Принцип работы осушителя воздуха wabco

Осушитель воздуха: надежная защита пневмосистемы от конденсата

Вместе с воздухом в пневматическую систему автомобиля поступает и влага, которая конденсируется и может стать причиной различных поломок. Решается данная проблема осушителем воздуха — все об этом устройстве, его существующих типах и конструкции, а также о его верном выборе и замене читайте в статье.

Что такое осушитель воздуха?

Осушитель воздуха (влагоотделитель) — агрегат пневматической системы транспортных средств; устройство для удаления влаги из воздуха, поступающего в пневмосистему от компрессора.

Компрессором пневмосистемы осуществляется забор атмосферного воздуха, который не бывает абсолютно сухим: даже в морозный зимний день в одном кубометре воздуха содержится около грамма воды, а в знойный и дождливый летний день — до 30 и более граммов. Легко посчитать, что за день в пневмосистему автомобиля или автобуса попадает до 6-10 и более литров воды. Вся эта влага выпадает в виде конденсата в ресиверах и трубопроводах, приводит к коррозии деталей, а в зимнее время становится причиной их обмерзания. Для решения этой проблемы в систему вводится специальный узел — осушитель воздуха.

Осушитель воздуха имеет следующие функции:

  • Удаление содержащейся в воздухе влаги (понижение абсолютной влажности воздуха до безопасных для функционирования пневмосистемы значений);
  • Сброс собранного конденсата в атмосферу;
  • В некоторых типах устройств — удаление из воздуха масла.

Осушитель играет важную роль в нормальной работе пневмосистемы, неисправный или выработавший свой ресурс агрегат должен сразу меняться на новый. Но прежде, чем идти в магазин за исправным осушителем, следует разобраться в их существующих типах, конструкции и особенностях.

Классификация осушителей воздуха

На транспортных средствах с пневматической системой используется два типа устройств для удаления влаги из воздуха:

  • Механические (трубчатые) влагомаслоотделители;
  • Адсорбционные осушители;
  • Комбинированные устройства.

Все агрегаты имеют свои конструктивные особенности и принцип действия.

Устройство и принцип работы механического влагомаслоотделителя

Данное устройство состоит из двух основных узлов:

  • Маслоотделитель;
  • Радиатор-влагоотделитель.

Маслоотделитель может иметь различную конструкцию — либо в виде цилиндрического корпуса с расположенным внутри направляющим аппаратом из расположенных в ряд дисков (крыльчатки), либо в виде спирального канала из трубки малого диаметра. Влагоотделитель тоже изготавливается из стальной трубки, свернутой в 4-7 витков в овал (радиатор). Влагомаслоотделитель может объединяться с регулятором давления воздуха, также в нем предусмотрен пружинный или мембранный клапан сброса конденсата и вспомогательные клапаны (обратный и предохранительный). Наконец, в корпусе маслоотделителя может располагаться нагревательный элемент, который предотвращает замерзание конденсата при низких температурах окружающей среды.

В основе работы агрегата лежат два эффекта — динамический и термодинамический. В маслоотделителе применяется динамический эффект: воздух поступает в корпус или спиральный канал, где закручивается и ускоряется — вследствие ускоренного движения частицы масла и воды ударяются о стенки корпуса и диски направляющего аппарата, оседают на них, затем стекают в днище корпуса, откуда через клапан сброса конденсата удаляются в атмосферу.

В радиаторе-влагоотделителе используется термодинамический эффект: воздух, нагретый в компрессоре (в результате сжатия объем воздуха уменьшается, что в соответствии с законом Шарля приводит к повышению его температуры), поступает в радиатор, где резко расширяется и охлаждается. В результате охлаждения воздуха содержащийся в нем водяной пар конденсируется и в виде капель осаждается на стенках радиатора. Конденсат стекается в нижнюю часть радиатора, поступает в маслоотделитель и вместе с маслом сбрасывается в атмосферу.

Конструкция и принцип работы адсорбционного осушителя воздуха

Агрегат данного типа состоит из двух деталей:

  • Корпус;
  • Сменный патрон осушителя воздуха (один или два).

Корпус осушителя выполняет функции несущего элемента, также в нем и на нем расположены различные детали — регулятор давления воздуха, обратный и предохранительный клапаны, клапан сброса конденсата, нагревательный элемент на 24 вольта и электрический разъем для его подключения, глушитель и несколько патрубков.

Основу устройства составляет сменный фильтр-патрон. Эта деталь представляет собой герметичный цилиндрический корпус, внутри которого расположена емкость с гранулированным адсорбером. В дне корпуса выполнены периферийные впускные и одно центральное выпускное отверстия. Между дном и стаканом с адсорбером располагаются воздушные фильтры и аварийный клапан. Здесь же может находиться коалесцентный фильтр для отделения масла — несколько вставленных друг в друга перфорированных металлических сеток. Корпус стакана с адсорбентом также является фильтром для дополнительной очистки.

