Układ pneumatyczny ciężarówek i autobusów: jak działa

Ciężarówka lub autobus z hamulcami pneumatycznymi ma na pokładzie własną instalację sprężonego powietrza. Sprężarka spręża powietrze z otoczenia; osuszacz powietrza i separator oleju usuwają wodę i olej sprężarkowy, które powietrze ze sobą niesie; wieloobwodowy zawór zabezpieczający rozdziela powietrze między oddzielne obwody; zbiornik w każdym obwodzie przechowuje zapas; a hamulce robocze, sprężynowe hamulce postojowe, przyczepa i odbiorniki pomocnicze korzystają z tych zapasów. Regulamin ONZ nr 13, czyli regulamin dotyczący hamowania, opisuje ten sam łańcuch własnymi pojęciami – źródło energii, przekazywanie energii, zbiorniki energii – i określa, co musi działać, gdy część tego łańcucha ulegnie uszkodzeniu. W elektrycznych ciężarówkach i autobusach na akumulatory, opisanych w dokumentach producentów, powietrze nadal wytwarza się na pokładzie, sprężarką napędzaną własnym silnikiem elektrycznym.

Łańcuch w skrócie

Tabela śledzi drogę powietrza od wlotu do odbiornika. Nazwy podzespołów to nazwy używane przez cytowanych dostawców; producent pojazdu może stosować własne, jak Volvo (poniżej).

Wytwarzanie powietrza: sprężarka

Knorr-Bremse opisuje sprężarkę jako część, która „pressurizes ambient air to power the vehicle’s on-board pneumatic equipment” (spręża powietrze z otoczenia, aby zasilać pokładowe urządzenia pneumatyczne pojazdu), a sprężarkę tłokową nazywa „the most common design for heavy commercial vehicles” (najczęstszą konstrukcją w ciężkich pojazdach użytkowych). Jej sprężarki tłokowe mają różne objętości skokowe, występują w wersji jedno- lub dwucylindrowej, z mocowaniem kołnierzowym lub łapowym, a „as a rule, piston compressors are rigidly connected to the drive motor that powers them.” (z reguły sprężarki tłokowe są sztywno połączone z silnikiem, który je napędza).

Żaden z cytowanych tu dokumentów europejskich nie opisuje, jak sprężarka jest napędzana; opis pochodzi ze źródła północnoamerykańskiego z 2000 r., podręcznika Air Brake Handbook firmy Bendix. Według niego sprężarka powietrza jest „the source of energy for the air brake system” (źródłem energii dla pneumatycznego układu hamulcowego), jest „driven by the vehicle engine, either by belt or drive gear” (napędzana przez silnik pojazdu, pasem albo kołem zębatym) i w większości pojazdów korzysta z układu smarowania i chłodzenia pojazdu, choć w niektórych modelach dostępne są sprężarki samosmarujące i chłodzone powietrzem. Wszystkie sprężarki tłokowe Bendix, dodaje podręcznik, mają samoczynne zawory wlotowe i wylotowe oraz mechanizm odciążający. Jak przepisy o mocy silnika traktują sprężarkę powietrza układu hamulcowego na stanowisku badawczym, opisano w artykule kW, KM i Nm: jak czytać dane o mocy ciężarówki.

Regulamin ONZ nr 13 nie wymaga więcej niż jednego źródła energii, ale żąda, by było ono napędzane bezpiecznie. Pkt 2.48 definiuje źródło energii jako „urządzenie, które zarówno wytwarza, jak i dostarcza energię niezbędną dla układu hamulcowego”, a pkt 5.2.1.5 stanowi, że „nie wymaga się stosowania więcej niż jednego źródła (źródło energii lub zasilanie elektryczne, w zależności od przypadku) takiej energii (pompa hydrauliczna, sprężarka powietrza itd.), lecz sposób napędu urządzenia stanowiącego to źródło musi być możliwie jak najbezpieczniejszy”. Załącznik 7 część A określa też wymóg wydajności sprężarki, wyrażony jako czas, w którym ciśnienie wzrasta w najmniej korzystnie umieszczonym urządzeniu do przechowywania energii; podczas tego badania urządzenia do przechowywania energii dla wyposażenia pomocniczego są odcięte. W całym artykule cytowany jest tekst opublikowany w Dzienniku Urzędowym 13 kwietnia 2026 r., obejmujący wszystkie obowiązujące teksty do suplementu 1 do serii poprawek 15.

