Hvordan trykluftsbremsesystemer holder brandbiler sikre

Brandbiler har brug for stærke bremser der virker hver gang. Når en brandbil kører ud til en nødsituation, skal den kunne stoppe hurtigt og sikkert. Denne artikel ser på, hvordan trykluftsbremsesystemer fremstilles til brandbiler.

Hvorfor brandbilsbremser er vigtige

Brandbiler er stor og tung. De transporterer vand, udstyr og brandfolk. En typisk brandbil vejer ca. 13.000 kg (eller 28.660 pund). Når noget så tungt bevæger sig hurtigt, har det brug for rigtig gode bremser for at stoppe.

Bremsesystemet i en brandbil bruger lufttryk i stedet for den flydende bremsevæske, som biler bruger. Det hjælper den store lastbil med at stoppe bedre.

Hvordan brandbilen er bygget

Før ingeniørerne laver bremserne, skal de vide nogle vigtige ting om brandbilen:

Del	Måling
Samlet vægt	13.000 kg
Akselafstand (afstand mellem aksler)	3.65 m
Afstand fra tyngdepunkt til foraksel	2.15 m
Afstand fra tyngdepunkt til bagaksel	1.50 m
Tyngdepunktets højde	1.10 m
Dækkets rulleradius	0.52 m

Disse tal hjælper ingeniørerne med at finde ud af, hvor stærke bremserne skal være.

Hvor stærke skal bremserne være?

Ingeniører regner på, hvor meget bremsekraft der er brug for. De regner det ud for forskellige situationer:

1. Normal opbremsning på en flad vej
2. Nødbremsning når lastbilen skal stoppe hurtigt
3. Parkering på bakker så lastbilen ikke ruller væk

På forhjulene skal bremserne kunne håndtere 66.457 Newton af kraft, hvilket betyder, at hvert hjul har brug for bremser, der kan skabe 17.278 Newton-meter af drejningsmoment.

For baghjulene skal bremserne kunne håndtere 34.343 Newtonsom er 9.220 Newton-meter af drejningsmoment pr. hjul.

Når du parkerer på en 22° hældning (hvilket er ret stejlt), skal bremserne holde 47.724 Newton for at forhindre lastbilen i at rulle.

At vælge de rigtige bremser

Efter at have foretaget disse beregninger vælger ingeniørerne bremser, der er stærke nok. Til denne brandbil valgte de:

Foraksel Bremser:

• Type: Skivebremser med 24-type luftkamre
• Faktor for bremseeffektivitet: 0.8
• Gearingsgrad: 16
• Effektiv bremseradius: 0.16 m
• Trykstangens kraft: 11,000 N

Bagaksel Bremser:

• Type: Skivebremser med luftkamre af typen 20-24
• Faktor for bremseeffektivitet: 0.8
• Gearingsgrad: 16
• Effektiv bremseradius: 0.16 m
• Trykstangens kraft: 8.000 N til kørsel, 11.000 N til parkering

Disse bremser kan skabe mere drejningsmoment end nødvendigt, hvilket er godt for sikkerheden:

• Foraksel: 20.275 N-m (stærkere end de nødvendige 17.278 N-m)
• Bagaksel: 13.478 N-m (stærkere end de nødvendige 9.220 N-m)
• Parkering: 20.275 N-m (stærkere end de nødvendige 12.408 N-m)

Lufttanke til bremserne

Luftbremser har brug for trykluft for at fungere. Luften opbevares i tanke, der kaldes Luftbeholdere. Ingeniørerne skal finde ud af, hvor store disse tanke skal være.

For denne brandbil beregnede de:

• Ved normal opbremsning (5 cyklusser): Mindst 34,5 liter nødvendig
• Til parkeringsbremsning (2 cyklusser): Mindst 6,46 liter nødvendig
• Til nødopbremsning på glatte veje: Mindst 57,54 liter nødvendig

For at være på den sikre side valgte de at bruge tre 25-liters tankehvilket giver i alt 75 liter - mere end det nødvendige minimum.

Valg af luftkompressor

Luftkompressoren fylder tankene med luft. Den skal lave nok luft til at holde bremserne i gang.

Den nødvendige minimumsluftstrøm blev beregnet til at være 225,17 liter pr. minut. Ingeniørerne valgte en kompressor, der kan levere 275 liter pr. minut når motoren kører ved 1.875 o/min.

Denne kompressor kan fylde tankene fra tomme til det minimumstryk, der er nødvendigt for at begynde at køre, på bare 0,154 minutter (ca. 9 sekunder).

Test af bremsesystemet

Efter at have designet og bygget bremsesystemet blev det grundigt testet:

• Test af ydeevne for at sikre, at den opfylder alle sikkerhedsstandarder
• Pålidelighedstest hvor lastbilen kørte i 20.000 kilometer (ca. 12.427 km) for at sikre, at intet blev slidt eller gik i stykker

Alle test viste, at bremsesystemet fungerede godt og opfyldte alle de krævede sikkerhedsstandarder.

Hvorfor luftbremser er gode til brandbiler

Luftbremsesystemer har flere fordele for Nødhjælps- og brandbiler:

1. Mere kraftfuld end hydrauliske bremser til store køretøjer
2. Fejlsikkert design - Hvis der er en lækage, aktiveres bremserne automatisk.
3. Flere separate systemer så hvis én fejler, virker de andre stadig
4. Fungerer godt med trailerbremser hvis brandbilen skal trække udstyr

De fleste Tunge udrykningskøretøjer bruger luftbremser, fordi de er sikrere og mere pålidelige for store lastbiler.

Konklusion

At designe trykluftsbremsesystemer til brandbiler indebærer omhyggelige beregninger, smarte valg og grundig testning. Ingeniørerne skal tage højde for brandbilens vægt, hvordan den skal bruges og sikkerhedsstandarder.

Det her beskrevne bremsesystem har mere bremsekraft end nødvendigt og mere luftkapacitet end påkrævet. Denne ekstra margin gør Redningsbrandbil til nødhjælp sikrere og mere pålidelige, når brandfolk skal rykke ud til nødsituationer.

Når brandbiler rykker ud til en nødsituation, skal alle vide, at de kan stoppe sikkert. Gode luftbremsesystemer hjælper med at sikre, at det sker.