermogen is om lucht te gebruiken om te werken, trapt de compressor constant in en uit om de reservoirs te vullen met perslucht. Wanneer de compressor te veel lucht opbouwt, gaan de kleppen open, waardoor dat luide gesis ontstaat.
Elke staat in de VS heeft specifieke richtlijnen voor het besturen van een voertuig met luchtremmen. De tests voor het verkrijgen van een commercieel rijbewijs zijn veeleisend, evenals de stappen om zo'n voertuig te onderhouden. Hier zijn enkele stappen die u moet nemen voordat u op pad gaat:
Let ook op water in het luchtremsysteem, een bijproduct van de gecondenseerde lucht. Luchtremleidingen houden niet van water, vooral niet in koudere klimaten waar ijs de lucht kan blokkeren om het remmechanisme te bereiken en ervoor kan zorgen dat het wiel blokkeert. Om dit probleem te voorkomen, hebben veel van de moderne systemen automatische aftapkleppen geïnstalleerd in elke luchttank.
Luchtkoppelingen kunnen ook een probleem vormen. Versleten rubberen afdichtingen zorgen ervoor dat er lucht ontsnapt. Hoewel de compressor een klein lek kan verhelpen, kan een te hard draaiende compressor tot storingen leiden. Nogmaals, zoals we hebben geleerd, is luchtverlies niet per se slecht, maar het betekent dat je vastzit. Voor vrachtwagenchauffeurs staat vastlopen in het midden van een bergpas waarschijnlijk niet op het programma.
Remgevoeligheid, een ander bijproduct van luchtremmen, kan leiden tot ongevallen, vooral voor onervaren bestuurders. Luchtremsystemen zijn ontworpen om te werken op voertuigen die zware lasten dragen. Have you ever wondered where all those dual skid marks on the expressway come from? That’s a product of light or empty trailers locking their rear wheels. Probably the worst fear for a truck driver is jackknifing. It’s never good when the back end of the trailer creeps up alongside the cab. Trucks traveling in rain and snow can easily jackknife if too much brake is applied.
Most modern vehicles with air brakes use a dual system . In essence, such equipped vehicles have two systems in case one should fail. Anti-lock brakes can now be found in tractor-trailer rigs and work much the same way as ABS systems found in passenger cars.
Fundamentally speaking, air brakes are efficient and reliable. However, don’t hold your breath if you’re hoping to find them in your car any time soon. Air-brakes systems occupy too much space and attention to be considered practical in cars. Just look at a Peterbilt truck as it saunters down the interstate. Have you seen the big tanks tucked behind the fuel tanks? Try finding a place for those under the hood of a Honda Civic.
If you’d like to learn more about air brakes and read some related HowStuffWorks articles, explore the links on the next page.
Poor maintenance leads to runaway truckOn April 25, 1996, a 1988 Mack cement truck collided with a small Subaru sedan in Plymouth Meeting, Pa. As the driver of the cement truck approached an intersection at the end of a downhill off ramp, his brakes failed and the truck barreled into the intersection, striking the Subaru and killing its driver. The National Transportation Safety Board investigated the incident and found several problems with the truck, notably reversed brake lines and a secondary system failure. Those two issues left the truck with only an estimated 17 percent to 21 percent of its total braking capability. Unfortunately, the driver had no idea he had a brake failure. Poor maintenance resulted in a senseless death that could have been avoided. [source:NTSB]
Now let's put the parts together to see how air brakes work as a whole. Dit diagram biedt zowel een close-upweergave als een voorbeeld van waar de remmen zich in uw voertuig bevinden.
Originally Published:Jun 2, 2008