Gdy zbiorniki są pełne: regulator ciśnienia, odciążanie i sprzęgło

Podręcznik Bendix opisuje regulator ciśnienia jako działający „in conjunction with the compressor unloading mechanism” (we współpracy z mechanizmem odciążającym sprężarki) i utrzymujący ciśnienie w zbiornikach „between a predetermined maximum and minimum pressure” (między ustalonym ciśnieniem maksymalnym a minimalnym). Oba progi występują w regulaminie jako dane, a nie jako liczby. W przypadku pojazdów z nadciśnieniowymi powietrznymi układami hamulcowymi pkt 5.1.4.5.2 wymienia wśród danych dotyczących właściwości pneumatycznych zaworu sprężarki/reduktora ciśnienia wylotowego „Maks. ciśnienie odcięcia” i „Min. ciśnienie włączenia”, a pkt 5.1.4.5.1 wymaga, by dane te były umieszczone na pojeździe w widocznym miejscu i w nieusuwalnej formie lub ogólnie dostępne w inny sposób, na przykład w instrukcji obsługi. Wartości są w regulaminie puste i uzupełnia się je dla każdego pojazdu. Załącznik 6 mówi również o „układach bez regulatora (np. ze sprężarkami z ograniczeniem ciśnienia)”.

Knorr-Bremse opisuje dwa sposoby oszczędzania energii, którą sprężarka pochłania, gdy powietrze nie jest potrzebne. Jej system High Performance Energy Saving System (HP-ESS) „reduces fuel consumption when the compressor is not required to produce compressed air (off-load mode)” (zmniejsza zużycie paliwa, gdy sprężarka nie musi wytwarzać sprężonego powietrza – tryb bez obciążenia). Jej sprężarka ze sprzęgłem jest odłączana całkowicie: „can be decoupled from the drive motor as soon as sufficient compressed air is available” (może zostać odłączona od silnika napędowego, gdy tylko dostępna jest wystarczająca ilość sprężonego powietrza), a sprzęganiem i rozprzęganiem zarządza firmowy układ Electronic Air Control (EAC); Knorr-Bremse dodaje, że takie fazy jałowe ograniczają też przenoszenie oleju do układu sprężonego powietrza. Zespół przygotowania powietrza tej firmy sam może uruchomić oszczędzanie: „when system pressure is reached, the APU can activate the compressor’s energy-saving function.” (po osiągnięciu ciśnienia w układzie APU może włączyć funkcję oszczędzania energii sprężarki).

Uzdatnianie powietrza: osuszanie, oddzielanie oleju i regeneracja

Sprężanie powietrza wytwarza wodę. Jak pisze Knorr-Bremse: „As the compressor forces the air into a smaller volume, the air gradually loses its ability to hold this water vapor. Compression therefore produces a significant amount of condensation.” (Gdy sprężarka wtłacza powietrze do mniejszej objętości, powietrze stopniowo traci zdolność utrzymywania tej pary wodnej. Sprężanie wytwarza więc znaczną ilość kondensatu). Powietrze „must be dried” (musi zostać osuszone), aby chronić układ przed korozją lub zamarzaniem, a serwisowa strona firmy dodaje, że jeśli wilgoć gromadzi się w postaci wody w zbiorniku, jego objętość się zmniejsza – „może być uzyskane mniejsze ciśnienie powietrza”. Osuszacz usuwa wilgoć „za pomocą specjalnego granulatu”. Podręcznik Bendix opisuje swój osuszacz jako „a desiccant type in-line filtration system that removes both liquid and water vapor from the compressor discharge air before it reaches the air brake reservoirs.” (przepływowy układ filtracji ze środkiem osuszającym, który usuwa wodę zarówno w postaci ciekłej, jak i pary z powietrza tłoczonego przez sprężarkę, zanim dotrze ono do zbiorników pneumatycznego układu hamulcowego).

Drugim zanieczyszczeniem jest olej. Knorr-Bremse podaje, że sprężone powietrze „contains residues of compressor oil” (zawiera resztki oleju sprężarkowego), że olej ten „can damage the elastomers used in the various valves of the compressed air system” (może uszkadzać elastomery stosowane w różnych zaworach układu sprężonego powietrza) i że jej wkład Oil Separator Cartridge oddziela ciekły i gazowy olej ze sprężonego powietrza „before the air is dried” (zanim powietrze zostanie osuszone).

Środek osuszający, który wchłonął wodę, trzeba ponownie osuszyć, a trzy źródła wiążą to z fazą jałowej pracy sprężarki. Bendix: „The desiccant material is regenerative, in that its adsorptive properties are renewed each time the compressor is unloaded.” (Materiał osuszający jest regenerowalny, ponieważ jego właściwości adsorpcyjne odnawiają się za każdym razem, gdy sprężarka zostaje odciążona). Haldex, opisując w 2002 r. swój osuszacz DRYest: „When compressor cut-out is reached, dry air is allowed to flow back to regenerate the desiccant bed.” (Po osiągnięciu ciśnienia odcięcia sprężarki suche powietrze może przepłynąć z powrotem, aby zregenerować złoże środka osuszającego). Wskazówki DAF dla wytwórców nadwozi z 2010 r. dla modeli LF, CF i XF105 każą okresowo doprowadzać do ciśnienia odcięcia regulatora i podają cel: „Pozwoli to na regenerację wkładu osuszacza powietrza, gdy sprężarka pracuje bez obciążenia”.

