Пневмосистема грузовика и автобуса: как она работает
Как грузовики и автобусы вырабатывают, осушают, распределяют и хранят сжатый воздух для тормозов, подвески и переключения передач, что требуют Правила ООН № 13 и как электромодели приводят компрессор.

Грузовик или автобус с пневматическими тормозами несёт на себе собственную установку сжатого воздуха. Компрессор сжимает атмосферный воздух; осушитель воздуха и маслоотделитель удаляют воду и компрессорное масло, которые несёт воздух; многоконтурный защитный клапан распределяет воздух между отдельными контурами; ресивер в каждом контуре хранит запас; и из этих запасов берут воздух рабочие тормоза, пружинные стояночные тормоза, прицеп и вспомогательные потребители. Правила ООН № 13, правила о торможении, описывают ту же цепочку своими терминами — источник энергии, энергетический привод, запасы энергии — и устанавливают, что должно сохраняться, когда отказывает её часть. На аккумуляторных электрических грузовиках и автобусах, описанных в документах производителей, воздух по-прежнему вырабатывается на борту — компрессором с собственным электродвигателем.
Цепочка в общих чертах
Таблица прослеживает путь воздуха от забора до потребителя. Названия компонентов — те, которыми пользуются цитируемые поставщики; производитель транспортного средства может использовать собственные названия, как это делает Volvo (см. ниже).
| Ступень | Компонент | Что он делает, по словам источника | Источник |
|---|---|---|---|
| Выработка | Компрессор | Сжимает атмосферный воздух «to power the vehicle’s on-board pneumatic equipment» (для питания бортового пневматического оборудования транспортного средства) | Knorr-Bremse |
| Регулирование давления | Регулятор давления и механизм разгрузки | «maintains reservoir air pressure between a predetermined maximum and minimum pressure» (поддерживает давление воздуха в ресивере между заданными максимальным и минимальным давлением) | Справочник Bendix (2000) |
| Подготовка | Маслоотделитель и осушитель воздуха | Отделяет масло «before the air is dried» (до того, как воздух будет осушен); «specialized granulate extracts the moisture» (специальный гранулят извлекает влагу) | Knorr-Bremse |
| Распределение | Четырёхконтурный (многоконтурный) защитный клапан | «prioritizes compressed air distribution and secures the circuits» (задаёт приоритеты распределения сжатого воздуха и защищает контуры) | Knorr-Bremse |
| Хранение | Ресиверы (воздушные баллоны) | «a storage tank for a volume of compressed air» (ёмкость для хранения объёма сжатого воздуха); ресиверы разных контуров должны легко идентифицироваться | Справочник Bendix (2000); Правила ООН № 13, приложение 7 |
| Потребление | Рабочие и пружинные тормоза, прицеп, вспомогательные потребители | Воздух идёт «to the service brakes for the front and rear axle and trailers, to the park brake and auxiliary devices» (к рабочим тормозам передней и задней осей и прицепов, к стояночному тормозу и вспомогательным устройствам) | Knorr-Bremse |
Выработка воздуха: компрессор
Knorr-Bremse описывает компрессор как узел, который «pressurizes ambient air to power the vehicle’s on-board pneumatic equipment» (сжимает атмосферный воздух для питания бортового пневматического оборудования транспортного средства), и называет поршневой компрессор «the most common design for heavy commercial vehicles» (самой распространённой конструкцией для тяжёлых коммерческих автомобилей). Её линейка поршневых компрессоров включает разные рабочие объёмы, одно- и двухцилиндровые исполнения с фланцевым или лапным креплением, и «as a rule, piston compressors are rigidly connected to the drive motor that powers them» (как правило, поршневые компрессоры жёстко соединены с приводящим их двигателем).
Ни один из цитируемых здесь европейских документов не описывает, чем приводится компрессор; это описание взято из североамериканского источника 2000 года — справочника Bendix Air Brake Handbook. В нём сказано, что воздушный компрессор — это «the source of energy for the air brake system» (источник энергии для пневматической тормозной системы), что он «driven by the vehicle engine, either by belt or drive gear» (приводится двигателем транспортного средства — ремнём или приводной шестернёй) и что на большинстве транспортных средств он пользуется системой смазки и охлаждения транспортного средства, хотя в некоторых моделях доступны компрессоры с собственной смазкой и воздушным охлаждением. Все поршневые компрессоры Bendix, добавляет справочник, имеют автоматические впускные и нагнетательные клапаны и механизм разгрузки. Как правила об определении мощности двигателя учитывают тормозной воздушный компрессор на испытательном стенде, изложено в статье как читать показатели мощности грузовика.
Правила ООН № 13 не требуют более одного источника энергии, но требуют, чтобы его привод был безопасным. Пункт 2.48 определяет источник энергии как «a device that both generates and provides energy required for the braking system» (устройство, которое и вырабатывает, и подаёт энергию, необходимую для тормозной системы), а пункт 5.2.1.5 гласит: «there need not be more than one supply (energy source or electrical supply, as relevant) of such energy (hydraulic pump, air compressor, etc.), but the means by which the device constituting that supply is driven shall be as safe as practicable» (не требуется более одного источника снабжения такой энергией (источника энергии или, в соответствующих случаях, электропитания) — гидравлического насоса, воздушного компрессора и т. д., — однако привод устройства, являющегося этим источником, должен быть настолько безопасным, насколько это практически возможно). Приложение 7, часть A, устанавливает и требование к производительности компрессора, выраженное временем, за которое поднимается давление в наименее благоприятно расположенном устройстве аккумулирования энергии; во время этого испытания устройства аккумулирования энергии вспомогательного оборудования отключены. Здесь и далее цитируется текст, опубликованный в Официальном журнале ЕС (Official Journal) 13 апреля 2026 года, включающий все действующие положения вплоть до дополнения 1 к поправкам серии 15.
