Тормозная система легкого автомобиля и её составные части: стояночная тормозная система и главная тормозная система
Тормозная система легковых автомобилей разработана для контроля скорости, в частности замедления либо полной остановки в различных дорожных ситуациях, а с помощью стояночного тормоза зафиксировать транспортное средство на паркинге на необходимое для водителя время. Т.к. машина является средством повышенной опасности, то эта система напрямую влияет на безопасность водителя, пассажиров и пешеходов. Производители уделяют большое внимание различным тормозным системам, работают над их наибольшей эффективностью, а грамотные автовладельцы, которые занимаются тюнингом своего железного коня, начинают в первую очередь с работы над тормозами, меняют штатные тормозные диски, суппорта, вакуумные усилители на более производительные.
Производители гибридных и электрических автомобилей закладывают в них максимальное использование энергии, которая выделяется при торможении, тем самым восполняя запасы энергии батареи и использование её для движения. Водители также применяют методику торможения силовым агрегатом для снижения скорости без использования педали тормоза.
Стояночная тормозная система легковых автомобилей
Предназначение ручного, или стояночного тормоза — это удержание авто на стоянке, даже под определённым уклоном. По-простому, чтобы он не уехал самостоятельно после парковки. Также его называют парковочным тормозом, опытные водители часто называют просто ручником. В экстренной ситуации, при поломке основной системы торможения ручник допустимо использовать для уменьшения скорости и остановки транспорта. Стояночный тормоз приводится в действие посредством рукоятки усилием руки водителя, иногда ногой с помощью специальной педали (ножной стояночный тормоз). Чтобы обеспечить эффективную работу парковочного тормоза оптимально располагать его тормозные элементы на наиболее нагруженной оси либо нескольких осях при необходимости. В основном это задняя ось транспортного средства. Тип привода — механический, рукояткой водитель натягивает тросик, он притягивает колодки к барабану либо диску посредством тягового механизма. Также встречается электропривод, от водителя требуется только нажать на соответствующую кнопку.
Типы тормозных систем у разных моделей легковых автомобилей
Попробуем разобраться какие типы тормозных систем эксплуатируются на легковых автомобилях. Существуют следующие разновидности тормозных систем легковых автомобилей: рабочая (она же основная), запасная, парковочная (стояночная), вспомогательная (ABS), исключающая блокировку колёс машины при торможении, уменьшая тормозной путь и увеличивая управляемость во время снижения скорости.
Далее разберем подробнее устройство различных тормозных систем легкового автомобиля. В основе лежат механизмы торможения и их приводы. Сам тормозной механизм нужен для создания определенного усилия, которое приводит к замедлению либо остановке машины. Он расположен на ступице колеса, при повышении давления в замкнутой системе колесные цилиндры прижимают колодки к стенкам барабанов либо поверхности дисков, под действием силы трения скорость движения снижается, это получается за счёт того, что одна часть неподвижна (тормозные колодки), а другая часть совершает вращательные движения (тормозной барабан либо диск).
Применяются различные типы приводов тормозной системы на разных легковых автомобилях:
- Механический: работает за счёт тросов и рычагов, в основном используется для парковочного тормоза.
- Гидравлический: работает за счёт колебания давления тормозной жидкости в герметичном контуре.
- Пневматический: для перемещения колодок используется воздух.
В большинстве транспортных средств почти всегда, кроме ручника, применяется гидравлический привод систем торможения.
Гидропривод состоит из:
- Главного
тормозного цилиндра. - Колесных
(рабочих) тормозных цилиндров. - Вакуумного
усилителя. - Некоторые
авто оснащены блокомABS. - Регулятора
давления задних тормозов (для машин без ABS). - Рабочих
контуров.
Назначение главного тормозного цилиндра — преобразовать усилие, приложенное к тормозной педали, в давление жидкости в тормозных контурах.
Вакуумный усилитель позволяет создать большее давление при меньшем усилии при нажатии на педаль тормоза. Это делает вождение более комфортным.