Skąd pochodzi suche powietrze do regeneracji i kiedy przepływa, bywa różnie. Gama osuszaczy ZF System Saver obejmuje typ, którego „internal purge volume does not use system air for regeneration” (wewnętrzna objętość powietrza regeneracyjnego nie wykorzystuje do regeneracji powietrza z układu; System Saver 1200 Plus), typ „for use with a dedicated purge volume reservoir” (do stosowania z osobnym zbiornikiem powietrza regeneracyjnego; System Saver P) oraz sekwencyjną jednostkę z dwoma wkładami, która „allows one to regenerate while the other continues to dry the air” (pozwala jednemu się regenerować, podczas gdy drugi nadal osusza powietrze; System Saver TWIN), przy czym ta ostatnia jest „designed for compressors that operate almost continuously” (przeznaczona do sprężarek pracujących niemal bez przerwy). Wśród cech mechanicznych modułów obróbki powietrza ZF wymienia: „Regeneracja systemowa lub powietrze regenerowane z osobnego zbiornika”. W gamie Bendix z 2000 r. osuszacz AD-SP „uses a small amount of air from the supply and front axle (secondary) reservoirs to perform the purge function” (wykorzystuje do regeneracji niewielką ilość powietrza ze zbiornika zasilającego i ze zbiornika osi przedniej, czyli wtórnego).

Rozdział powietrza: wieloobwodowy zawór zabezpieczający

Za osuszaczem powietrze jest dzielone. Knorr-Bremse opisuje zawór, który to robi, tak: „Czteroobwodowy zawór zabezpieczający – lub wieloobwodowy zawór zabezpieczający – określa priorytety dystrybucji sprężonego powietrza i chroni obwody. Rozprowadza powietrze do hamulca roboczego osi przedniej i tylnej oraz przyczepy, do hamulca postojowego i do odbiorników pomocniczych. W tym celu dany zbiornik jest napełniany sprężonym powietrzem aż do osiągnięcia odpowiedniego ciśnienia roboczego”. Przewodnik Haldex nadaje wylotom numery: obwody 1 i 2, czyli przyłącza 21 i 22 czteroobwodowego zaworu zabezpieczającego, są przypisane hamulcowi roboczemu, a przyłącze 23 lub 24 to obwód odbiorników pomocniczych.

Wymogi regulaminu dotyczące oddzielnych obwodów nie wymieniają zaworu z nazwy. Jeżeli działanie siły hamowania i zespołu przenoszącego w układzie hamulcowym roboczym „zależy wyłącznie od sterowanego przez kierowcę zastosowania zbiornika energii”, to zgodnie z pkt 5.2.1.2.7.2 „muszą istnieć co najmniej dwa całkowicie niezależne zbiorniki energii, każdy wyposażony we własny niezależny zespół przenoszący”. Pkt 5.2.1.5.1 dodaje, że w przypadku uszkodzenia w dowolnej części zespołu przenoszącego zasilanie nieuszkodzonej części „nie może zostać przerwane”, jeżeli jest niezbędne do zatrzymania pojazdu ze skutecznością wymaganą dla hamowania szczątkowego lub awaryjnego, a służą temu urządzenia, które można łatwo uruchomić podczas postoju pojazdu, lub urządzenia samoczynne. Z nazwy zawór pojawia się tylko na liście danych w pkt 5.1.4.5.2, gdzie figuruje pozycja „Czteroobwodowy zawór zabezpieczający” wraz z jego statycznym nadciśnieniem zamknięcia.

Podobną funkcję między dwoma zbiornikami pełni pojedynczy zawór. Podręcznik Bendix opisuje zawór przelewowy (pressure protection valve) jako normalnie zamknięty zawór „typically used to protect or isolate one reservoir from another, by closing automatically at a preset pressure” (stosowany zazwyczaj do ochrony lub odizolowania jednego zbiornika od innego przez samoczynne zamknięcie przy ustalonym ciśnieniu) i jako zawór „commonly used to delay the filling of auxiliary reservoirs until a preset pressure is achieved in the primary or braking reservoirs” (powszechnie używany do opóźniania napełniania zbiorników pomocniczych do czasu osiągnięcia ustalonego ciśnienia w zbiornikach głównych lub hamulcowych). Zawór przelewowy Haldex „protects different parts of the pneumatic circuit, such as the braking system and air suspension.” (chroni różne części obwodu pneumatycznego, takie jak układ hamulcowy i zawieszenie pneumatyczne).