В качестве адсорбента используются синтетические материалы, сформированные в гранулы. Такие материалы имеют волокнистую или пористую структуру, за счет чего каждая гранула обладает большой площадью (в тысячи раз больше, чем площадь сферы такого же размера) — это обеспечивает оседание на них микроскопических капелек воды из воздуха.

Фильтр-патрон устанавливается на верхнюю часть корпуса осушителя, монтаж осуществляется с помощью резьбы на центральном отверстии, обычно используются резьбы М39,5 и М41 с шагом 1,5 мм. Для герметизации используется одна или две кольцевые прокладки.

Принцип работы рассматриваемых осушителей прост. Воздух, забранный компрессором из атмосферы, подается сразу в фильтр-патрон, где сначала проходит очистку от механических примесей (в волоконных фильтрах) и от масла (в коалесцентных фильтрах), а затем осушение в адсорбере. Потеряв основную часть влаги и загрязнений, воздух поступает на регулятор давления, а затем распределяется по системе. Со временем адсорбер насыщается и его способность впитывать воду падает, для решения этой проблемы производится регенерация — продувка воздуха через адсорбер в обратном направлении. Это осуществляется воздухом из специального регенерационного ресивера: воздух из него поступает в осушитель через большое отверстие, проходит через адсорбер и с большой скоростью выходит в атмосферу через клапан сброса конденсата — этот воздух увлекает за собой и весь скопившийся в адсорбере конденсат, удаляя его в атмосферу.

При низких температурах конденсат может замерзать, поэтому для поддержки работоспособности осушителя в нем при достижении критической температуры (обычно, ниже +7°C) включается спираль электронагревателя. Благодаря этому адсорбер всегда имеет положительную температуру и нормально выполняет свои функции.

Подробнее о конструкции, типах и работе современных фильтр-патронов осушителей воздуха читайте в статье, посвященной этой группе деталей.

Устройство и принцип работы комбинированных осушителей

В агрегатах этого типа объединены адсорбционный осушитель и радиатор-влагоотделитель. Конструктивно они похожи на обычные осушители со сменными патронами, но с одной дополнительной деталью — трубчатым радиатором, свернутым в спираль вокруг сменного фильтр-патрона. Радиатор выполняет сразу две функции:

  • Частичное удаление влаги из воздуха;
  • Подогрев патрона при низких температурах.

Такое устройства обладают высокой эффективностью работы и могут работать зимой без подключения к электросистеме, однако сегодня они по разным причинам получили относительно небольшое распространение.

Как правильно выбрать и заменить осушитель воздуха

Выбор нового устройства для осушения воздуха должен выполняться в соответствии с типом ранее установленного на автомобиль агрегата и по рекомендациям производителя. Лучше всего покупать осушитель того же типа и каталожного номера, что использовался раньше (особенно для автомобилей на гарантии), однако вполне допускается применение аналогов. Главное, чтобы деталь иной модели подходила по присоединительным размерам и соответствовала производительности компрессора данного автомобиля.

При выборе адсорбционного осушителя необходимо обращать внимание на присоединительный размер сменного патрона, а также на тип патрона — обычный или с коалесцентным фильтром. В принципе, все необходимое делает и обычный патрон, однако устройство с дополнительным фильтром обеспечивает лучшую очистку воздуха от масла и надежнее защищает всю пневмосистему. При необходимости устанавливается сразу два патрона.

Замена осушителя должна выполняться в соответствии с приложенной к нему инструкцией или по инструкции по ремонту транспортного средства. При выполнении данной операции необходимо отключать компрессор и сбросить давление в системе. Монтаж агрегата должен выполняться с применением соответствующих уплотнителей, хомутов и иных деталей.

После установки механический влагомаслоотделитель нуждается в минимальном обслуживании (при СТО производится его осмотр и очистка), а адсорбционный осушитель требует регулярной замены фильтр-патрона по мере его засорения (рекомендуется менять один или два раза в год) и периодического осмотра всего агрегата при ТО автомобиля.

Устройство и правила эксплуатации осушителя воздуха для КамАЗ

Осушитель воздуха КамАЗа — это устройство, которое удаляет лишнюю масляную жидкость и влагу с поверхности компрессора.

Устройство

Устройство осушки воздушного потока включает в себя такие элементы, как:

  • поршень управляющего типа;
  • выпускное устройство;
  • глушитель;
  • клапан выхлопа;
  • камера влагоотделителя;
  • клапан обратного типа;
  • жиклер;
  • кольцевой фильтрующий элемент;
  • регулятор давления и питающий подвод;
  • атмосферный вывод;
  • крепежные элементы для монтажа.

Осушение воздуха осуществляется за счет компрессора, через который проходит воздушный поток. Затем воздух проходит через фильтр кольцевого типа, где очищается от нагара и испарений масляной жидкости.

В кольцевом фильтрующем устройстве воздушный поток охлаждается, благодаря чему часть влаги остается в камере осушительного устройства.

После фильтров воздух переходит через гранулообразный порошок к клапану обратного типа. После него он попадает к воздушному ресиверу тормозного механизма, проходя через отводы.