Регулятор давления предотвращает движение юзом, обеспечивает равномерное торможение передней и задней оси путем уравнивания давления в заднем контуре.
Контуры— это трубки, доставляющие тормозную жидкость ко всем колесным тормозным цилиндрам, что обеспечивает прижимание колодок.
Во многих автомобилях
совместно с гидравлической системой работают вспомогательные электронные:
- Антиблокировочная
система, ABS.
контролируемой и управляемой. - Система
курсовой устойчивости, ESC.
Это система динамической стабилизации, она не даёт автомобилю отклонится от
заданной траектории при резком маневрировании. - Усилитель
экстренного торможения, BAS.
Уменьшает время срабатывания тормозов при экстренном торможении, сокращая тормозной
путь. - Система,
распределяющая тормозные усилия, EBD.
Распределяет усилие на каждое из колес в зависимости от скорости его движения.
Рассмотрим особенности компоновки тормозных систем современных легковых автомобилей:
- Поосевая компоновка самая простая. Один контур в ней отвечает за передние колёса, другой — за задние. Достоинство состоит в исключении движения в сторону при одном рабочем контуре. Недостаток: если повреждается передний контур, эффективность торможения снижается не менее, чем на 65%.
- Диагональная компоновка. В ней один контур отвечает за правое переднее и левое заднее колеса, второй —левое переднее и правое заднее колеса. Преимущество такого контура в равномерном распределении тормозящего усилия. Но при повреждении любого из контуров эффективность торможения падает на 50%.
- Полная компоновка. В ней один контур отвечает за четыре колеса, другой —за передние. При такой компоновке система торможения передних колес всегда остается в работоспособном состоянии, что обеспечивает возможность безопасной остановки.
Ремонт элементов тормозной системы легкого автомобиля
Ремонт заключается в замене в случае необходимости манжет тормозных цилиндров, либо полной их замене при серьезных поломках. Для доступа к ним требуется снять колесо, тормозной барабан (для системы барабанного типа), оценить работоспособность цилиндра.
Перед снятием колеса обязательно установите под другие колёса противооткаты, чтобы исключить самопроизвольный ход транспортного средства и возможную травму
При проверке один человек должен выжимать педаль тормоза, второй смотрит, как двигаются шток цилиндра, если не полностью выходит значит, неисправен сам цилиндр, либо завоздушена система. При отсутствии воздуха необходима замена цилиндра, если на нём потёки тормозной жидкости, необходимо заменить манжеты. При выходе из строя главного тормозного цилиндра во время нажатия на тормоз не нагнетается необходимое давление в контурах. В таком случае используем ремонтный комплект либо заменяем новым. Прийти в негодность могут выйти блоки электронных помощников ABS, ESC,BAS,EBD – проверяем их работу специальным сканером, при подозрениях производим замену.
Особенности технического обслуживания
тормозной системы легкого автомобиля
Периодически во время эксплуатации требуется контролировать работоспособность тормозной системы.Для этого используют стенд для проверки тормозной системы разных моделей легковых автомобилей. Он дает возможность произвести полную диагностику тормозной системы. Проверке подвергаются все элементы тормозной системы и с большой точностью можно определить проблемный участок, т.к. параметры замеряют большое количество датчиков.
Проверить и оценить работоспособность тормозной системы возможно по карте проверки тормозной системы автомобиля. Она включает следующие операции:
- Осматриваем
и проверяем герметичность контуров, оцениваем состояние шлангов, аппаратов
тормозной системы. - При
выявлении проблем производим устранение потёков подтяжкой либо заменой
элементов. - Проверяем
надёжность крепления всех элементов, если необходимо — подтягиваем. - Определяем
количество тормозной жидкости, если он ниже минимальной отметки — доливаем. - Проверяем
ход педали тормоза, если показатель отличается от нормы для данной модели авто
— производим регулировку.