Dostawcy budują też osuszacz i zawór zabezpieczający jako jedną część. Zespół przygotowania powietrza (Air Processing Unit, APU) Knorr-Bremse „combines all the functions of an air dryer and a multi-circuit protection valve in a single unit” (łączy w jednej jednostce wszystkie funkcje osuszacza powietrza i wieloobwodowego zaworu zabezpieczającego), jako rozwiązanie kołnierzowe lub kompaktowy monoblok; mechaniczne moduły obróbki powietrza ZF łączą „funkcje osuszacza powietrza i wieloobwodowego zaworu zabezpieczającego” i, jak pisze ZF, „osuszają, oczyszczają, magazynują i rozdzielają sprężone powietrze”. Wersje elektroniczne dodają sterowanie. EAC firmy Knorr-Bremse „combines pneumatics with an intelligent control system” (łączy pneumatykę z inteligentnym układem sterowania) i „manages the supply to the brake circuits and thus to all other on-board consumers” (zarządza zasilaniem obwodów hamulcowych, a tym samym wszystkich innych odbiorników pokładowych), a firma podaje, że to sterowanie „eliminates the need for dedicated compressed air storage for the trailer and parking brake” (eliminuje potrzebę osobnych zbiorników sprężonego powietrza dla przyczepy i hamulca postojowego). Liczbę wariantów na rynku firma tłumaczy historią: „Control systems for compressed air-operated braking systems have grown organically over time. New functions have often required new system components. Country-specific stipulations have necessitated different system variants.” (Układy sterowania pneumatycznych układów hamulcowych rozwijały się z czasem w sposób naturalny. Nowe funkcje często wymagały nowych podzespołów. Przepisy poszczególnych krajów wymusiły różne warianty układów).

Schemat pneumatycznego układu hamulcowego Volvo dla północnoamerykańskiego modelu VN, datowany na wrzesień 2025 r., wymienia wśród części „Air compressor” (sprężarka powietrza), „Air drier” (osuszacz powietrza), „APM (Air Production Modulator)” (modulator wytwarzania powietrza) i dwa zbiorniki powietrza, jeden dla obwodu hamulców przednich i jeden dla tylnych. Legenda nie opisuje, co robi APM, a dokument zaznacza: „The APM (Air Production Modulator) can vary depending on the variant of the product.” (APM może się różnić w zależności od wariantu produktu).

Magazynowanie powietrza: zbiorniki

Regulamin czyni zbiorniki obowiązkowymi i wymaga, by można je było odróżnić. Załącznik 7 część A pkt 1.1.1: „Pojazdy, w których działanie układu hamulcowego wymaga stosowania sprężonego powietrza, muszą być wyposażone w urządzenia do magazynowania energii (zasobniki energii)” o określonej pojemności; pkt 1.1.2: „Musi być możliwe łatwe zidentyfikowanie zbiorników różnych obwodów”. Pkt 1.1.3 znosi wymóg pojemności, jeżeli układ hamulcowy pozwala uzyskać co najmniej skuteczność hamowania awaryjnego bez żadnego zapasu energii. Pkt 5.2.1.2.7.2 wymaga, by w każdym obwodzie układu hamulcowego roboczego w co najmniej jednym zbiorniku powietrza znajdowało się urządzenie do odwadniania i oczyszczania, umieszczone „w odpowiednim i łatwo dostępnym miejscu”.

Podręcznik Bendix opisuje zbiornik jako zbiornik magazynujący „sized by the vehicle manufacturer to provide an adequate volume of air for use by the braking system and auxiliary control devices” (zwymiarowany przez producenta pojazdu tak, aby zapewnić odpowiednią objętość powietrza dla układu hamulcowego i pomocniczych urządzeń sterujących), zauważa, że „Generally, more than one reservoir is used in air brake systems” (w pneumatycznych układach hamulcowych zwykle stosuje się więcej niż jeden zbiornik), i przypisuje zbiornikom funkcję dodatkową jako „a location where the air heated by compression, may be cooled and the water vapor condensed.” (miejsca, w którym powietrze nagrzane przez sprężanie może się schłodzić, a para wodna skroplić). Jego zawór bezpieczeństwa „protects the air brake system against excessive air pressure buildup” (chroni pneumatyczny układ hamulcowy przed nadmiernym wzrostem ciśnienia powietrza) i znajduje się w zbiorniku, do którego podłączony jest przewód tłoczny sprężarki.

