Jarrua

Jokin aika sitten vastasin kommenteissa esitettyyn kysymykseen bussin jarruista. Paneuduin aiheeseen hieman tarkemminkin, lähinnä siksi, että ymmärtäisin ilmajarrujen toimintaa paremmin, ja sivutuotteena syntyi tämä teksti.

Ilmanpaineen käyttäminen

Bussin, pyörän ja tien pinnan välinen järjestelmä on varsin monimutkainen, enkä sitä varmaankaan osaa selittää niin, etteivät fysiikan tunneilla käyneet repisi hiuksia päästään.

Minun tapani ajatella sitä on, että bussin liike-energia pyrkii pyörittämään pyöriä väkisin tien pintaa vasten. Jarrut sitten yrittävät vastustaa sitä pyörimistä, kun kuljettaja haluaa hidastaa tai pysähtyä, ja jos pyörän ja tien välissä on riittävästi kitkaa, auto pysähtyy. Pienemmillä kitkakertoimilla saattaa käydä niin, että pysähtyykin pyörä, jolloin auton pysäyttämisestä jää huolehtimaan se vähä kitka, joka renkaan ja tien välillä on.

Bussin jarruissa pyörän hidastamisesta ja pysäyttämisestä huolehtii kahden metallin välinen kitka. Toinen metalli pyörii pyörän mukana, ja sen pysäyttää toinen metalli, joka on kiinni bussin rungossa ja työntyy pyörän metallia vasten.

Busseissa käytetään pääasiassa kahta jarrutyyppiä: rumpu- ja levyjarruja. Rumpujarrut ovat ennen olleet vallitseva jarrutyyppi, ja nykyisin taitaa suurimmassa osassa busseja olla etuakselilla levyjarrut ja takana rummut.

Metallipalojen liikuttelusta vastaa paineilmajarrujen tapauksessa jarrukello. Se on pienehkö säiliö, jonka taipuisa kalvo jakaa kahteen tiiviiseen osaan. Kun toiseen puoliskoon ohjataan paineilmaa, kalvo taipuu, ja siihen kiinnitetty metallivarsi liikuttaa jarrukengät jarrurumpua vasten, tai jarrupalat jarrulevyä vasten. Kun jarrutus lopetetaan, jousi palauttaa kengät tai palat alkuasentoon, ja paineilma katoaa taivaan tuuliin pikapäästöventtiilin kautta.

Paineilma on hidasta, joten kestäisi liian kauan, jos takajarrukelloihin paine kertyisi hiljalleen, pitkän matkan päästä. Siksi jarrujärjestelmän täysi paine, ns. käyttöpaine viedään lähelle jarrukelloja, ja varsinaisesta ilman päästämisestä jarrukelloon huolehtii releventtiili, jota ohjataan ns. ohjauspaineella. Mitä enemmän ohjauspainetta, sitä enemmän releventtiili päästää käyttöpainetta jarruille.

Ilmanpaineen tuottaminen

Bussin jarrut toimivat siis paineilmalla, jonka tuottamiseksi on asennettu paineilmakompressori. Se on moottorilta käyttövoimansa saava pumppu, joka täyttää paineilmasäiliöitä. Paineilmasäiliöihin ei voi pumpata loputtomasti ilmaa, koska paine kasvaisi liian suureksi, joten paineensäädin keskeyttää kompressorin toiminnan, kun järjestelmässä on riittävä paine. Paineen laskiessa jarrutusten jälkeen kompressori kytketään pumppaamaan lisää ilmaa.

Tuotettu ilma johdetaan ilmankuivaimen läpi. Tarkoituksena on poistaa ilmassa olevia epäpuhtauksia, ja kosteutta, joka tiivistyessään ja jäätyessään voi tukkia putken ja aiheuttaa ongelmia. Ilmankuivain kuivataan toiseen suuntaan, paineilmasäiliöstä ulkoilmaan virtaavalla ilmalla, joka vie mukanaan kosteuden.

Jarrujärjestelmä on jaettu nelipiiriventtiilillä useampiin piireihin (etu- ja takajarrut, käsijarru, käyttöpaine), jotta yhden piirin tyhjeneminen ei vaikuttaisi muihin.

Ilmanpaineen ohjaaminen

Seisontajarrulla, eli nk. käsijarrulla varmistetaan auton pitäminen paikallaan. Se toimii päinvastoin kuin käyttöjarru, eli seisontajarrukellossa oleva jousi pitää jarruja päällä, ellei jarrukelloon ohjata paineilmaa. Jos jostakin syystä kaikki paineilma häviäisi kaikista järjestelmistä, jousi puristaisi jarrut päälle, ja bussi pysähtyisi.