К расходникам относятся тормозные колодки, их периодически нужно менять. Их замена производится быстро и без затруднений. Тормозные диски служат долго, единственное, при резком изменении температуры их «ведёт», вследствие чего при торможении можно ощутить биение на руле. Тормозные барабаны эксплуатируются подолгу и меняются в редких случаях. Периодически необходимо смазывать направляющие тормозных суппортов, для предотвращения их заклинивания.
Давление в контурах тормозной системы легкого автомобиля
Часто автолюбители не знают, какое давление является нормальным в тормозной системе автомобиля. Оно во всех участках одинаково и наибольшее значение составляет 180 бар. В спортивных машинах из-за больших нагрузок система возможно давление до 200 бар. Это давление создаётся в момент максимального нажатия на педаль тормоза, в обычных ситуациях давление не переходит отметку в 100 бар. Создать такое давление позволяет вакуумный усилитель.
Типичные неисправности тормозной системы
легкого автомобиля
Распространенная проблема с тормозной системой— попадание воздуха в замкнутый контур, вследствие этого ухудшается торможение. Тормозная жидкость обладает высокой гигроскопичностью, поэтому моментально поглощает воздух, проникший в систему. Т.к. воздух намного больше сжимается, чем жидкость, то при нажатии не может создаться необходимое давление, соответственно колодки будут слабее прижиматься к диску либо барабану. Чтобы этого не случилось, нужно периодически обновлять либо производить полную замену тормозной жидкости. Для этого на тормозных цилиндрах предусмотрены приспособления, при частичном откручивании которых вытекает жидкость, по ее виду можно оценить насколько много в ней воздуха. Данную процедуру удобнее выполнять вдвоём, один человек давит на педаль тормоза, создавая давление, второй частично откручивает приспособление и оценивает состояние вытекающей жидкости. Тормозная система прокачивается до полного выхода воздуха.
При прокачивании нужно пополнять ёмкость с жидкостью, так при её нехватке в магистраль попадёт дополнительный воздух
Кроме автомобилей тормозной системой оборудованы и прицепы с полной массой свыше 750 кг. Прицепы для легковых автомобилей, оснащенные тормозной системой, подойдут для перевозки тяжёлых и объёмных грузов стройматериалов, квадроциклов, снегоходов, мотоциклов. Обычно в них применяется«инерционная тормозная система», работающая за счёт силы инерции. Обслуживание такой системы не доставляет больших хлопот, следует периодически регулировать тормозные колодки, шприцевать тормоз наката.
1lats.com
Как работают тормоза в автомобиле: Объяснение
Что такое тормозная система в машине.
Наверное, многим водителям знакома ситуация, когда, например, на дорогу неожиданно выбегает собака, кошка или любое другое животное. Согласитесь очень неприятный момент. Ведь у нас есть всего доля секунды, чтобы отреагировать на ситуацию. В этот момент большинство из нас, наверное, нажмут педаль тормоза, и мы будем уверенные в том, что машина мгновенно начнет останавливаться. Но почему мы уверены в тормозах? Как работает тормозная система в автомобиле? Давайте узнаем, как тормоза, используя науку, останавливает тяжелую машину.
Наука останавливаться
Перед вами парашютный тормоз снижает скорость и кинетическую энергию, для того чтобы катапультировавшийся летчик благополучно приземлился на землю.
Смотрите также: Основные принципы работы тормозного механизма автомобиля [Принцип работы и элементы тормозной системы]
Если вы двигаетесь у вас есть энергия — кинетическая энергия, если быть точным. Кинетическая энергия — это просто энергия, которой обладает объект, поскольку он имеет массу и скорость (скорость в определенном направлении). Чем больше у вас массы (чем тяжелее) и чем быстрее вы двигаетесь, тем больше у вас есть кинетической энергии.
Все это конечно хорошо. Но что делать, если вам вдруг нужно остановиться? Как же перейти от быстрого движения к тому, чтобы не двигаться вообще. Для этого вам необходимо избавиться от своей кинетической энергии.
Например, если вы прыгаете с высоты из летящего самолета, то лучший способ потерять энергию — это парашют. Благодаря гигантскому мешку ткани, который летит за вами, замедляет вас, уменьшая скорость и следовательно парашют помогает избавиться от вашей кинетической энергии.