Когда ресиверы наполнены: регулятор давления, разгрузка и муфта
Справочник Bendix описывает регулятор давления как работающий «in conjunction with the compressor unloading mechanism» (совместно с механизмом разгрузки компрессора) и поддерживающий давление воздуха в ресивере «between a predetermined maximum and minimum pressure» (между заданными максимальным и минимальным давлением). В Правилах оба порога фигурируют как данные, а не как цифры. Для транспортных средств с пневматическими тормозными системами пункт 5.1.4.5.2 включает в число пневматических характеристик компрессора/разгрузочного клапана «Max. cut-out pressure» (максимальное давление отключения) и «Min. cut-in pressure» (минимальное давление включения), а пункт 5.1.4.5.1 требует, чтобы эти данные были указаны на транспортном средстве на видном месте в несмываемой форме либо были свободно доступны иным образом, например в руководстве по эксплуатации. Значения в Правилах оставлены незаполненными — их вносят для каждого транспортного средства. Приложение 6 предусматривает также «systems not equipped with a governor (e.g., pressure-limited compressors)» (системы, не оснащённые регулятором давления (например, компрессоры с ограничением давления)).
Knorr-Bremse описывает два способа сэкономить энергию, которую компрессор потребляет, когда воздух не нужен. Её система High Performance Energy Saving System (HP-ESS) «reduces fuel consumption when the compressor is not required to produce compressed air (off-load mode)» (снижает расход топлива, когда от компрессора не требуется вырабатывать сжатый воздух (режим разгрузки)). Её компрессор с муфтой отключается полностью: он «can be decoupled from the drive motor as soon as sufficient compressed air is available» (может отсоединяться от приводного двигателя, как только сжатого воздуха становится достаточно), причём подключением и отключением управляет фирменная система Electronic Air Control (EAC), и Knorr-Bremse добавляет, что такие фазы холостого хода также сводят к минимуму унос масла в пневмосистему. Модуль подготовки воздуха компании может сам запускать экономию энергии: «when system pressure is reached, the APU can activate the compressor’s energy-saving function» (при достижении давления в системе APU может включить энергосберегающую функцию компрессора).
Подготовка воздуха: осушение, отделение масла и регенерация
При сжатии воздуха образуется вода. По словам 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.» (Когда компрессор вытесняет воздух в меньший объём, воздух постепенно теряет способность удерживать этот водяной пар. Поэтому при сжатии образуется значительное количество конденсата.) Воздух «must be dried» (необходимо осушать), чтобы защитить систему от коррозии или замерзания, а сервисный сайт компании добавляет, что влага, собирающаяся в ресивере в виде воды, уменьшает его объём, «meaning less air pressure can be stored» (а значит, можно накопить меньше воздуха под давлением). Осушитель делает это с помощью «a specialized granulate» (специального гранулята), который извлекает влагу. Справочник Bendix описывает свой осушитель как «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» (встроенную в магистраль фильтрующую систему адсорбционного типа, которая удаляет из нагнетаемого компрессором воздуха и жидкость, и водяной пар, прежде чем воздух попадёт в ресиверы пневматической тормозной системы).
Второй загрязнитель — масло. Knorr-Bremse указывает, что сжатый воздух «contains residues of compressor oil» (содержит остатки компрессорного масла), что это масло «can damage the elastomers used in the various valves of the compressed air system» (может повредить эластомеры, применяемые в различных клапанах пневмосистемы) и что её картридж-маслоотделитель Oil Separator Cartridge отделяет жидкое и газообразное масло от сжатого воздуха «before the air is dried» (до того, как воздух будет осушен).
Адсорбент, впитавший воду, нужно снова высушить, и три источника связывают это с фазой холостого хода компрессора. Bendix: «The desiccant material is regenerative, in that its adsorptive properties are renewed each time the compressor is unloaded.» (Адсорбент регенерируется: его адсорбционные свойства восстанавливаются каждый раз, когда компрессор переходит в режим разгрузки.) Haldex, описывая свой осушитель DRYest в 2002 году: «When compressor cut-out is reached, dry air is allowed to flow back to regenerate the desiccant bed.» (Когда достигается отключение компрессора, сухому воздуху дают течь в обратном направлении, чтобы регенерировать слой адсорбента.) Руководство DAF для кузовостроителей 2010 года для LF, CF и XF105 требует, чтобы давление отключения регулятора периодически достигалось, «to allow the air dryer element to regenerate while the compressor is running unloaded» (чтобы элемент осушителя воздуха мог регенерироваться, пока компрессор работает в режиме разгрузки).