В это же время через жиклер и отвод происходит наполнение воздушного ресивера, который используется для регенерации. Очистка воздушного потока и первоначальное удаление лишней влаги в кольцевом фильтрующем элементе способствует увеличению срока эксплуатации тормозных механизмов.

Читайте также  Тормозная система ЗИЛ 5301 бычок принцип работы

Устройство влагосушителя работает по одной из трех схем:

  • на основе центробежной силы;
  • пропускание воздух через специальные вещества;
  • автомат для удаления конденсата при помощи охлаждения.

Принципы работы устройства:

  • осушение воздуха в фазе нагнетания;
  • преобразование потока воздуха в процессе очистки;
  • работа аппарата по регулировке давления;
  • работы по техническому обслуживанию.

Осушение воздуха в фазе нагнетания

На рисунке представлена схема работы осушителя воздуха.

На фазе нагнетения воздух проходит через специальные выводы (1). Этот процесс его осушает.

  • На первом этапе через фильтры кольцевой формы (12), в них осуществляется первичная очистка воздуха. В этом же устройстве происходит охлаждение воздушного потока.
  • Часть влаги испаряется и концентрируется в отсеке для сбора влаги (9).
  • Дальше воздушный поток направляется в осушительный порошок (13) и открывает обратный клапан (10).
  • Дальше через канал (21) воздух направляется к РМ.
  • Через жиклер (11) и канал (12) воздух проходит в РР.

Регенерация воздуха в фазе очистки

Этапы этой фазы:

Когда рост давления в тормозной схеме доходит до определенной степени отключения специальный ресивер поворачивает клапан для сброса воздуха (8).

Весь накопленный воздух выбрасывается в окружающую среду через систему впуска (7) и атмосферного преобразования (3). При этом удаляется излишняя влага. На этом этапе также удаляется масло и скопившееся грязь.

Фильтр регенерации (14) полностью заполняется сухим воздухом. При этом воздух проходит через вывод (22) и отвод (11), минуя гранулированный порошок (13). На этом этапе воздух полностью выделяет влагу и выбрасывается в атмосферу через кольцевой фильтр (12) и клапан выброса (8). Закрывающий кран (10) не допускает попадания воздуха обратно.

Работа интегрированного регулятора давления

Когда давление внутри устройства увеличивается поршень-регулятор (2) направляется в сторону клапана (4). Когда давление становится максимальным открывается канал регулировки впуска (3). При этом выпуск (1) от вентиляции перекрывается поршнем. Воздух в сжатом состоянии проходит через канал (5) на прямую к клапану сброса (8), при этом открывая его. При снижении давления происходит обратный процесс. Избыток воздуха удаляется через вентиляцию.

Работа нагревателя

Для того, чтобы клапан сброса не замерзал применяют подключают специальный электрический нагреватель. Он устанавливается в корпусе устройства рядом с клапаном сброса. Нагреватель приводится в действия через замок зажигания.

Как поставить осушитель

Для того чтобы установить этот прибор, понадобятся следующие инструменты:

  • гаечный ключ;
  • сварочный аппарат;
  • отвертка;
  • молоток.

Перед началом установки осушителя воздуха на КамАЗ рекомендуется надеть защитные очки и маску, чтобы избежать получения травм.

Схема подключения и порядок действий во время монтажа прибора:

  1. Установить транспорт на смотровую яму или платформу для проведения ремонтных работ.
  2. Открутить крепежные элементы и демонтировать кронштейн транспортного средства.
  3. Снять радиатор с корпуса автомобиля.
  4. Снять уплотнительные кольца и прокладку.
  5. Используя крепежные болты, прикрутить прибор для осушения воздуха к опорной раме.
  6. Подсоединить трубу, которая идет от корпуса компрессора, к осушительному прибору.
  7. Провести внешний осмотр плотности мембраны.
  8. Выполнить проверку обратного клапана.
  9. Проверить уровень давления в системе и степень сжатия воздуха.
  10. Проверить работоспособность крана слива конденсата.
  11. Установить уплотнительные кольца на фильтрующее устройство.
  12. Закрутить верхнюю крышку.
  13. Установить обратно радиатор и кронштейн.

После проделанных действий рекомендуется завести двигатель и проверить работу всей тормозной системы.

Правила эксплуатации

Для того чтобы устройство регенерации воздуха функционировало без сбоев, необходимо своевременно проводить его техническое обслуживание, согласно руководству пользователя. Также рекомендуется проводить ежедневный осмотр прибора на наличие повреждений и дефектов.

Для того чтобы проверить предохранительный клапан оборудования, нужно затянуть полый винт регулятора до упора. Если механизм исправен, то при давлении «А» откроется клапан выпускного типа, который в интервале переключения должен быть герметичным.

Обслуживание обратного клапана производится при помощи манометра. Если уровень давления падает до 0 Бар, необходимо разобрать механизм и проверить целостность деталей.

Для того чтобы провести диагностику осушительного прибора, следует понизить уровень давления и определить интервал переключения «С». Если показатели превышают норму, рекомендуется вывернуть винт в левую сторону, а если показатели ниже нормы — в правую сторону. После того как все контровые гайки будут затянуты, нужно снова проверить настройку регулирующего устройства.