To, co jest zmagazynowane, musi być pokazane kierowcy. Zgodnie z pkt 5.2.1.13.1 każdy pojazd z hamulcem roboczym uruchamianym ze zbiornika energii, w którym skuteczności hamowania awaryjnego nie da się uzyskać bez zgromadzonej energii, ma urządzenie ostrzegawcze „oprócz wskaźnika dostępnej energii (np. ciśnieniomierza), jeśli jest on zainstalowany”. Ostrzeżenie jest wzrokowe lub dźwiękowe, jego sygnałem wzrokowym jest czerwony sygnał ostrzegawczy z pkt 5.2.1.29.1.1, włącza się najpóźniej wtedy, gdy zmagazynowana energia w dowolnej części układu spadnie do poziomu określonego w tym punkcie, a urządzenie musi być „bezpośrednio i stale podłączone do obwodu”. Gdy silnik pracuje lub pojazd napędzany silnikiem elektrycznym jest w trakcie cyklu pracy, a w układzie hamulcowym nie ma usterek, urządzenie nie wysyła sygnałów, „z wyjątkiem sygnału podczas napełniania zbiornika(-ów) energii po każdym nowym uruchomieniu silnika/cyklu prac”. Jeżeli do działania układu hamulcowego konieczne jest pomocnicze źródło energii, pkt 5.2.1.14 określa wielkość zbiornika energii przez jego cel: po zatrzymaniu silnika lub w przypadku uszkodzenia napędu źródła energii ma on zapewniać „wystarczającą skuteczność hamowania do zatrzymania pojazdu w określonych warunkach”.

Dokąd trafia powietrze

Za zbiornikami każdy obwód ma własne odbiorniki.

Hamulce robocze

Obwody hamulców przednich i tylnych zasilają hamulce robocze przez zawory oraz, jeśli pojazd ma EBS, przez elektropneumatyczne modulatory. Zawór przekaźnikowy Knorr-Bremse „In reaction to an air pressure signal from a control valve” (w reakcji na sygnał ciśnienia powietrza z zaworu sterującego) przyspiesza uruchamianie hamulców, „by allowing for quick and precise control of a large volume of air” (umożliwiając szybkie i precyzyjne sterowanie dużą objętością powietrza). Na schemacie Volvo VN podzespoły hamulca roboczego obejmują nożny zawór hamulcowy, sterownik EBS, modulatory EBS osi przedniej i tylnej, zawory elektromagnetyczne ABS, czujniki prędkości kół oraz cylindry hamulców roboczych.

Elektroniczny układ hamulcowy zmienia sposób sterowania hamulcami, a nie źródło ich siły. Pkt 2.53 regulaminu definiuje układ hamulcowy sterowany elektronicznie (EBS) jako „układ hamulcowy roboczy, w którym układ sterujący generuje sygnał elektryczny w układzie przeniesienia sterowania oraz elektryczne sygnały wyjściowe do urządzeń, które wytwarzają siły uruchamiające ze zmagazynowanej lub wytwarzanej energii pneumatycznej”. Opis Knorr-Bremse przebiega według tego samego podziału: czujnik skoku pedału rejestruje żądanie hamowania, sterownik oblicza ciśnienie hamowania dla każdej osi, a wartości zadane trafiają własną magistralą CAN układu hamulcowego „to the electro-pneumatic modulators (EPM), which regulate the pressure precisely” (do modulatorów elektropneumatycznych, EPM, które precyzyjnie regulują ciśnienie). W samym ABS „The braking action is still transmitted pneumatically” (działanie hamujące jest nadal przenoszone pneumatycznie). Ta sama firma opisuje swoje oprogramowanie sterujące hamulcami jako obejmujące współdziałanie hamulców roboczych i długotrwałych „with retarders, exhaust flaps and electric motors” (z retarderami, przepustnicami wydechowymi i silnikami elektrycznymi), czyli tematy artykułu retarder i hamowanie silnikiem oraz hamowania z odzyskiem energii w ciężarówkach i autobusach.

Hamulce sprężynowe i hamulec postojowy

Hamulec postojowy odwraca logikę: powietrze utrzymuje go w stanie zwolnionym. Załącznik 8 regulaminu definiuje układy hamulcowe sprężynowe jako „układy, w których energia niezbędna do hamowania dostarczana jest przez działanie jednej lub wielu sprężyn jako urządzenia do magazynowania energii (akumulatora energii)” i stanowi: „Energia potrzebna do ściśnięcia sprężyny w celu zwolnienia hamulca jest dostarczana i sterowana za pomocą «zespołu sterującego» uruchamianego przez kierowcę”. Zawór hamulca postojowego Knorr-Bremse steruje układem hamulca postojowego i awaryjnego „by gradually reducing the pressure in the spring components of the spring brake actuator” (stopniowo obniżając ciśnienie w części sprężynowej siłownika sprężynowego), a zawór szybkiego odpowietrzania w zasilaniu części sprężynowych stosuje się, jak pisze firma, zwykle „to accelerate the engagement of the parking brake” (aby przyspieszyć włączenie hamulca postojowego).

Dla pojazdów o napędzie silnikowym z hamulcami sprężynowymi załącznik 8 ustanawia osobne zasady zasilania. Pkt 2.3.1: „Obwód zasilający komory ściskania sprężyny musi mieć własny zasobnik energii, albo powinien być zasilany z co najmniej dwóch niezależnych zasobników energii”. Pkt 2.3.3: podczas ponownego napełniania układu hamulcowego od stanu zero ciśnienia hamulce sprężynowe „pozostaną w pełni uruchomione niezależnie od pozycji urządzenia sterującego”, dopóki ciśnienie w układzie hamulcowym roboczym nie wystarczy do zapewnienia co najmniej wymaganej skuteczności hamowania awaryjnego pojazdu obciążonego. Pkt 2.1 rozdziela oba układy: „Układ hamulcowy sprężynowy nie powinien być stosowany jako układ hamulcowy roboczy”, choć po uszkodzeniu części zespołu przenoszącego układu hamulcowego roboczego może posłużyć do uzyskania zaleconej skuteczności szczątkowej, pod warunkiem że kierowca może stopniować jego działanie.