Источник сухого воздуха для продувки и момент его подачи различаются. В линейку осушителей ZF System Saver входят System Saver 1200 Plus, у которого «internal purge volume does not use system air for regeneration» (внутренний продувочный объём не использует для регенерации воздух системы), System Saver P — «for use with a dedicated purge volume reservoir» (для работы с отдельным ресивером продувочного объёма) — и System Saver TWIN, последовательный двухкартриджный блок, который «allows one to regenerate while the other continues to dry the air» (позволяет одному картриджу регенерироваться, пока другой продолжает осушать воздух); последний «designed for compressors that operate almost continuously» (рассчитан на компрессоры, работающие почти непрерывно). Модули подготовки воздуха ZF предлагают «system regeneration or regenerated air from separate purge tank» (регенерацию воздухом системы или регенерационный воздух из отдельного продувочного ресивера). В линейке Bendix 2000 года осушитель AD-SP «uses a small amount of air from the supply and front axle (secondary) reservoirs to perform the purge function» (использует для продувки небольшое количество воздуха из питающего ресивера и ресивера передней оси (вторичного)).
Распределение воздуха: многоконтурный защитный клапан
После осушителя воздух разделяется. Описание клапана, который это делает, у Knorr-Bremse звучит так: «The four circuit protection valve – or multi circuit protection valve – prioritizes compressed air distribution and secures the circuits. It distributes air to the service brakes for the front and rear axle and trailers, to the park brake and auxiliary devices. To do so, the relevant reservoirs are filled with compressed air until they reach their operating pressure.» (Четырёхконтурный защитный клапан, или многоконтурный защитный клапан, задаёт приоритеты распределения сжатого воздуха и защищает контуры. Он подаёт воздух к рабочим тормозам передней и задней осей и прицепов, к стояночному тормозу и вспомогательным устройствам. Для этого соответствующие ресиверы наполняются сжатым воздухом до достижения ими рабочего давления.) Руководство Haldex по применению даёт выводам номера: контуры 1 и 2, выводы 21 и 22 четырёхконтурного защитного клапана, отведены рабочему тормозу, а вывод 23 или 24 — это контур вспомогательных потребителей.
Требования Правил к раздельным контурам этот клапан не называют. Если сила рабочего торможения и привод «depend exclusively on the use, controlled by the driver, of an energy reserve» (зависят исключительно от использования запаса энергии, управляемого водителем), пункт 5.2.1.2.7.2 требует «at least two completely independent energy reserves, each provided with its own transmission likewise independent» (не менее двух полностью независимых запасов энергии, каждый с собственным, также независимым приводом). Пункт 5.2.1.5.1 добавляет, что при отказе любой части привода питание не затронутой отказом части «shall continue to be ensured» (должно по-прежнему обеспечиваться), если оно необходимо для остановки транспортного средства с остаточной или запасной эффективностью торможения, — с помощью устройств, которые легко привести в действие на неподвижном транспортном средстве, или автоматически. По названию клапан появляется лишь в перечне данных пункта 5.1.4.5.2, где требуются «Four-circuit protection valve» (четырёхконтурный защитный клапан) и его статическое давление закрытия.
Похожую работу между двумя ресиверами выполняет одинарный клапан. Справочник Bendix описывает одинарный защитный клапан (pressure protection valve) как нормально закрытый клапан, «typically used to protect or isolate one reservoir from another, by closing automatically at a preset pressure» (обычно применяемый для защиты или изоляции одного ресивера от другого путём автоматического закрытия при заданном давлении), и как клапан, «commonly used to delay the filling of auxiliary reservoirs until a preset pressure is achieved in the primary or braking reservoirs» (обычно используемый, чтобы задержать наполнение вспомогательных ресиверов до достижения заданного давления в основных, или тормозных, ресиверах). Защитный клапан Haldex «protects different parts of the pneumatic circuit, such as the braking system and air suspension» (защищает различные части пневматической системы, такие как тормозная система и пневмоподвеска).
Поставщики выпускают осушитель и защитный клапан также в виде единого узла. Модуль подготовки воздуха Knorr-Bremse (Air Processing Unit, APU) «combines all the functions of an air dryer and a multi-circuit protection valve in a single unit» (объединяет все функции осушителя воздуха и многоконтурного защитного клапана в одном узле) — во фланцевом исполнении или в виде компактного моноблока; механические модули подготовки воздуха ZF объединяют «air dryer and multiple circuit protection valve functions» (функции осушителя воздуха и многоконтурного защитного клапана) и, по словам ZF, «dry, clean, store and distribute the compressed air» (осушают, очищают, хранят и распределяют сжатый воздух). Электронные версии добавляют управление. EAC от Knorr-Bremse «combines pneumatics with an intelligent control system» (сочетает пневматику с интеллектуальной системой управления) и «manages the supply to the brake circuits and thus to all other on-board consumers» (управляет подачей воздуха в тормозные контуры и тем самым ко всем остальным бортовым потребителям), и компания заявляет, что такое управление «eliminates the need for dedicated compressed air storage for the trailer and parking brake» (устраняет необходимость в отдельных ресиверах сжатого воздуха для прицепа и стояночного тормоза). Число вариантов на рынке она объясняет историей: «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.» (Системы управления пневматическими тормозными системами со временем развивались органически. Новые функции часто требовали новых компонентов системы. Требования отдельных стран вызывали необходимость в разных вариантах системы.)
Схема пневматической тормозной системы Volvo для североамериканского VN, датированная сентябрём 2025 года, перечисляет среди деталей «Air compressor» (воздушный компрессор), «Air drier» (осушитель воздуха), «APM (Air Production Modulator)» (модулятор выработки воздуха) и два воздушных ресивера: один для контура передних тормозов, другой — для задних. Легенда не описывает, что делает APM, а в документе отмечено: «The APM (Air Production Modulator) can vary depending on the variant of the product.» (APM (Air Production Modulator) может различаться в зависимости от варианта продукта.)