В результате парашют позволяет вам спокойно приземлиться на землю целым и невредимым.
Кстати, мощные драгстер автомобили, которые являются рекордсменами по разгону с места, а также спорткары умеющие разгонятся до рекордных скоростей, также используют для остановки парашюты. Но большинство обычных автомобилей, как вы знаете, используют для остановки и снижения скорости традиционную гидравлическую тормозную систему, которая была изобретена еще в начале 20 века.
Разные тормоза для различных видов транспорта
В автомобилях, грузовиках, самолетах и поездах тормоза в целом работают в принципе одинаково. Также в мире существует множество других видов транспорта, которые также имеют похожий принцип торможения. Тормоза даже есть в ветровых турбинах. Вот краткое сравнение некоторых распространенных тормозных систем.
Велосипед
Если вы катаетесь на велосипеде вы знаете, что, разогнавшись, вам нечего бояться, так как когда вы захотите остановиться, вы воспользуетесь тормозом, предусмотренном в любом велотранспорте. Обычно для этого вы зажимаете тормозной рычаг на руле и велосипед начинает снижать скорость за счет того, что металлический трос, идущий от тормозного рычага, тянет небольшие суппорты, расположенные на колесе, заставляя толстые резиновые блоки прижиматься к колесу. В этот момент создается трение между тормозными резиновыми блоками и металлическим ободом колеса. В результате трения создается тепло и уменьшается кинетическая энергия вашего велосипеда. В итоге вы безопасно останавливаетесь.
Паровоз
Тормоза на паровозе работают, так же как и в автомобиле. На фотографии вы можете видеть тормоз. Он зажимает ведущие колеса локомотива, чтобы замедлить их. Но как же поезд останавливается, если на колесах нет шин? Ведь для остановки необходимо трение, в том числе и дорожной поверхностью?
Все просто. Так как локомотив имеет огромную массу, а его колеса не имеют резины трение создается именно из-за огромного веса, который давит на колеса, прижатые к металлическим рельсам. В результате трения металлических колес с металлическими рельсами также образуется большое количество тепла, которое и снижает кинетическую энергию двоящегося локомотива.
Мотоцикл
Мотоциклы обычно имеют дисковые тормоза, которые содержат тормозные диски, суппорт и тормозные колодки. Тормозной диск, как правило, имеет отверстия (или пазы). Принцип работы тормозов в мотоцикле прост: тормозная колодка, зажимается с помощью тросика, который, как и в велосипеде, может идти на рулевое колесо или на ножную педаль. Как только мотоциклист зажимает педаль тормоза или тормозной рычаг тросик прижимает колодки к тормозному диску. Отверстия в тормозном диске помогают рассеивать выделяемое тепло при трении.
Самолет
Самолеты имеют тормоза внутри своих колес. Это помогает остановить самолет на взлетно-посадочной полосе. Также в авиатехнике могут использоваться воздушные тормоза, которые увеличивают сопротивление воздуха, что в итоге и замедляет самолет во время полета. В том числе самолет может тормозить и за счет обратной тяги двигателей, если пилот включит реверс.
Ветровая турбина
Как мы уже сказали ветровые турбины также имеют тормозную систему. Она необходима, чтобы предотвращать слишком быстрое вращение роторов (пропеллеров). У большинства ветровых турбин есть анемометр, который измеряет скорость ветра. Если скорость ветра поднимается выше безопасного уровня, автоматически активируется тормоз, который и приводит к замедлению вращения пропеллеров, либо к их полной остановке.
К сожалению, высокие скорости ветра означают, что можно было бы получить больше энергии. Но безопасность всегда главнее.
Более детальный взгляд на автомобильные тормозные системы
Ранние автомобильные тормоза были удивительно примитивны по сегодняшним меркам. Вот простая система с трением 1910 года, изобретенная американцем Джоном Ставарцем.