Hamulec postojowy można zintegrować z jednostką przygotowania powietrza. Knorr-Bremse oferuje „integration of the electronic or pneumatic parking brake into the EAC unit” (integrację elektronicznego lub pneumatycznego hamulca postojowego z jednostką EAC), dzięki czemu, jak pisze, „Pneumatic components no longer need to be installed in the driver’s cab” (podzespołów pneumatycznych nie trzeba już montować w kabinie kierowcy); swój elektroniczny hamulec postojowy po raz pierwszy zaoferowała jako zintegrowaną funkcję EAC w 2012 r., a jako samodzielny układ oferuje go od 2017 r. Schemat Volvo VN wymienia „HCU (Hand Control Unit) (handbrake)” (ręczny moduł sterujący – hamulec ręczny) obok cylindrów hamulców sprężynowych osi tylnej.

Przyczepa

Układ pneumatyczny pojazdu ciągnącego łączą z układem przyczepy dwa przewody powietrzne: przewód zasilający i pneumatyczny przewód sterujący, a w pojazdach, które go mają, obok nich także elektryczny przewód sterujący. Złączami są głowice sprzęgające – tego terminu używa regulamin; angielska strona Knorr-Bremse nazywa je clutch heads i podaje, że „are generally color coded to indicate the connections for the supply air and control air lines.” (są zwykle oznaczone kolorami, które wskazują przyłącza przewodów powietrza zasilającego i sterującego). Jej zawór sterujący przyczepy „allows for graduated service braking of the towed unit, among other functions” (umożliwia między innymi stopniowane hamowanie robocze pojazdu ciągniętego).

Regulamin traktuje te przewody osobno. Pkt 2.5 stanowi: „Przewody sterujące i zasilające między pojazdami ciągnącymi a przyczepami nie są uznawane za części zespołu przenoszącego”. Załącznik 8 pkt 2.3.1 pozwala odgałęzić przewód zasilający przyczepy od przewodu zasilającego hamulce sprężynowe wyłącznie „pod warunkiem że spadek ciśnienia w przewodzie zasilającym przyczepy nie spowoduje włączenia siłowników sprężynowych”. Jeżeli pojazd o napędzie silnikowym jest dopuszczony do ciągnięcia przyczepy z hamulcem sterowanym z tego pojazdu, pkt 5.2.1.15 wymaga w pojeździe o napędzie silnikowym urządzenia, dzięki któremu w razie uszkodzenia układu hamulcowego przyczepy lub rozłączenia powietrznego przewodu zasilającego przyczepę pojazd o napędzie silnikowym nadal może być hamowany ze skutecznością wymaganą dla hamowania awaryjnego. Schemat Volvo VN wymienia „eTPCM (electronic Trailer Protection Control Module)” (elektroniczny moduł sterujący zabezpieczenia przyczepy).

Zawieszenie pneumatyczne

Przewodnik Haldex zaczyna od zasady: „For safety reasons, the compressed air for the braking system must be kept separate and isolated from that of the air suspension.” (Ze względów bezpieczeństwa sprężone powietrze układu hamulcowego musi być oddzielone i odizolowane od powietrza zawieszenia pneumatycznego). Dla pojazdów silnikowych – w sformułowaniu przewodnika „tractor units” (ciągników) – wymienia ciśnienie w zawieszeniu równe ciśnieniu hamowania oraz ciśnienie w zawieszeniu wyższe lub niższe od ciśnienia hamowania, przypadek oznaczony jako „trucks and buses” (ciężarówki i autobusy). Następnie opisuje dwa sposoby zasilania zawieszenia. W pierwszym powietrze pobiera się z obwodu odbiorników pomocniczych, przyłącza 23 lub 24, „after the quadruple-circuit protection valve, in which case the quadruple-circuit protection valve must be designed to give priority to filling brake circuits 21 and 22” (za czteroobwodowym zaworem zabezpieczającym, który w takim przypadku musi być zaprojektowany tak, by dawał pierwszeństwo napełnianiu obwodów hamulcowych 21 i 22). W drugim – „In most instances, the air suspension system is provided with a higher pressure than the braking system” (w większości przypadków zawieszenie pneumatyczne jest zasilane wyższym ciśnieniem niż układ hamulcowy) – „the compressed air is taken between the governor valve and the quadruple-circuit protection valve, and fed to the air suspension air tank through a pressure protection valve” (sprężone powietrze pobiera się między zaworem regulatora a czteroobwodowym zaworem zabezpieczającym i przez zawór przelewowy doprowadza do zbiornika powietrza zawieszenia). W przyczepach i naczepach, dodaje przewodnik, zawieszenie pneumatyczne „is supplied from the braking system supply line” (jest zasilane z przewodu zasilającego układu hamulcowego). Tabele przewodów Volvo VN wymieniają „Air supply from the APM (Air Production Modulator), P25 to the rear ECS” (zasilanie powietrzem z APM, przyłącze P25, do tylnego ECS), czyli do elektronicznie sterowanego zawieszenia (Electronically Controlled Suspension) tej ciężarówki. Jak zawieszenie wykorzystuje to powietrze – poziomowanie, podnoszenie i opuszczanie, przyklęk – opisano w artykule zawieszenie pneumatyczne ECAS.