Seisontajarrua ohjataan ohjaamossa olevalla seisontajarrukahvalla. Tässä tapauksessa paineilman hitaus ei haittaa, joten käsijarrukahva ja siihen liittyvä venttiili on mekaaninen: Kun kahva on yhdessä asennossa, venttiilin läpi virtaa ilmaa jarrukelloon päin. Toisessa asennossa taas jarrukellon ilma virtaa taivaan tuuliin.  Seisontajarrua voi käyttää myös hätäjarruna.

Seisontajarruun liittyy myös suojaventtiili, nk. spärra. Kun seisontajarrupiirin paine on laskenut esimerkiksi yön aikana, suojaventtiili sulkeutuu, eikä päästä käsijarrujärjestelmään ilmaa. Tällä estetään se, että jos käsijarrukahva on jäänyt auki-asentoon, seisontajarrukelloon ei pääse ilmaa, vaikka moottori ja kompressori käynnistettäisiinkiin. Kun ilmanpaine on noussut riittävästi, kuljettaja voi avata spärran ja ilma pääsee jarrukellolle.

Käyttöjarrulla, eli nk. jalkajarrulla auto pysäytetään. Kun kuljettaja painaa jarrupoljinta, pääsee polkimeen liittyvän poljinventtiilin kautta ohjauspainetta releventtiileille, joka puolestaan päästää käyttöpainetta jarrukelloille.

Kuten todettua, paineilma on hidasliikkeistä, ja releventtiileistä huolimatta paineilmatoimisissa jarruissa on viive. Vanhemmassa kalustossa voi polkimen painamisen ja jarrutuksen alkamisen välillä olla jopa sekunnin tauko. Tämän jarruviiveen lyhentämiseksi on otettu käyttöön sähköohjatut jarrut.

Sähköohjatuissa jarruissa jarrupolkimella ohjataankin sähkön kulkua. Sähkö singahtaa pitkänkin bussin toiseen päähän silmänräpäyksessä, ja on valmiina päästämään käyttöpainetta jarruille nopeammin kuin paineilma. Mitä enemmän sähköä releventtiilille saapuu, sitä enemmän käyttöpainetta menee jarrukelloille.

Siinä tapauksessa, että bussista häviäsi sähkö, tai sähköohjaukseen tulisi joku muu häiriö, jarrupolkimen kautta kulkee edelleen myös paineilmaa. Jarrupoljinta pitää silloin vain painaa riittävän syvälle.

Ovijarrulla, eli ns. pysäkkijarrulla autoa pidetään paikallaan. Nykyisin HSL vaatii kaikkii busseihin jarrun, joka on kytkeytyneenä päälle, kun joku ovista on auki. Useimmiten jarru jää päälle, kun ovi menee kiinni, ja vapautuu kaasupoljinta painamalla. Ovijarrua voi käyttää myös liikennevaloissa, jos ei jaksa painaa jarrua, tai mäkilähtöavustimena, koska sen saa päälle myös napista painamalla, viiksestä kääntämällä, tai joissakin automalleissa myös jarrupoljinta syvään painamalla.

Ovijarrun toiminta perustuu siihen, että erillinen ovijarruventtiili tai -rele päästää ohjauspainetta tai -sähköä releventtiileille. Releventtiili ei tiedä, tuleeko ohjaava paine tai sähkö jarrupolkimelta vai jostakin muualta, ja tottelee käskyä sokeasti päästäen painetta jarrukelloille.

Muita tilpehöörejä

Jarrut on turvallisuuden takia säädetty niin, että etujarrut jarruttavat enemmän kuin takajarrut, koska muuten auto voisi joutua sivuliirtoon.

Jarruvoimansäädin: Mitä enemmän bussissa on kuormaa, sitä voimakkaammin jarrut jarruttavat. Jarruvoimansäädin toiminee nykybusseissa tarkkailemalla kuorman eli matkustajien painoa paineilmajousituksen kautta.

ABS: Jos bussin jokin pyörä pysähtyy tai meinaa pysähtyä, vaikka muut vielä pyörivät, vähentää ko. pyörän jarrupainetta, jolloin se taas lähtee pyörimään. Pyörien nopeuksia tarkkaillaan takometrillä, vertaillaan sähköisesti, ja jarrupainetta säädetään sähköisesti ohjatulla venttiilillä

Lähteitä

Kategoria(t): Linja-auton tekniikka Avainsana(t): . Lisää kestolinkki kirjanmerkkeihisi.

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google photo

Olet kommentoimassa Google -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.