Хранение воздуха: ресиверы
Правила делают ресиверы обязательными и требуют, чтобы их можно было различить. Приложение 7, часть A, пункт 1.1.1: «Vehicles on which the operation of the braking system requires the use of compressed-air shall be equipped with energy storage devices (energy reservoirs)» (транспортные средства, на которых для работы тормозной системы требуется сжатый воздух, должны быть оснащены устройствами аккумулирования энергии (резервуарами энергии)) предписанной вместимости; пункт 1.1.2: «It shall be possible to easily identify the reservoirs of the different circuits.» (Резервуары различных контуров должны легко идентифицироваться.) Пункт 1.1.3 снимает требование к вместимости, если тормозная система может обеспечить как минимум запасную эффективность торможения вообще без запаса энергии. Пункт 5.2.1.2.7.2 требует в каждом контуре рабочего торможения устройства для слива и выпуска хотя бы на одном из воздушных резервуаров, «in an adequate and easily accessible position» (в надлежащем и легкодоступном месте).
Справочник Bendix описывает ресивер как ёмкость для хранения, «sized by the vehicle manufacturer to provide an adequate volume of air for use by the braking system and auxiliary control devices» (размер которой выбирает изготовитель транспортного средства так, чтобы обеспечить достаточный объём воздуха для тормозной системы и вспомогательных устройств управления), отмечает, что «Generally, more than one reservoir is used in air brake systems» (как правило, в пневматических тормозных системах используется более одного ресивера), и отводит ресиверам второстепенную функцию: это «a location where the air heated by compression, may be cooled and the water vapor condensed» (место, где нагретый при сжатии воздух может остыть, а водяной пар — сконденсироваться). Предохранительный клапан Bendix «protects the air brake system against excessive air pressure buildup» (защищает пневматическую тормозную систему от чрезмерного нарастания давления воздуха) и стоит на том ресивере, к которому подключена нагнетательная магистраль компрессора.
То, что накоплено, должно отображаться водителю. Согласно пункту 5.2.1.13.1, любое транспортное средство с рабочим тормозом, приводимым в действие от запаса энергии, у которого запасная эффективность торможения не может быть получена без накопленной энергии, оснащается устройством предупреждения, «in addition to an indication of the available energy (e.g. a pressure gauge) where fitted» (в дополнение к индикации располагаемой энергии (например, манометру), если она имеется). Предупреждение — оптическое или акустическое, его оптический сигнал — красный предупреждающий сигнал по пункту 5.2.1.29.1.1; устройство срабатывает не позднее момента, когда накопленная энергия в любой части системы падает до уровня, определённого в этом пункте, и оно «directly and permanently connected to the circuit» (непосредственно и постоянно подключено к контуру). При работающем двигателе или в течение цикла работы транспортного средства с электродвигателем и при отсутствии неисправностей в тормозной системе оно не подаёт сигнала, «except during the time required for charging the energy reserve(s) after each new engine start/run cycle» (за исключением времени, необходимого для зарядки запаса (запасов) энергии после каждого нового пуска двигателя / цикла работы). Если вспомогательный источник энергии необходим для функционирования тормозной системы, пункт 5.2.1.14 задаёт размер запаса через его назначение: если двигатель останавливается или отказывает привод источника энергии, эффективность торможения должна оставаться «adequate to bring the vehicle to a halt in the prescribed conditions» (достаточной для остановки транспортного средства в предписанных условиях).
Куда идёт воздух
За ресиверами у каждого контура свои потребители.
Рабочие тормоза
Контуры передних и задних тормозов питают рабочие тормоза через клапаны, а на транспортных средствах с EBS — через электропневматические модуляторы. Ускорительный клапан Knorr-Bremse (relay valve), «In reaction to an air pressure signal from a control valve» (в ответ на сигнал давления воздуха от управляющего клапана), ускоряет срабатывание тормозов, «by allowing for quick and precise control of a large volume of air» (обеспечивая быстрое и точное управление большим объёмом воздуха). На схеме Volvo VN к компонентам рабочего тормоза относятся тормозной кран, блок управления EBS, модуляторы EBS передней и задней осей, электромагнитные клапаны АБС, датчики частоты вращения колёс и тормозные камеры рабочего тормоза.
Электронная тормозная система меняет то, как тормозам подаются команды, а не то, откуда берётся их сила. Пункт 2.53 Правил определяет электронно-управляемую тормозную систему (Electronically controlled Braking System, EBS) как «a service braking system where the control is generating an electrical signal in the control transmission and electrical output signals to devices which generate actuating forces produced from stored or generated pneumatic energy» (рабочую тормозную систему, в которой орган управления вырабатывает электрический сигнал в приводе управления и электрические выходные сигналы для устройств, создающих приводные усилия за счёт накопленной или вырабатываемой пневматической энергии). Описание Knorr-Bremse следует тому же разделению: датчик хода педали регистрирует запрос на торможение, блок управления рассчитывает тормозное давление для каждой оси, а заданные значения передаются по собственной CAN-шине тормозной системы «to the electro-pneumatic modulators (EPM), which regulate the pressure precisely» (к электропневматическим модуляторам (EPM), которые точно регулируют давление). Если есть только АБС, «The braking action is still transmitted pneumatically» (тормозное действие по-прежнему передаётся пневматически). Та же компания описывает своё программное обеспечение управления тормозами как охватывающее взаимодействие рабочих тормозов и тормозов длительного действия «with retarders, exhaust flaps and electric motors» (с ретардерами, заслонками в системе выпуска и электродвигателями) — это темы статей ретардеры и моторный тормоз и рекуперативное торможение грузовиков и автобусов.