Когда вы нажимаете на рычаг тормоза (обозначен на картинке желтым цветом), под заднее колесо (обозначено коричневым цветом) заезжает огромная тормозная колодка (синего цвета).
По сути, автомобиль садится на колодку-башмак, зубья которого сцепляются с дорожной поверхностью, в результате чего машина начинает замедляться и в конечном итоге остановится.
Большинство автомобилей имеют два или три разных типа тормозных систем. Обратите внимание на передние колеса вашей машины. За колесным диском вы увидите тормозные диски. Когда водитель нажимает педаль тормоза, с двух сторон тормозного диска зажимаются тормозные колодки из износостойкого материала.
В результате трения колодок с тормозными дисками образуется тепло, также снижается кинетическая энергия автомобиля, который в итоге начинает замедление. Как видите, тот же принцип, как и в мотоциклах и даже в велосипедных тормозах.
Смотрите также: Вот как работает Антиблокировочная система, противобуксовочная система и электронная система контроля устойчивости
У некоторых автомобилей дисковые тормоза есть и на задних колесах. Но у многих автомобилей до сих пор на задних колесах установлены барабанные тормоза, которые работают несколько иначе. Вместо диска в таких тормозах используется тормозной барабан, внутри которого в полой области установлены также тормозные колодки, которые с помощью пружин и тормозных цилиндров при нажатии водителем педали тормоза прижимаются к поверхности барабана.
Ручной тормоз автомобиля тормозит задние колеса. Ручной тормоз активируется с помощью ручника расположенного внутри машины. Правда, по сравнению с нажатием педали тормоза, ручной тормоз менее эффективный и менее сильный.
У ускоряющего автомобиля есть масса энергии и когда вы активируете тормоза (неважно какие — барабанные, дисковые или ручной тормоз), то эта энергия превращается в тепло в результате трения тормозных колодок с барабанами или тормозными дисками.
Естественно из-за сильного трения барабаны и тормозные диски могут нагреваться до 500 °C и более! Вот почему барабаны или диски должны быть сделаны из таких материалов, которые не будут плавиться при высоких температурах. Например,для изготовления тормозных дисков, барабанов и тормозных колодок идеально подходят дорогие сплавы металлов, композиты или керамика.
Как работают тормоза в автомобиле
Картинка описание: Когда ваша нога нажимает педаль тормоза, тормозная жидкость в тормозной системе выжимается из узкого цилиндра в более широкий цилиндр. Эта система известна как гидравлическая система. Это позволяет значительно увеличить силу тормозного вашего усилия.
Теория…
Представьте себе, сколько вам нужно сил, чтобы остановить быстроходную машину. Простое нажатие педали тормоза не создало бы достаточной силы, чтобы активировать все четыре тормоза так, чтобы быстро остановить ваш автомобиль. Вот почему тормоза используют гидравлику: систему заполненных тормозной жидкостью трубок, которые и увеличивают ваше тормозное усилие. Также благодаря гидравлике тормозные усилия могут передаваться легко из одного места в другое за короткий срок.
Когда вы нажимаете на педаль тормоза, ваша нога, по сути, перемещает рычаг, который заставляет сдвинуть поршень в длинном узком тормозном цилиндре (главный тормозной цилиндр), который в свою очередь начинает двигать гидравлическую жидкость (тормозная жидкость) в сторону узкой трубки расположенной на конце тормозного цилиндра.
К этой трубке, как правило, подключены такого же диаметра трубки, идущие на каждый тормоз автомобиля. Далее тормозная жидкость по узким трубкам попадает в более объемные цилиндры, расположенные на колесах.
Поскольку тормозные цилиндры, расположенные на каждом колесе, намного больше, чем цилиндр, расположенный в тормозной системе сразу после педали тормоза, сила, которую вы изначально применили к педали тормоза, значительно увеличивается. В результате эта сила и сжимает тормозные колодки в каждом тормозе колеса.
На практике…
- 1. Ваша нога нажимает на педаль тормоза.
- 2. Когда педаль движется вниз, она толкает рычаг, который соединен с поршнем главного тормозного цилиндра.