Skrzynia biegów i sprzęgło

Moduł serwo zmiany biegów Knorr-Bremse „provides pneumatic shifting force support for manual transmission” (zapewnia pneumatyczne wspomaganie siły zmiany biegów w manualnej skrzyni biegów), a jej elektroniczne moduły zmiany biegów do skrzyń automatycznych łączą części mechaniczne „such as a pneumatic cylinder” (takie jak cylinder pneumatyczny) z elementami elektronicznymi, np. zaworami elektromagnetycznymi; ta sama strona opisuje M-GSU, który zamiast tego „generates the forces and movements required using electronic actuators” (wytwarza potrzebne siły i ruchy za pomocą elektronicznych siłowników). W odniesieniu do sprzęgła firma podaje: „The energy required to open and close the clutch is generated hydraulically, pneumatically, or electro-mechanically.” (Energia potrzebna do rozłączania i załączania sprzęgła jest wytwarzana hydraulicznie, pneumatycznie lub elektromechanicznie). Jej wspomaganie sprzęgła „translates the pedal force proportionally using compressed air” (proporcjonalnie przenosi siłę nacisku na pedał za pomocą sprężonego powietrza), a jej elektropneumatyczny siłownik sprzęgła wykorzystuje „Solenoid valves to supply air to and vent the actuation cylinder” (zawory elektromagnetyczne do zasilania powietrzem i odpowietrzania cylindra wykonawczego). Na niedatowanej stronie firmy elektromechaniczny siłownik sprzęgła do skrzyń automatycznych jest opisany jako opracowywany do produkcji seryjnej, a wśród jego zalet wymieniono „independence from any available compressed air supply in the target application” (niezależność od dostępnego w danym zastosowaniu zasilania sprężonym powietrzem). Skrzynię biegów omawia artykuł zautomatyzowane skrzynie biegów.

Drzwi autobusów i inne odbiorniki

Knorr-Bremse podaje, że podzespoły pneumatyczne „provide the force needed for individual processes like clamping disc brakes or opening and closing bus doors” (dostarczają siły potrzebnej do poszczególnych procesów, takich jak docisk hamulców tarczowych lub otwieranie i zamykanie drzwi autobusu), a zawory regulują przepływ powietrza, dozując siłę. Jeden z północnoamerykańskich siłowników drzwi autobusów miejskich, Vapor Pneumatic Differential Engine firmy Wabtec, „składa się z dwóch przeciwstawnych cylindrów o różnych średnicach z tłokami połączonymi stelażem”, a jego działanie jest sterowane „przez doprowadzenie powietrza do – lub odpowietrzanie powietrza z – większego cylindra”. Ten sam producent wymienia obok niego elektryczny siłownik drzwiowy ETO, opisany jako „Silnik elektryczny o wysokim momencie obrotowym połączony z elektronicznym sterownikiem”, oraz „Elektryczny zewnętrzny system drzwi przesuwnych”, więc drzwi autobusu nie są z definicji uruchamiane powietrzem.

Podręcznik Bendix z 2000 r. opisuje też akcesoria pneumatyczne z własnej gamy: pneumatyczny sygnał dźwiękowy oraz sprzęgło wentylatora, „an air-operated, normally engaged, on-off clutch that controls the engine cooling fan” (uruchamiane powietrzem, normalnie załączone sprzęgło dwustanowe sterujące wentylatorem chłodzenia silnika); zawór redukcyjny obsługuje „an air operated accessory that requires less than system pressure for operation.” (akcesorium pneumatyczne, które do działania potrzebuje ciśnienia niższego niż ciśnienie w układzie). Wskazówki DAF dla wytwórców nadwozi z 2010 r. podłączają odbiorniki powietrza zabudowy w modelach CF75/85 i XF do „zespołu rozdzielacza sprężonego powietrza (A) obwodu 4”, zespołu podłączonego „do wyjścia 24 zaworu APU”.