Пружинные тормоза и стояночный тормоз
Стояночный тормоз переворачивает логику: воздух удерживает его отпущенным. Приложение 8 к Правилам определяет пружинные тормозные системы как «braking systems in which the energy required for braking is supplied by one or more springs acting as an energy storage device (energy accumulator)» (тормозные системы, в которых энергия, необходимая для торможения, обеспечивается одной или несколькими пружинами, действующими как устройство аккумулирования энергии (энергоаккумулятор)), и устанавливает, что «The energy necessary to compress the spring in order to release the brake is supplied and controlled by the ‘control’ actuated by the driver» (энергия, необходимая для сжатия пружины с целью растормаживания, подаётся и регулируется «органом управления», приводимым в действие водителем). Клапан стояночного тормоза Knorr-Bremse управляет стояночной и запасной тормозными системами, «by gradually reducing the pressure in the spring components of the spring brake actuator» (постепенно снижая давление в пружинной части тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором), а клапан быстрого выпуска воздуха в магистрали, питающей эту пружинную часть, по словам компании, обычно применяется, «to accelerate the engagement of the parking brake» (чтобы ускорить включение стояночного тормоза).
Для механических транспортных средств с пружинными тормозами приложение 8 устанавливает собственные правила питания. Пункт 2.3.1: «The feed circuit to the spring compression chamber shall either include an own energy reserve or shall be fed from at least two independent energy reserves.» (Контур питания камеры сжатия пружины должен либо иметь собственный запас энергии, либо питаться не менее чем от двух независимых запасов энергии.) Пункт 2.3.3: при повторном наполнении тормозной системы от нулевого давления пружинные тормоза «shall remain fully applied, irrespective of the position of the control device» (должны оставаться полностью включёнными независимо от положения органа управления), пока давление в рабочей тормозной системе не станет достаточным, чтобы обеспечить как минимум предписанную запасную эффективность торможения транспортного средства в гружёном состоянии. Пункт 2.1 разводит две системы: «A spring braking system shall not be used as a service braking system» (пружинная тормозная система не должна использоваться в качестве рабочей тормозной системы), хотя после отказа части привода рабочего тормоза её можно использовать для достижения предписанной остаточной эффективности при условии, что водитель может плавно регулировать её действие.
Стояночный тормоз можно встроить в узел подготовки воздуха. Knorr-Bremse предлагает «integration of the electronic or pneumatic parking brake into the EAC unit» (интеграцию электронного или пневматического стояночного тормоза в блок EAC), в результате чего, по её словам, «Pneumatic components no longer need to be installed in the driver’s cab» (пневматические компоненты больше не нужно устанавливать в кабине водителя); свой электронный стояночный тормоз она впервые предложила как интегрированную функцию EAC в 2012 году, а как самостоятельную систему предлагает с 2017 года. На схеме Volvo VN рядом с задними тормозными камерами с пружинными энергоаккумуляторами указан «HCU (Hand Control Unit) (handbrake)» (ручной блок управления (стояночный тормоз)).
Прицеп
Пневмосистему буксирующего транспортного средства и пневмосистему прицепа соединяют две воздушные магистрали — питающая и пневматическая управляющая, а на транспортных средствах, где она есть, рядом с ними проходит электрическая управляющая магистраль. Соединяются они соединительными головками — это термин Правил; англоязычная страница Knorr-Bremse называет их clutch heads и указывает, что они «are generally color coded to indicate the connections for the supply air and control air lines» (как правило, имеют цветовую маркировку, обозначающую подключения питающей и управляющей магистралей). Её клапан управления тормозами прицепа «allows for graduated service braking of the towed unit, among other functions» (позволяет, помимо прочих функций, осуществлять плавно регулируемое рабочее торможение буксируемого звена).
Правила рассматривают эти магистрали отдельно. Пункт 2.5 гласит: «The control and supply lines between towing vehicles and trailers shall not be considered as parts of the transmission.» (Управляющие и питающие магистрали между буксирующими транспортными средствами и прицепами не рассматриваются как части привода.) Приложение 8, пункт 2.3.1, допускает ответвление питающей магистрали прицепа от магистрали питания пружинных тормозов только «under the condition that a pressure drop in the trailer supply line shall not be able to apply the spring brake actuators» (при условии, что падение давления в питающей магистрали прицепа не может привести к срабатыванию пружинных тормозных камер). Если механическому транспортному средству разрешено буксировать прицеп, тормоз которого управляется с этого транспортного средства, пункт 5.2.1.15 требует на механическом транспортном средстве устройства, которое позволяет при отказе тормозной системы прицепа или прерывании магистрали подачи воздуха к прицепу по-прежнему тормозить механическое транспортное средство с эффективностью, предписанной для запасного торможения. На схеме Volvo VN указан «eTPCM (electronic Trailer Protection Control Module)» (электронный модуль защиты и управления прицепом). Собственные требования к торможению прицепа, электрическая управляющая магистраль и EBS прицепа изложены в статье тормоза прицепа и EBS.