- 3. Рычаг толкает поршень (синий на картинке) в узкий цилиндр, который заполнен гидравлической тормозной жидкостью (обозначена красным цветом). Когда поршень перемещается в цилиндре, он сжимает тормозную жидкость и толкает ее в узкое отверстие, расположенное в конце цилиндра, к которому подсоединена трубка. Это происходит примерно так же, как ручной насос выжимает воздух из цилиндра в тонкий шланг.
- 4. В результате образовавшегося давления тормозная жидкость попадает в длинную тормозную магистраль, состоящую из тормозных трубок, которые подходят к каждому колесу. В результате нагнетенного давления главным тормозным цилиндром, тормозная жидкость в итоге достигает каждого колеса.
- 5. Далее жидкость под давлением попадает в тормозные цилиндры, расположенные в колесах, которые имеют больший размер, чем главный тормозной цилиндр (цилиндр в колесе обозначен, синим цветом).
- 6. Когда жидкость попадает в тормозной цилиндр, имеющий больший объем по сравнению с главным тормозным цилиндром, то сильно увеличивается тормозное усилие из-за разницы объемов цилиндров в тормозной системе.
- 7. В результате увеличенного давления жидкости поршень в тормозном цилиндре колеса зажимает тормозную колодку, прижимая ее к тормозному диску / барабану.
- 8. В результате трения тормозной колодки и тормозного диска начинается замедление колесного диска, что в конечном итоге и останавливает машину.
Наш простой пример показывает основной принцип работы гидравлической тормозной системы; на практике все немного сложнее.
На самом деле педаль тормоза фактически управляет четырьмя отдельными гидравлическими тормозными линиями, идущие на все четыре колеса. В нашем же примере мы показываем принцип работы тормозов на одном колесе автомобиля.
Для безопасности, как правило, во всех автомобилях используется два отдельных контура гидравлических тормозов. Это необходимо на тот случай, если вдруг из-за каких-то неисправностей вышел из строя один тормозной контур. В этом случае второй контур всей тормозной системы будет по-прежнему функционировать.
Кто изобрел гидравлические тормоза?
Гидравлические тормоза изобрел Малькольм Лугхед из Детройта, штат Мичиган, США в 1919 году. Выше вы можете видеть его улучшенную конструкцию гидравлической тормозной системы — середина 1920-х годов.
Смотрите также: Эксперимент с тормозами автомобиля закончился взрывом: Видео
Эта система использует импульс (движущую силу) транспортного средства, чтобы обеспечить необходимое тормозное усилие для остановки машины. Эта сила толкает гидравлический поршень в цилиндре. Это первый в мире тормоз с электроприводом. То есть при нажатии педали тормоза поршень в цилиндре двигался не только за счет силы нажатия педали, но и благодаря движущейся силе транспорта.
Лугхэд и его брат Аллан были пионерами в авиастроении. Они основали компанию «Лугхед», известную как авиационное производственное предприятие.
www.1gai.ru
Устройство тормозной системы автомобиля [ для начинающих и чайников ]
Расскажем про устройство тормозной системы автомобиля для начинающих и чайников: из чего состоит и как работает (основы).
Тормозная система авто состоит из:- основная (рабочая) — обеспечивает замедление машины не менее 5,8 м/с2, движущегося со скоростью не более 80 км/ч при усилии на педаль менее 50 кг;
- вспомогательная (аварийная) — обеспечивает замедление не менее 2,75 м/с2;
- стояночная — может быть совмещена с аварийной.
Как работает?