Во время подачи воздушного потока на выводы допускается утечка в 10 см в минуту, а минимальный уровень давления в системе может упасть до 1 Бар.

Как проверить клапаны осушителя

Для обеспечения контроля за предохранительным клапаном необходимо отключить регулятор давления в устройстве. Для этого перекрывается обратный винт. Схема проверки изображена на рисунке ниже.

Как настроить регулятор давления воздухоосушителя

  • Необходимо правильно установить винты в разъемы.
  • Ресивер должен быть заполнен до давления его отключения по шкале «В». Все регулировки должны быть представлены в инструкции к осушителю.
  • Винт 2 должен быть не затянут до упора примерно на 1,5 оборота.
  • Винт 1 нужно настроить до того момента, пока не произойдет открытие клапана.

Неисправности и ремонт

В некоторых случаях может потребоваться ремонт, неисправности могут быть вызваны негерметичностью тормозной системы. Прибор перестает в автоматическом режиме удалять влагу и конденсат. В этом случае может потребоваться замена уплотнительного кольца и пружин.

Порядок действий при устранении неисправностей:

  1. Демонтировать кронштейн при помощи гаечного ключа.
  2. Вывернуть крепежные элементы с радиатора осушителя.
  3. Провести внешний осмотр уплотнительных колец и очистить поверхность воздухоосушителя. При необходимости заменить износившиеся элементы.
  4. Вывернуть винты крышки накопителя.
  5. Отделить крышку от корпуса и заменить прокладку.
  6. Демонтировать упорное кольцо и стопорную шайбу.
  7. Если мембрана уплотнительного кольцевого механизма потеряла герметичность, заменить ее на новую.
  8. Если постоянно шипит воздух из сливного отверстия, заменить манжеты, демонтировав упорную шайбу со стержня.
  9. Проверить состояние перепускного клапана и пружины на износ.

Все ремонтные работы необходимо проводить, установив транспортное средство на специальную платформу и отключив силовой агрегат.

Цена на ремонт влагоотделительного устройства составляет от 1000 до 2000 руб.

Модели осушителей, устанавливаемых на автомобили Камаз

На современных моделях КамАЗ начиная с версии 65115 устанавливается осушитель от компании Вабко 4324101400. У него давление соответствует евро стандартам и равняется 10 бар. В комплекте к нему глушитель не предусмотрен.

Модель устройства от той же фирмы с номером 4324100800 поставляется в комплекте с глушителем. Но максимальное рабочее давление у него выше, максимум 13 бар.

Преимущества воздухоосушителя по сравнению с традиционным кондиционированием

Воздухоосушитель обладает следующими преимуществами:

  • конденсат не способен вызвать коррозию металлических частей тормозной системы;
  • тормозная система работает на постоянной основе более плавно;
  • ТО не требует больших денежных вложений;
  • регулятор давления реже выходит из строя.

А с какими проблемами в работе воздухоосушителя в Камаз доводилось сталкиваться вам? Как вы их решали?

Осушитель воздуха: защита и долговечность пневмосистемы грузовика

Пневматическая система грузовика очень чувствительна к содержанию в воздухе влаги — она вызывает коррозию и быстро выводит из строя важные узлы. Для удаления излишней влаги из воздуха используются осушители — о данном компоненте пневмосистемы отечественных грузовиков и автобусов рассказано в статье.

Назначение осушителя воздуха и его роль в пневмосистеме

В грузовых автомобилях и автобусах, включая КАМАЗ, МАЗ, ЛиАЗ, ПАЗ и другие, применяется тормозная система с пневматическим приводом, от которой также работают и многие другие агрегаты (приводы дверей автобусов, приводы сцепления, детали пневмоподвески и т.д.). Пневматический привод — это большая система, в которую входят компрессор, регулятор давления и краны управления, ресиверы, исполнительные механизмы (пневматические тормозные камеры) и разнообразные датчики. Также в состав системы обязательно входит осушитель воздуха.

Осушитель воздуха, как понятно из названия, осуществляет удаление влаги из поступающего от компрессора в систему воздуха. Зачем нужна эта деталь? Дело в том, что атмосферный воздух всегда содержит в себе водяной пар, причем его количество (влажность воздуха) сильно зависит от региона, времени года, текущей температуры воздуха и даже времени суток. Эта влага при сжатии воздуха компрессором конденсируется и оседает на внутренних стенках деталей пневмосистемы в виде капель. Вода в системе вызывает коррозию, однако куда больший вред она наносит зимой — образовавшийся из конденсата лед способен разрушить детали клапанов и кранов или даже привести в негодность крупные агрегаты системы.

Может показаться, что в воздухе не так уж и много влаги, однако это совсем не так. В пневмосистеме с компрессором средней производительности только за день из воздуха может выпасть до 6-12 литров конденсата! Поэтому влагу из воздуха следует удалять и не допускать попадания конденсата в систему — именно эту задачу и решает осушитель сжатого воздуха. Он устанавливается сразу после компрессора, поэтому обеспечивает осушение всего поступающего в систему воздуха и предотвращает возможные негативные последствия.