Gdy takie odbiorniki korzystają z zapasów układu hamulcowego, regulamin nazywa je wyposażeniem pomocniczym. Pkt 2.55 definiuje wyposażenie pomocnicze jako „zespół układów, funkcji lub komponentów, w tym tych, które są niezbędne do eksploatacji pojazdu i które są zasilane energią z tych samych zasobników energii co układ hamulcowy”. Pkt 5.2.1.16 wymaga, by jego działanie „nawet w przypadku uszkodzenia źródła energii” nie powodowało spadku zapasów zasilających układy hamulcowe poniżej poziomu ostrzegawczego z pkt 5.2.1.13, a załącznik 8 pkt 2.3.2 pozwala wyposażeniu pomocniczemu pobierać energię z przewodu zasilającego siłowników hamulców sprężynowych tylko pod warunkiem, że jego działanie, „nawet w przypadku uszkodzenia źródła energii”, nie spowoduje spadku zapasu energii dla siłowników sprężynowych „poniżej poziomu pozwalającego na ich zwolnienie”.

Elektryczne ciężarówki i autobusy na akumulatory

Pojazd elektryczny na akumulatory nie ma silnika spalinowego, który mógłby napędzać sprężarkę, a dokumenty producentów opisują w jego miejsce sprężarkę elektryczną. Komunikat Daimler Truck z 10 października 2023 r. o Mercedes-Benz eActros 600 opisuje jego przedni moduł (front box) jako „a complex technology module with several control units, high-voltage components and an electric air compressor” (złożony moduł technologiczny z kilkoma sterownikami, podzespołami wysokiego napięcia i elektryczną sprężarką powietrza). Instrukcja MAN dla eTGS i eTGX, z zamknięciem redakcji w kwietniu 2026 r., wymienia sprężarkę powietrza wśród odbiorników podłączonych do rozdzielaczy wysokiego napięcia, obok wysokonapięciowych nagrzewnic i sprężarki czynnika chłodniczego, i umieszcza ją w jednym obiegu płynu chłodzącego z zespołem napędowym, układem chłodzenia modułu ładowania MCS, przetwornicą napięcia i przednią chłodnicą.

Produkty dostawców różnią się typem. Knorr-Bremse opracowała „a screw-type compressor driven by an electric motor” (sprężarkę śrubową napędzaną silnikiem elektrycznym) do pojazdów elektrycznych lub hybrydowych o średnim lub dużym zapotrzebowaniu na powietrze, podając jako przykład autobusy miejskie; sprężarkę tę „can be installed either on the roof or under the floor” (można zamontować na dachu albo pod podłogą); na targach IAA Transportation 2022 firma pokazała też sprężarkę łopatkową z silnikiem elektrycznym do pojazdów o średnim lub małym zapotrzebowaniu. e-comp Scroll firmy ZF to „elektryczna sprężarka powietrza, która dostarcza sprężone powietrze do średnich i ciężkich pojazdów hybrydowych, zasilanych akumulatorami lub ogniwami paliwowymi”, opisywana przez ZF jako bezolejowa. Wśród jej cech ZF wymienia: „Umożliwia wytworzenie ciśnienia jeszcze przed ruszeniem, niezależnie od napędu głównego”, a także oszczędność energii „poprzez wyłączenie sprężarki, gdy sprężone powietrze nie jest potrzebne”.

W opisach dostawców uzdatnianie powietrza pozostaje, a jego elektronika steruje też sprężarką. Jednostka zasilająca powietrzem ZF (Air Supply Unit) łączy e-comp Scroll „z systemem zarządzania powietrzem, w tym oprogramowaniem SAPAC”, a ZF podaje, że technologia sprężania typu scroll „eliminuje konieczność smarowania olejem”. Inteligentny zespół przygotowania powietrza (iAPU) Knorr-Bremse dla autobusów elektrycznych ma „intelligent regeneration” (inteligentną regenerację) i według komunikatu firmy z 2022 r. „also controls the electric motors in the screw-type and rotary vane compressors” (steruje również silnikami elektrycznymi sprężarek śrubowych i łopatkowych); platforma GSAT wymienia „Control of traditional compressors and compressors operated by electric motors” (sterowanie tradycyjnymi sprężarkami i sprężarkami napędzanymi silnikami elektrycznymi). Strona Knorr-Bremse o zaworach ujmuje to szerzej: podzespoły pneumatyczne służą do uruchamiania poszczególnych procesów w pojeździe „even in electric vehicles” (także w pojazdach elektrycznych).

Brzmienie regulaminu uwzględnia takie pojazdy. Pkt 5.2.1.5 mówi o źródle, którym może być „źródło energii lub zasilanie elektryczne, w zależności od przypadku”, a urządzenie ostrzegawcze z pkt 5.2.1.13.1 opisano dla pojazdu, którego silnik pracuje „lub jest w trakcie cyklu pracy (np. w przypadku pojazdu napędzanego silnikiem elektrycznym)”.