Принцип работы любой тормозной системы прост. Водитель, воздействуя на педаль тормоза передает усилие через ряд устройств на колесные механизмы, которые, в свою очередь, воздействуют на тормозные диски, прижимая к ним колодки и тем самым останавливая их вращение и, соответственно автомобиль в целом. Наиболее часто используется рабочая. Она состоит из ряда устройств, позволяющих водителю снижать скорость вплоть до полной остановки. В неё входят тормозные устройства (дисковые, барабанные), главный тормозной цилиндр, вакуумный усилитель тормозов и регулятор тормозных сил. Плюс магистрали с тормозной жидкостью. 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 жидкости может крепиться на ГТЦ или вне его.Вместе с ГТЦ устанавливают вакуумные усилители, которые увеличивают силу, создающую давление в тормозной системе. Т.е. он усиливает силу при нажатии педали тормоза — не нужно давить изо всех сил.
Регулятор уменьшает давление в приводе механизмов задних колес. Его ещё называют «колдун». При торможении сила инерции движущегося автомобиля и противодействующая ей сила трения создают опрокидывающий момент. Передняя подвеска, реагируя на него, «проседает», а задние колеса «разгружаются». Поэтому даже при не интенсивном торможении задние колеса могут блокироваться, что часто приводит к заносу машины. В зависимости от изменения расстояния между элементами задней подвески и кузовом давление в приводе задних тормозов (по сравнению с передними) ограничивается.
В результате блокировки задних колес (в зависимости от замедления и загруженности автомобиля) не происходит или она возникает значительно позже.
Рабочий контур делится на основной и вспомогательный. Если система исправна, то работают оба, но при разгерметизации одного — другой продолжает работать, становясь вспомогательным (аварийным). Распространены три компоновки разделения:
- 2 + 2 подключенных параллельно (передние + задние)
- 2 + 2 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)
Схема компоновки гидропривода:
1 — главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем; 2 — регулятор давления жидкости в задних механизмах; 3-4 — рабочие контуры.
Таким образом, для любого состояния дороги определяется режим «относительного скольжения», обеспечивающего минимальный тормозной путь, и полная блокировка колес становится невозможной при любом усилии на педаль тормоза.
Тормозные механизмы
Разделяют на дисковые и барабанные.Дисковые бывают с подвижным или неподвижным суппортом. Наибольшее распространение получили механизмы с подвижным суппортом, которые исключают неравномерный износ колодок. Еще одной особенностью механизма с подвижным суппортом является меняющееся расстояние от внешнего габарита до колесного диска в зависимости от состояния колодок.
Положение суппорта: а — с изношенными колодками; б — после установки новых колодок.
Дисковые тормоза эффективнее барабанных и работают в более высоком температурном режиме. Для лучшего отвода тепла из рабочей зоны часто используют вентилируемые диски. Его увеличенная толщина позволяет разместить между поверхностями трения ребра жесткости, которые обеспечивают принудительную циркуляцию воздуха. При вращении создается центробежная сила, она заставляет поступающий воздух устремляться от центра к краям диска. Нагретый воздух выбрасывается в окружающую среду, а вентилируемый диск охлаждается.Барабанные механизмы устанавливают обычно на задние колеса. В процессе работы зазор между колодкой и барабаном увеличивается. Для его устранения предназначены механические регуляторы. Износ колодок компенсируется их самоподводкой, происходящей, как правило, при резком торможении. Теплоотвод осуществляется через колодочные накладки, массивную металлическую основу и ребра охлаждения тормозного барабана.
Вспомогательная (аварийная) система
Начинает действовать при разгерметизации одного из рабочих контуров (вытекает тормозная жидкость). В этом случае в бачке с тормозной жидкостью, разделенном на два независимых объема, уровень понижается до критической отметки. Далее он продолжает понижаться только в объеме неисправного контура, а объем исправного сохраняет критический уровень жидкости.
Стояночная система
Имеет механический привод, как правило, на задние колёса. Рычаг стояночного тормоза соединяется тонким тросом с задними механизмами, в которых находится устройство, приводящее в действие штатные или дополнительные (стояночные) колодки.
Вопросы по работе
Каков срок службы тормозных колодок?Для большинства автомобилей пробег колодок до полного износа составляет до 60 000 км при езде в обычном режиме. Срок службы зависит от стиля вождения, а наличие дефектов на поверхности диска может заметно его сократить. Подробнее в статье — как определить износ колодок.