Типы и применимость осушителей воздуха

Следует отметить, что в автомобилях КАМАЗ, МАЗ и других, а также в автобусах ПАЗ, ЛиАЗ и других для удаления влаги из воздуха применяется два принципиально разных типа устройств:

  • Трубчатые влагомаслоотделители;
  • Адсорбционные осушители.
Читайте также  Принцип работы зажигания мотоблока

Обычные влагомаслоотделители занимают достаточно много места и обладают не слишком высокой эффективностью, поэтому сегодня они постепенно вытесняются абсорбционными осушителями воздуха. Именно о последнем типе устройств мы и будем говорить дальше.

Осушители воздуха, в свою очередь, можно разделить на несколько групп:

  • Осушители воздуха без дополнительного функционала;
  • Осушители, объединенные с регулятором давления и предохранительными клапанами;
  • Осушители, объединенные с регуляторами давления, клапанами, маслоотделителем и другими устройствами — это модули подготовки воздуха.

Но независимо от типа, все осушители имеют принципиально одинаковое устройство и принцип работы.

Общее устройство и принцип работы осушителя воздуха

Конструктивно осушитель состоит из двух блоков:

  • Литой корпус клапанов и регулятора давления;
  • Патрон осушителя воздуха.

В корпусе расположены все основные компоненты осушителя, обеспечивающие его работу и управление пневматической системой: регулятор давления, группа клапанов (обратный, предохранительный и другие), подогреватель корпуса и прочее. Также в корпусе выполнены воздушные каналы, а на его поверхности располагаются все необходимые патрубки и штуцеры. В нижней части корпуса находится глушитель («грибок»).

Сверху на корпусе посредством резьбы крепится осушительный патрон — именно он играет ключевую роль в удалении влаги из воздуха. Патрон содержит в себе цилиндрическую воздухопроницаемую емкость с гранулированным адсорбентом, которая в нижней части опирается на воздушные фильтры (обычно из волокнистых материалов), а сверху прижата пружиной. В дне патрона имеется одно центральное отверстие с резьбой (для установки на корпус) и ряд периферийных отверстий меньшего размера — в целом, устройство осушительного патрона очень напоминает конструкцию масляного фильтра.

Работает осушитель следующим образом. Сжатый воздух от компрессора поступает в корпус осушителя и через канал направляется в патрон (на ряд периферийных отверстий). Здесь воздух проходит через адсорбент, на котором осаждается основная масса содержащейся в нем влаги. Одновременно фильтрами задерживаются механические примеси. После осушения воздух выходит через центральное отверстие патрона, каналами осушителя направляется на регулятор давления и предохранительные клапаны, и далее по нескольким магистралям поступает в систему (обычно на два автономных контура и в регенерационный ресивер).

С течением времени концентрация жидкости в адсорбенте повышается, и он теряет способность впитывать новую влагу. Поэтому периодически проводится регенерация осушителя — эта операция заключается в обратной продувке осушителя воздухом из регенерационного ресивера. Воздух, проходя через адсорбер, осушает его, и вместе с влагой выходит из осушителя через специальный клапан. Так как выпуск воздуха сопровождается интенсивным шумом, на осушитель устанавливается глушитель.

В холодное время года при температурах ниже +5…+7°C в осушителе автоматически включается нагревательный элемент. Это необходимо для поддержания положительной температуры адсорбента независимо от температуры окружающей среды. При отрицательных температурах вода в адсорбенте может замерзнуть, что не только снижает эффективность осушителя, но и может привести к его деформации и разрыву.

Для подключения и управления нагревателем и клапанами на корпусе осушителя имеется специальный разъем. На автомобилях КАМАЗ, МАЗ и автобусах ПАЗ и ЛиАЗ устанавливаются осушители на 24 В.

Монтируется осушитель на правом лонжероне рамы, здесь же располагается часть ресиверов. Осушитель связан с компрессором и ресиверами посредством металлических и резиновых трубок.

Рекомендации по эксплуатации и ТО осушителя воздуха

Осушитель в течение всего времени работы не требует специального технического обслуживания, однако с периодичностью не менее одного раза в год необходимо производить замену осушительного патрона. С течением времени адсорбент теряет свои свойства и осушитель начинает работать менее эффективно. Отследить ухудшение работы осушителя трудно, поэтому следует просто менять патрон раз в год или даже чаще (в зависимости от условий эксплуатации).

Замена патрона осуществляется просто: необходимо вывернуть патрон (хватает усилия рук) и удалить старую прокладку, протереть место его установки, установить новую прокладку (желательно смазать ее небольшим количеством масла) и прикрутить новый патрон. При этом работы следует проводить при выключенной подаче воздуха в осушитель (можно дождаться полного заполнения ресиверов и отключения компрессора, или просто отсоединить магистраль со стороны компрессора).

При выходе из строя клапанов осушителя или интегрированного регулятора давления весь агрегат заменяется в сборе. Однако возможно заменить отдельно глушитель, который довольно часто выходит из строя.

