Тормозная система автомобиля
Cегодня безопасность автомобиля немыслима
без эффективного тормозного управления, которое в соответствии с
требованиями стран - членов ЕЭС должно состоять из следующих тормозных
систем (ТС):
- основная (рабочая), которая обеспечивает замедление легкового автомобиля
не менее 5,8 м/с2;, движущегося со - скоростью не более 80 км/ч при усилии
на педаль менее 50 кг;
- вспомогательная (аварийная), обеспечивающая замедление не менее 2,75 м/с2;
- стояночная, которая может быть совмещена с аварийной.
ОСНОВНАЯ СИСТЕМА
На современных легковых автомобилях устанавливают
основные ТС, состоящие из тормозного гидропривода и тормозных механизмов.
Когда Вы нажимаете ногой на педаль тормоза, та сила, с которой Вы давите на
педаль, передается на устройство, которое называется главный тормозной
цилиндр. Главный тормозной цилиндр имеет поршень, который, двигаясь,
увеличивает давление в системе гидравлических тормозных трубок, ведущих к
каждому колесу автомобиля. На каждом колесе тормозная жидкость под давлением
оказывает воздействие на поршень колесного тормозного механизма, который
выдвигает тормозные колодки, а те, в свою очередь, прижимаются к тормозному
барабану или тормозному диску. Трение замедляет вращение колес, и движение
автомобиля.
Рис. 1 Схема гидропривода тормозов
1 - тормозные цилиндры передних колес; 2 - трубопровод передних тормозов; 3
- трубопровод задних тормозов; 4 - тормозные цилиндры задних колес; 5 -
бачок главного тормозного цилиндра; 6 - главный тормозной цилиндр; 7 -
поршень главного тормозного цилиндра; 8 - шток; 9 - педаль тормоза
Тормозной привод
В гидропривод основной ТС входят:
- главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем или без него;
- регулятор давления в задних тормозных механизмах;
- рабочий контур (трубопровод диаметром 4-8 мм).
Рабочий контур соединяет между собой устройства гидропривода и тормозные
механизмы. Главный тормозной цилиндр (ГТЦ) предназначен для преобразования
усилия, прилагаемого к педали тормоза, в избыточное давление тормозной
жидкости и распределения его по рабочим контурам. Бачок с запасом
тормозной жидкости может крепиться на ГТЦ или вне его. Вместе с ГТЦ на
большинстве автомобилей устанавливают вакуумные усилители, которые
увеличивают силу, создающую давление в тормозной системе. Вакуумный
усилитель (рис. 2) конструктивно связан с главным тормозным цилиндром.
Основным элементом усилителя является камера, разделенная резиновой
перегородкой (диафрагмой) на два объема. Один объем связан с впускным
трубопроводом двигателя, где создается разряжение, а другой с атмосферой.
Из-за перепада давлений, благодаря большой площади диафрагмы, «помогающее»
усилие при работе с педалью тормоза может достигать 30 - 40 кг и больше. Это
значительно облегчает работу водителя при торможениях и позволяет сохранить
его работоспособность длительное время.
Рис. 2 Схема вакуумного усилителя
1 - главный тормозной цилиндр; 2 - корпус вакуумного усилителя; 3 -
диафрагма; 4 - пружина; 5 - педаль тормоза
Регулятор уменьшает давление в приводе тормозных механизмов задних колес.
При торможении сила инерции движущегося автомобиля и противодействующая ей
сила трения (точка приложения которой ниже центра тяжести автомобиля)
создают продольный опрокидывающий момент. Мягкая передняя подвеска, реагируя
на него, "проседает", а задние колеса "разгружаются". Поэтому даже при
неэкстренном интенсивном торможении задние колеса могут блокироваться, что
часто приводит к заносу автомобиля. В зависимости от изменения расстояния
между элементами задней подвески и кузовом автомобиля (его продольного
наклона) давление в приводе задних тормозов (по сравнению с передними)
ограничивается. В результате чего блокировки задних
колес не происходит или (в зависимости от замедления и загруженности
автомобиля)
она возникает значительно позже.
ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Рабочий контур, согласно требованиям ЕЭС, должен делиться на основной и
вспомогательный. Если вся система исправна, то работают оба, но при
разгерметизации одного - другой продолжает работать, становясь
вспомогательным (аварийным). Наиболее распространены три компоновки
разделения рабочих контуров (рис.1):
- 2 + 2 тормозных механизма, подключенных параллельно (передние + задние);
- 2 + 2 тормозных механизма, подключенных диагонально (правый передний +
левый задний и т. д.);
- 4 + 2 тормозных механизма (в один контур подключены тормозные механизмы
всех колес, а в другой только два передних).
Рис. 1. Схема компоновки гидропривода:
1 - главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем; 2 - регулятор давления
жидкости в задних тормозных механизмах; 3-4 - рабочие контуры.
СТОЯНОЧНАЯ СИСТЕМА
Стояночная тормозная система имеет механический привод, как правило, на
задние колеса. Рычаг стояночного тормоза соединяется тонким тросом с
задними тормозными механизмами, в которых находится устройство, приводящее
в действие штатные или дополнительные (стояночные) колодки. Регулировка
стояночного тормоза обычно производится эксцентриком на тормозном
механизме, регулировочной гайкой на штоке приспособления, соединяющего
рычаг и приводной трос, или путем изменения местоположения рычага в салоне
автомобиля.
БАРАБАНЫ И ДИСКИ
Рис. 3 Схема работы барабанного тормозного
механизма
1 - тормозной барабан; 2 - тормозной щит; 3 - рабочий тормозной цилиндр; 4 -
поршни рабочего тормозного цилиндра; 5 - стяжная пружина; 6 - фрикционные
накладки; 7 - тормозные колодки
Барабанный тормозной
механизм (рис. 3) состоит из:
тормозного щита,
тормозного цилиндра,
двух тормозных колодок,
стяжных пружин,
тормозного барабана.
Тормозной щит жестко крепится на балке заднего моста автомобиля, а на щите,
в свою очередь, закреплен рабочий тормозной цилиндр. При нажатии на педаль
тормоза поршни в цилиндре расходятся и начинают давить на верхние концы
тормозных колодок. Колодки в форме полуколец прижимаются своими накладками
к внутренней поверхности круглого тормозного барабана, который при движении
автомобиля вращается вместе с закрепленным на нем колесом. Торможение
колеса происходит за счет сил трения, возникающих между накладками колодок
и барабаном. Когда же воздействие на педаль тормоза прекращается, стяжные
пружины оттягивают колодки на исходные позиции.
Преимущества барабанных тормозов:
Рис. 4 Схема работы дискового тормозного механизма
Дисковый тормозной
механизм (рис.4) состоит из:
Преимущества дисковых тормозов:
-низкая стоимость, простота производства;
-обладают эффектом механического самоусиления. Благодаря тому, что нижние
части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки
усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует
многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и
быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.
1 - наружный рабочий цилиндр (левого) тормоза; 2 - поршень; 3 - соединительная
трубка; 4 - тормозной диск переднего (левого) колеса; 5 - тормозные колодки с
фрикционными накладками; 6 - поршень; 7 - внутренний рабочий цилиндр переднего
(левого) тормоза
суппорта,
одного или двух тормозных цилиндров,
двух тормозных колодок,
тормозного диска.
Суппорт закреплен на поворотном кулаке переднего колеса автомобиля. В
нем находятся два тормозных цилиндра и две тормозные колодки. Колодки с
обеих сторон «обнимают» тормозной диск, который вращается вместе с
закрепленным на нем колесом. При нажатии на педаль тормоза поршни начинают
выходить из цилиндров и прижимают тормозные колодки к диску. После того,
как водитель отпустит педаль, колодки и поршни возвращаются в исходное
положение за счет легкого «биения» диска. Дисковые тормоза очень эффективны
и просты в обслуживании. Даже новичку замена тормозных колодок в этих
механизмах доставляет мало хлопот.
- при повышении температуры характеристики дисковых тормозов довольно
стабильны, тогда как у барабанных снижается эффективность
- температурная стойкость дисков выше, в частности, из-за того, что они
лучше охлаждаются
- более высокая эффективность торможения позволяет уменьшить тормозной
путь
- меньшие вес и размеры
- повышается чувствительность тормозов
- время срабатывания уменьшается
- изношенные колодки просто заменить, на барабанных приходится
предпринимать усилия на подгонку колодок чтобы одеть барабаны
- около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами,
задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски
- температурные расширения не влияют на качество прилегания тормозных
поверхностей.