Пневмоподвеска
Руководство Haldex сначала формулирует правило: «For safety reasons, the compressed air for the braking system must be kept separate and isolated from that of the air suspension.» (Из соображений безопасности сжатый воздух тормозной системы должен быть отделён и изолирован от воздуха пневмоподвески.) Для механических транспортных средств — в формулировке руководства «tractor units» (тягачей) — оно перечисляет давление в подвеске, равное давлению в тормозах, и давление в подвеске выше или ниже давления в тормозах — случай, который оно помечает как «trucks and buses» (грузовики и автобусы). Затем оно описывает два способа питания подвески. В первом воздух берётся из контура вспомогательных потребителей, вывод 23 или 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» (после четырёхконтурного защитного клапана, и в этом случае четырёхконтурный защитный клапан должен быть сконструирован так, чтобы приоритетно наполнять тормозные контуры 21 и 22). Во втором — «In most instances, the air suspension system is provided with a higher pressure than the braking system» (в большинстве случаев в пневмоподвеску подаётся более высокое давление, чем в тормозную систему) — «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» (сжатый воздух отбирается между регулятором давления и четырёхконтурным защитным клапаном и подаётся в ресивер пневмоподвески через одинарный защитный клапан). На прицепах и полуприцепах, добавляет руководство, пневмоподвеска «is supplied from the braking system supply line» (питается от питающей магистрали тормозной системы). В таблицах трассировки Volvo VN указана «Air supply from the APM (Air Production Modulator), P25 to the rear ECS» (подача воздуха от APM (Air Production Modulator), P25, к задней ECS) — электронно-управляемой подвеске грузовика (Electronically Controlled Suspension). Как подвеска использует этот воздух — выравнивание, подъём и опускание, книлинг, — описано в статье пневмоподвеска ECAS.
Коробка передач и сцепление
Модуль сервопривода переключения Knorr-Bremse «provides pneumatic shifting force support for manual transmission» (обеспечивает пневматическое усиление переключения для механической коробки передач), а её электронные модули переключения передач для автоматических коробок сочетают механические части, «such as a pneumatic cylinder» (такие как пневмоцилиндр), с электронными компонентами, например электромагнитными клапанами; на той же странице описан M-GSU, который вместо этого «generates the forces and movements required using electronic actuators» (создаёт необходимые усилия и перемещения с помощью электронных исполнительных механизмов). О сцеплении компания пишет: «The energy required to open and close the clutch is generated hydraulically, pneumatically, or electro-mechanically.» (Энергия, необходимая для выключения и включения сцепления, создаётся гидравлически, пневматически или электромеханически.) Её усилитель сцепления «translates the pedal force proportionally using compressed air» (пропорционально передаёт усилие педали с помощью сжатого воздуха), а электропневматический привод сцепления использует «Solenoid valves to supply air to and vent the actuation cylinder» (электромагнитные клапаны для подачи воздуха в рабочий цилиндр и выпуска воздуха из него). На её недатированной странице электромеханический привод сцепления для автоматических коробок передач описан как находящийся в разработке для серийного производства, и среди его преимуществ названа «independence from any available compressed air supply in the target application» (независимость от наличия источника сжатого воздуха в целевом применении). Сторона коробки передач рассмотрена в статье автоматизированные механические коробки передач.
Двери автобуса и другие потребители
По словам Knorr-Bremse, пневматические компоненты «provide the force needed for individual processes like clamping disc brakes or opening and closing bus doors» (обеспечивают усилие, необходимое для отдельных процессов, таких как прижатие дисковых тормозов или открывание и закрывание дверей автобуса), а клапаны, регулируя поток воздуха, дозируют это усилие. Один североамериканский привод дверей городского автобуса, Vapor Pneumatic Differential Engine от Wabtec, «consists of two opposed cylinders of different diameters with pistons connected by a rack» (состоит из двух противоположно расположенных цилиндров разного диаметра с поршнями, соединёнными рейкой) и работает «by applying air to – or venting air from – the larger cylinder» (за счёт подачи воздуха в больший цилиндр или выпуска воздуха из него). Тот же производитель указывает рядом с ним электрический привод двери ETO — «High-torque, electric motor matched with an electronic controller» (электродвигатель с высоким крутящим моментом в паре с электронным контроллером) — и «Electric outside sliding plug door system» (электрическую систему наружных прислонно-сдвижных дверей), так что дверь автобуса не является пневматической по определению. Что правила требуют от самих дверей, изложено в статье двери и аварийные выходы автобуса.
Справочник Bendix 2000 года описывает и пневматические принадлежности из собственной линейки: пневматический звуковой сигнал и муфту вентилятора — «an air-operated, normally engaged, on-off clutch that controls the engine cooling fan» (пневматическую нормально включённую муфту двухпозиционного действия, управляющую вентилятором системы охлаждения двигателя); редукционный клапан обслуживает «an air operated accessory that requires less than system pressure for operation» (пневматическую принадлежность, которой для работы требуется давление ниже давления системы). Руководство DAF для кузовостроителей 2010 года относит потребители воздуха кузова на CF75/85 и XF Series к «the air distribution unit (A) of circuit 4» (блоку распределения воздуха (A) контура 4) — блоку, подключённому к «port 24 of the APU valve» (выводу 24 клапана APU).