При регулярной замене патрона и своевременном ремонте осушитель будет надежно защищать пневматическую систему автомобиля от воды и вызываемых ею негативных последствий.

Сушите воздух: профилактика тормозов

Пневматическая тормозная система грузовика очень чувствительна к содержанию влаги: сырость вызывает коррозию и быстро выводит из строя важные узлы. Особенно неприятны такие неисправности в зимний сезон. А раз так, сегодня самое время вспомнить о профилактике

При внешнем сходстве разные модели картриджей могут отличаться не только креплением и формой, но и внутренней конструкцией

Сжатый воздух является основным источником энергии для большинства систем современных грузовиков и автобусов. Тормоза, подвеска, подъем осей, привод сцепления и коробки передач, механизмы дверей — вот далеко не полный перечень оборудования, надежность, долговечность и быстродействие которого требует все более критичного отношения к качеству воздуха: уменьшению содержания влаги, масляных паров и загрязнений.

Как бы ни была совершенна система подготовки воздуха в автомобиле, входящие в нее компоненты нуждаются в своевременной профилактике. Чем сложней система, тем более бережного ухода она требует, так говорят специалисты. И к пневматической системе это имеет прямое отношение. Действительно, атмосферный воздух всегда содержит в себе водяной пар. Причем его количество (влажность воздуха) сильно зависит от региона, времени года, окружающей температуры и даже времени суток: только за день в пневмосистеме с компрессором средней производительности из воздуха может образоваться до 6–12 л конденсата.

Как бы ни была совершенна система подготовки воздуха, входящие в нее компоненты нуждаются в профилактике

Очень важно, чтобы перед поступлением в систему сжатый воздух был специально обработан. За эту обработку отвечает блок осушителя воздуха, который устанавливается сразу после компрессора. В настоящее время наибольшее распространение получили адсорбционные осушители (с впитывающем адсорбентом) — их можно встретить не только в иномарках, но и в автомобильной технике российского производства. Адсорбционные осушители бывают трех видов: фильтры-влагоотделители без дополнительного функционала; осушители, объединенные с регулятором давления и предохранительными клапанами; модули подготовки воздуха, включающие в себя несколько сопряженных устройств.

Регулятор давления задает периодичность регенерации осушителя

В области последних разработок — целые компьютерные блоки управления подготовки воздуха. У компании Knorr-Bremse они называются EAC (Electronic Air Control), у WABCO — APU (Air Processing Unit). Эти модули объединяют в себе следующие функции: регулирование рабочего давления, осушение сжатого воздуха и распределение его потребителям, постоянный контроль давления и возможность диагностирования. Такие блоки встречаются на последних поколениях иностранных грузовиков и позволяют программировать все необходимые параметры работы не только осушителя, но и всей пневмосистемы грузовика. Это способствует снижению энергозатрат, а значит, позволяет экономить топливо.

Впрочем, независимо от вида и исполнения оборудования, все адсорбционные осушители имеют схожий принцип обработки воздуха. Конструктивно осушитель состоит из двух основных частей: литого корпуса, в котором размещен воздухораспределительный блок, и картриджа. Картридж играет ключевую роль в удалении влаги из воздуха. В его составе имеется цилиндрическая воздухонепроницаемая емкость с гранулированным адсорбентом, которая в нижней части опирается на фильтрующий элемент (обычно из волокнистого материала), а сверху прижата мощной пружиной. В днище сменного патрона имеется одно центральное отверстие с резьбой (для соединения с корпусом) и ряд периферийных отверстий малого диаметра. В целом устройство осушительного патрона очень напоминает конструкцию масляного фильтра, только габариты крупнее.

Электронный модуль подготовки воздуха APU позволяет программировать все необходимые параметры работы не только осушителя, но и всей пневмосистемы

Работает осушитель следующим образом. Сжатый воздух от компрессора поступает в распределительный блок и через канал направляется в картридж (на ряд периферийных отверстий). Здесь воздух проходит через адсорбент, на котором осаждается основная масса содержащейся в нем влаги. Одновременно фильтрами задерживаются механические примеси. После осушения воздух выходит через центральное отверстие патрона, каналами осушителя направляется на регулятор давления и предохранительные клапаны и далее по нескольким магистралям поступает в систему — обычно через четырехконтурный защитный клапан.

Современный модуль EAC производства Knorr-Bremse

С течением времени концентрация жидкости в адсорбенте повышается, и он теряет способность впитывать новую влагу. Поэтому периодически проводится регенерация осушителя. Эта операция заключается в обратной продувке осушителя воздухом из так называемого «мокрого» ресивера. Воздух, проходя через впитывающий материал, забирает накопленную влагу и вместе с ней выходит из осушителя через специальный клапан. Поскольку выпуск воздуха сопровождается интенсивным шумом, в нижней части осушителя устанавливается глушитель.

В холодное время года при температурах ниже +5…+7 °C в осушителе автоматически включается электронагревательное устройство. Это необходимо для поддержания положительной температуры оборудования независимо от температуры окружающей среды: при отрицательных температурах влага в адсорбенте может замерзнуть, что не только снизит эффективность осушителя, но и может привести к его разрушению.