Если такие потребители пользуются запасами тормозной системы, Правила называют их вспомогательным оборудованием. Пункт 2.55 определяет вспомогательное оборудование как «the collective of systems, functions, or components, including those that are essential to the operation of the vehicle, that are supplied with energy from the same energy reserves as the braking system» (совокупность систем, функций или компонентов, в том числе необходимых для эксплуатации транспортного средства, которые снабжаются энергией из тех же запасов энергии, что и тормозная система). Пункт 5.2.1.16 требует, чтобы его работа «even in the event of damage to the source of energy» (даже в случае повреждения источника энергии) не могла привести к падению запасов, питающих тормозные системы, ниже уровня предупреждения по пункту 5.2.1.13, а приложение 8, пункт 2.3.2, разрешает вспомогательному оборудованию получать воздух из магистрали питания пружинных тормозов, только если его работа «even in the event of damage to the energy source» (даже в случае повреждения источника энергии) не приводит к тому, что запас пружинных тормозных камер «to fall below the level that allows them to be released» (падает ниже уровня, при котором их ещё можно растормозить).
Аккумуляторные электрические грузовики и автобусы
У аккумуляторного электрического транспортного средства нет двигателя внутреннего сгорания, который приводил бы компрессор, и документы производителей описывают на его месте электрический компрессор. Пресс-релиз Daimler Truck от 10 октября 2023 года о Mercedes-Benz eActros 600 описывает его передний модуль (front box) как «a complex technology module with several control units, high-voltage components and an electric air compressor» (сложный технологический модуль с несколькими блоками управления, высоковольтными компонентами и электрическим воздушным компрессором). Руководство MAN по eTGS и eTGX, подготовленное к печати в апреле 2026 года (copy deadline), относит воздушный компрессор к потребителям, подключённым к высоковольтным распределителям, наряду с высоковольтными отопителями и компрессором хладагента, и помещает его в один контур охлаждающей жидкости с приводным агрегатом, системой охлаждения зарядного блока MCS, преобразователем напряжения и передним радиатором.
Изделия поставщиков различаются по типу. Knorr-Bremse разработала «a screw-type compressor driven by an electric motor» (винтовой компрессор с приводом от электродвигателя) для электрических или гибридных транспортных средств со средней и высокой потребностью в воздухе, приводя в пример городские автобусы; он «can be installed either on the roof or under the floor» (может устанавливаться как на крыше, так и под полом); на выставке IAA Transportation 2022 компания показала также пластинчато-роторный компрессор с электродвигателем для транспортных средств со средней и низкой потребностью. e-comp Scroll от ZF — это «electric air compressor designed to provide compressed air for medium and heavy-duty hybrid, battery-electric, and fuel-cell commercial vehicles» (электрический воздушный компрессор, предназначенный для снабжения сжатым воздухом средних и тяжёлых гибридных, аккумуляторных электрических и топливно-элементных коммерческих транспортных средств), который ZF называет безмасляным. Среди его особенностей ZF указывает «remote pressure build-up independent of the main drive» (дистанционное нагнетание давления независимо от основного привода) и экономию энергии за счёт «compressor shut off when no compressed air is required» (отключения компрессора, когда сжатый воздух не нужен).
В описаниях поставщиков подготовка воздуха сохраняется, а её управляющая электроника управляет и компрессором. Air Supply Unit от ZF объединяет e-comp Scroll «with ZF’s air processing technology, including SAPAC air management software» (с технологией подготовки воздуха ZF, включая программное обеспечение управления воздухом SAPAC), и ZF заявляет, что спиральный принцип «eliminates the need for oil lubrication» (устраняет необходимость в масляной смазке). Интеллектуальный модуль подготовки воздуха Knorr-Bremse (iAPU) для электробусов имеет «intelligent regeneration» (интеллектуальную регенерацию) и, согласно пресс-релизу компании 2022 года, «also controls the electric motors in the screw-type and rotary vane compressors» (также управляет электродвигателями винтовых и пластинчато-роторных компрессоров); её платформа GSAT указывает «Control of traditional compressors and compressors operated by electric motors» (управление традиционными компрессорами и компрессорами с приводом от электродвигателей). Страница Knorr-Bremse о клапанах делает более общее замечание: пневматические компоненты используются для приведения в действие отдельных процессов транспортного средства «even in electric vehicles» (даже в электромобилях).
Формулировки Правил допускают такие транспортные средства. Пункт 5.2.1.5 говорит об источнике снабжения, которым может быть «energy source or electrical supply, as relevant» (источник энергии или, в соответствующих случаях, электропитание), а устройство предупреждения по пункту 5.2.1.13.1 описано для транспортного средства, двигатель которого работает, «or during a run cycle (e.g., in case of a vehicle propelled by an electric motor)» (или в течение цикла работы (например, в случае транспортного средства с электродвигателем)). Сервисные контракты для электрогрузовиков — отдельная тема, изложенная в статье обслуживание электрогрузовика в сравнении с дизельным.
Коротко
- Что делает четырёхконтурный защитный клапан на грузовике?
- Он распределяет сжатый воздух между отдельными контурами. Knorr-Bremse описывает четырёхконтурный, или многоконтурный, защитный клапан как устройство, которое задаёт приоритеты распределения сжатого воздуха и защищает контуры: он подаёт воздух к рабочим тормозам передней и задней осей и прицепов, к стояночному тормозу и к вспомогательным устройствам, наполняя соответствующие ресиверы до их рабочего давления. Правила ООН № 13 называют этот клапан в пункте 5.1.4.5.2, где его статическое давление закрытия входит в перечень данных, требуемых для пневматических тормозных систем.