Читайте также  Трактор джон дир 7830 технические характеристики

Интеграция осушителя в блок с регулятором давления и 4-контурным защитным клапаном улучшает быстродействие системы

В зависимости от производительности компрессора и потребности пневматических потребителей конкретного автомобиля, производитель может устанавливать одно- или двухкамерные осушители. В двухкамерных осушителях, которые обычно используются в системах высокой производительности (от 600 л/мин), воздух, управляемый электромагнитным клапаном, попеременно, через определенные промежутки времени, направляется в разные колонны. При этом необходимость в дополнительном ресивере регенерации отпадает.

Несмотря на возможность регенерации, картридж имеет определенный срок службы. Менять его нужно точно в указанный производителем автомобиля период. Чаще всего интервал замены ограничен годом эксплуатации. Необходимость внеплановой замены обычно определяется по избытку конденсата в ресиверах.

КАК ВЫБРАТЬ КАРТРИДЖ

Приобретая новый картридж или осушитель целиком (в случае выхода его из строя) обратите внимание на код запчасти и ее производителя. Почти все современные европейские (а сегодня можно сказать, и российские) тяжелые грузовики оснащаются приборами производства WABCO и Knorr-Bremse. По словам сервисных специалистов, именно этим маркам и стоит отдать предпочтение, чтобы не получить более серьезных проблем в дальнейшем. При этом следует учитывать, что при внешнем сходстве разные модели картриджей (даже в рамках одного производителя) могут отличаться не только креплением и формой, но и внутренней конструкцией, расчетным давлением, производительностью, количеством гранулята и т. д. Отличия бывают и в кондициях наполнителя: качественный, тот, что используется в оригинальных осушителях, имеет гранулы особого состава, обеспечивающие более глубокое проникновение влаги в структуру поверхности.

Производители пневмосистем постоянно работают над улучшением своей продукции. Так, WABCO предлагает новейшие осушители сжатого воздуха Air System Protector (ASP) и Air System Protector Plus (ASP Plus), оснащенные дополнительными фильтрами для улавливания мельчайших частиц масла. Картридж повышенной эффективности ASP Plus предназначен для всех транспортных средств с повышенным расходом воздуха. Рекомендованный срок замены — один раз в 3 года. Сменный элемент предусматривает три стадии очистки воздуха: масляный, водяной и аэрозольный фильтры.

Доступ к сменному картриджу в агрегатном отсеке не должен быть затруднен

Особое внимание инженеры WABCO уделили улучшению коалисцирующего эффекта — удалению из воздуха масляных аэрозолей. Инновационная технология очистки предусматривает прохождение воздушного потока через многослойный сепаратор масла: при насыщении одного слоя фильтра масло задерживается следующим, при этом капли аэрозоля становятся больше и тяжелее, что значительно затрудняет их перенос сжатым воздухом. Далее следует охлаждение, двухстадийное осушение посредством специального гранулята с увеличенной адсорбирующей способностью и, наконец, отделение оставшихся аэрозолей. На выходе мы получаем полностью очищенный сжатый воздух, готовый в любой момент вступить в работу как источник энергии.

КАК ЗАМЕНИТЬ КАРТРИДЖ

Замена фильтрующего элемента осуществляется достаточно просто: необходимо вывернуть патрон (обычно достаточно усилия рук) и удалить старую прокладку. Далее стоит внимательно осмотреть старый картридж на предмет наличия в нем масла и твердых частиц — все это укажет на необходимость ремонта компрессора или блока подготовки (чаще всего это связано с нарушением работы клапанов). Если ремонт не произвести, новый картридж прослужит совсем недолго. Также при обслуживании стоит сразу проверить работоспособность нагревательного элемента осушителя. В российских условиях он частенько выходит из строя из-за окисления контактов термодатчика и самого нагревателя.

«Золотой» картридж повышенной эффективности WABCO ASP Plus оснащен дополнительными фильтрами для улавливания мельчайших частиц масла

Перед монтажом нового картриджа следует тщательно протереть фланец корпуса осушителя, уложить новую прокладку (желательно смазать ее небольшим количеством масла) и лишь после прикрутить новый патрон. При этом работы следует проводить при отключенной подаче воздуха в осушитель. Например, можно дождаться полного заполнения ресиверов и отключения компрессора или просто отсоединить магистраль со стороны компрессора.

Степень отбора влаги зависит от кондиции наполнителя

При регулярной замене патрона и своевременном ремонте осушитель будет надежно защищать пневматическую систему автомобиля от воды и вызываемых ею негативных последствий.

Между прочим, все приборы пневматической системы в местах подключения воздушных магистралей имеют стандартную нумерацию. Расшифровывается она достаточно просто: цифра 1 обозначает вход, 2 — выход, 3 — соединение с атмосферой, 4 — магистраль управления. Если номер двузначный, то вторая цифра обозначает номер приоритета (номер контура).