- Зачем пневмосистеме грузовика осушитель воздуха?
- Потому что при сжатии воздуха образуется вода. Knorr-Bremse указывает, что, когда компрессор вытесняет воздух в меньший объём, воздух теряет способность удерживать водяной пар, поэтому при сжатии образуется значительное количество конденсата, и что воздух необходимо осушать, чтобы защитить систему от коррозии или замерзания. В справочнике Bendix 2000 года адсорбент осушителя регенерируемый: его адсорбционные свойства восстанавливаются каждый раз, когда компрессор переходит в режим разгрузки.
- Как пружинные тормоза используют сжатый воздух?
- Воздух их растормаживает, пружины затормаживают. Правила ООН № 13 в приложении 8 определяют пружинные тормозные системы как системы, в которых энергия, необходимая для торможения, обеспечивается одной или несколькими пружинами, действующими как аккумулятор энергии, а энергия, необходимая для сжатия пружины с целью растормаживания, подаётся и регулируется органом управления, приводимым в действие водителем. Клапан стояночного тормоза Knorr-Bremse управляет стояночным тормозом, постепенно снижая давление в пружинной части тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором.
- Есть ли воздушный компрессор у аккумуляторных электрических грузовиков и автобусов?
- У тех, что описаны в документах производителей, есть, и приводится он собственным электродвигателем. Пресс-релиз Daimler Truck от 10 октября 2023 года указывает электрический воздушный компрессор в переднем модуле (front box) Mercedes-Benz eActros 600, а руководство MAN по eTGS и eTGX (04/2026) называет воздушный компрессор среди потребителей, подключённых к высоковольтным распределителям. Knorr-Bremse предлагает винтовые и пластинчато-роторные компрессоры с электроприводом, ZF — электрический спиральный компрессор.
- Что Правила ООН № 13 требуют от питания сжатым воздухом?
- Одного источника достаточно, но запасы должны сохраняться. Пункт 5.2.1.5 допускает единственный источник питания, например воздушный компрессор, привод которого должен быть настолько безопасным, насколько это практически возможно; если вспомогательный источник энергии необходим для торможения, пункт 5.2.1.14 требует запаса, который всё же позволяет остановить транспортное средство, если двигатель останавливается или отказывает привод источника энергии; приложение 7 требует ресиверов, контуры которых можно легко идентифицировать; а если рабочее торможение зависит исключительно от накопленной энергии, пункт 5.2.1.2.7.2 требует не менее двух полностью независимых запасов энергии.
Модели в этой статье
Источники
- UN Regulation No. 13 — Uniform provisions concerning the approval of vehicles of categories M, N and O with regard to braking [2026/746], incorporating all valid text up to Supplement 1 to the 15 series of amendments — Official Journal of the European Union, L series 2026/746 of 13 April 2026, 13 Apr 2026
- Compressors – pressurizing air for commercial vehicles — Knorr-Bremse
- Compressed Air Systems – Essential for Pneumatic Performance (air treatment) — Knorr-Bremse
- Conventional Air Treatment: air dryers, APUs and multi circuit protection valves — Knorr-Bremse TruckServices
- GSAT: Global Scalable Air Treatment — Knorr-Bremse
- Compressed air valves: Pneumatic components for brake and air spring systems — Knorr-Bremse
- Electronic Braking Control: EBS and ABS for truck, bus and trailer — Knorr-Bremse
- Electronic Parking Brake (EPB) — Knorr-Bremse
- Transmission Actuation — Knorr-Bremse
- Clutch Actuation — Knorr-Bremse
- Buses – Carrying the most important cargo — Knorr-Bremse
- Knorr-Bremse showcases cutting-edge traffic safety technologies at IAA TRANSPORTATION 2022 (press release, Munich, 19 September 2022) — Knorr-Bremse AG, 19 Sept 2022
- Mechanical Air Processing Units: C-APU and M-APU — ZF Friedrichshafen AG
- Mechanical Air Processing Units: System Saver air dryers — ZF Friedrichshafen AG
- e-comp Scroll electric air compressor — ZF Friedrichshafen AG
- Air Supply Unit: an all-in-one air management solution for electrified and hybrid commercial vehicles — ZF Friedrichshafen AG
- Body Builder Instructions, VN (4), Section 5: Air Brake System Schematics and Routing (Date 9.2025) — Volvo Trucks North America
- Trailer application guide: Air suspension, system description — Haldex
- Trailer application guide: Pressure protection valve — Haldex
- DRYest Air Dryer, Installation and Maintenance, L31166 (9/02): product description — Haldex
- Bodybuilders' Guidelines DAF LF, CF and XF105, update 2010-04: section 6.10, Compressed air system — DAF Trucks N.V.
- The Air Brake Handbook, BW5057 (8/2000), copy in NHTSA investigation file PE20003 — Bendix (Honeywell Commercial Vehicle Systems), hosted by the US National Highway Traffic Safety Administration
- Mercedes-Benz Trucks celebrates world premiere of the battery electric long-haul truck eActros 600 (press release, 10 October 2023) — Daimler Truck AG, 10 Oct 2023
- Manual: Breakdown assistance, towing, recovery — eTGS and eTGX (publication 803808, copy deadline 04/2026), high-voltage components and thermal management — MAN Truck & Bus SE
- Pneumatic Differential Engine (transit bus door actuator) — Wabtec Corporation