Принцип действия картриджа ASP Plus: A — коалисцирующий фильтр; B — корпус; C — зона предварительного осушения; D — осушение с тонкой очисткой; E — отделение оставшихся аэрозолей

Принцип работы осушителя воздуха wabco

В атмосферном воздухе, как мы все помним еще со школы, содержатся водяные пары. Процентное содержание этих паров может меняться в зависимости от температуры, времени года, природно-климатических и других условий, но оно всегда больше нуля. Соответственно, вода в парообразном состоянии вместе с воздухом поступает в компрессор и, если на выходе не установлен осушитель – в пневмосистему.

Зачем нужен осушитель воздуха?

Уместно напомнить, что в определенном объеме воздуха без образования конденсата может содержаться строго ограниченное количество влаги. Причем, ее количество прямо пропорционально температуре воздуха (проще говоря: в горячем воздухе влаги больше, чем в холодном).

Воздух поступает в компрессор и, в результате сжатия, его объем уменьшается в несколько раз. Соответственно, уменьшается и количество влаги, которое может в нем содержаться в парообразном состоянии.

Так, если компрессор создает давление 7 бар, то объем воздуха уменьшается примерно до 7/8 от первоначального значения. Поэтому, не смотря на существенное повышение температуры при сжатии, способность воздуха удерживать влагу в виде паров снижается в несколько раз, она конденсируется, переходя в жидкое состояние, и вместе с потоком сжатого воздуха поступает в пневмосистему.

К чему может привести постоянное попадание воды в пневматическую систему? Во-первых, к коррозии трубопроводов и узлов пневмосистемы. При этом сжатый воздух, проходя по магистралям, будет увлекать за собой и перемещать частицы ржавчины к узлам запорной арматуры и оборудованию, что неизбежно приведет к ухудшению их работоспособности и поломкам. Во-вторых, из-за вымывания смазки начнется ускоренный износ технологического оборудования и инструмента. В итоге и самому компрессору потребуется дополнительное сервисное обслуживание раньше регламентных сроков.

Предотвратить развитие подобной ситуации позволяет установка на выходе из винтового компрессора специального устройства – осушителя.

На сегодня одними из наиболее надежных и экономичных являются осушители рефрижераторного типа.

Как устроен рефрижераторный осушитель?

Принцип работы осушителя-рефрижератора, состоящего из двух контуров теплообмена и сепаратора, заключается в следующем.

Поток горячего и влажного сжатого воздуха из компрессора подается в регенеративный теплообменник типа «воздух-воздух». Здесь он охлаждается, отдавая часть тепловой энергии уже осушенному воздуху, выходящему из осушителя и частично освобождается от влаги. Это позволяет экономить до 40-50% энергии, необходимой для полного осушения сжатого воздуха.

Далее сжатый воздух поступает во второй теплообменник типа «воздух-хладагент», который, по сути, представляет собой испаритель. Поглощая тепло, хладагент охлаждает воздух до температуры образования конденсата (т.е. до точки росы, которая в осушителях данного типа как правило составляет +3°С).

Переходя в жидкое состояние, содержащиеся в сжатом воздухе водяные пары конденсируются в виде капелек. Чтобы убрать их, воздух прогоняется через центробежный отделитель конденсата – сепаратор, в котором ему приходится двигаться по спирали. Таким образом, капли воды отбрасываются центробежной силой на стенки сепаратора, по которым они стекают на дно и уже после этого автоматически убираются из системы при помощи электроклапана сброса конденсата, а очищенный и осушенный воздух подается к потребителям.

Результаты работы осушителя можно проиллюстрировать простым примером.

Исходные данные: винтовой компрессор мощностью 55 кВт. Температура воздуха окружающей среды 24°C при относительной влажности 75%.

Если на выходе компрессора установить осушитель, то за день работы из воздуха может побочно конденсироваться до 280 (!) литров воды. Понятно, что если компрессор будет подключен к пневмолинии напрямую, без осушителя, вся эта жидкость в виде водяных паров и капель конденсата будет беспрепятственно поступать в пневматическую систему. Со всеми, как говорится, вытекающими…

На схеме: 1) Компрессор хладагента; 2) Конденсатор; 3) Вентилятор; 4) Испаритель; 5) Отделитель конденсата; 6) Отделитель примесей; 7) Капиллярная трубка; 8) Фильтр хладагента; 9) Заправочный штуцер; 10) Перепускной клапан горячего газа; 11) Теплообменник; 12) Реле давления; 13) Таймерный конденсатоотводчик; 14) Отвод конденсата; 15) Механический конденсатоотводчик.

Основные преимущества рефрижераторных осушителей:

  • Энергоэффективность. Регенеративный контур экономит до 50% электричества;
  • Простота в управлении и обслуживании;
  • Длительный эксплуатационный период;
  • Экологичность. Такой способ охлаждения исключает выброс вредных веществ в атмосферу;
  • Надежные конденсатоотводчик и конденсатоотделитель;
  • Стабильность точки росы, независимо от уровня нагрузок;
  • Минимальные потери давления.

Специалисты компании «Технологии Сервиса» (официальный представитель Harrison в России) обязательно помогут Вам и ответят на все интересующие вопросы по подбору компрессорного оборудования для решения задач на Вашем объекте!