Каковы температуры торможения?
Температуры, возникающие при трении между колодками и дисками, в норме не превышают 370°С даже в условиях интенсивного движения. При спортивной езде — порядка 480-650°С являются обычной, возрастая до 820°С, Примерно до такой температуры нагреваются колодки машины, когда они приобретают красноватый оттенок.
Не стоит приобретать спортивные колодки из-за того, что любите быструю езду. Подавляющее большинство их нуждается в предварительном «разогреве» и не будут эффективно работать при обычных температурах, а это чревато аварийной ситуацией.
Почему педаль тормоза становиться мягкой или жесткой?
Зачастую педаль тормоза кажется в первое время «мягкой» после установки новых колодок. Необходим некоторый промежуток времени для притирки трущихся поверхностей. «Жесткой» педаль становится после некоторого времени.
Есть ли преимущества в перфорированных дисках?
Они имеют некоторые преимущества — разрушают поверхностную пленку, образующуюся при перегревании тормозов, поддерживают чистоту поверхности тормозной колодки, удаляя продукты сгорания, образующиеся на трущихся поверхностях под воздействием высоких температур.
Как развивалась тормозная система?
Даже на дешевых машинах барабанные тормоза исчезают, а система АБС обязательна для всех новых авто. Взамен появляются дисковые тормоза, которые обладают большей эффективностью. Производители устанавливают на передней оси вентилируемые диски, а на задней — дисковые без вентиляции. Это понятно, ведь нагрузка на задние тормоза меньше, чем на передние.
Путь от момента нажатия на педаль тормоза до начала торможения составляет: при скорости 20 км/ч — 4 м, 40 — 8 м, 60 км/ч — 12 м, 80 — 16 м, 100 км/ч — 20 м. Соответственно тормозной путь в этих случаях составляет: 3, 11, 24, 42, 66 м. Дистанция до впереди идущего автомобиля должна быть не менее: при скорости 40 км/ч — 20 м, 50 — 25 м, 80 км/ч — 80 м. В дождь дистанция должна быть увеличена в полтора раза.
С повышением скорости автомобилей возросла мощность тормозной системы, значит требуется дополнительное охлаждение. Стали применять диски с перфорацией и дополнительными канавками, которые ранее были привилегией спортивных машин. Их устанавливают на мощных авто в базовой комплектации. Из автоспорта перешли керамические тормозные диски. Они обладают большей прочностью и быстрее охлаждаются, по сравнению с чугунными. Возможно, «керамика» в будущем будет ставиться на машины среднего класса.
Главное достоинство керамических дисков — они не перегреваются при интенсивном торможении. По этой причине их применяют в автоспорте и на спортивных машинах в качестве опции.
Новинка тормозной системы — система Brake Assist. Суть в том, что радар, установленный на бампере определяет расстояние до впереди идущего автомобиля. Если это расстояние, по его мнению будет критическим, то система подает сигнал на привод тормозов. Он приближает колодки к диску всего на несколько десятых долей миллиметра. При нажатии на педаль тормоза в этот момент, система Brake Assist позволяет сократить тормозной путь.Последнее веяние — тормоза без механической связи. Они управляются электронными устройствами по проводам, никакой механической связи нет. Некоторые производители применяют электронные тормоза на концепт карах, но в серийное производство не запускают.
На современных авто тормозной путь со 100 км/ч до полной остановки составляет 40-45 метров. На некоторых машинах — до 38 метров. Если посмотрим на 20 лет назад, тогда он составлял 50-60 метров. Прогресс очевиден.
amastercar.ru
Устройство тормозной системы
Назначение тормозной системы
Тормозная система предназначена для снижения скорости движения и полной остановки (экстренной) автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля.
Процесс торможения движущегося автомобиля заключается в создании искусственного сопротивления этому движению. Обычно уменьшение скорости автомобиля вплоть до полной его остановки осуществляется путем создания тормозных сил в контакте колес с дорогой, направленных в сторону, противоположную движению. Тормозные силы необходимы и для удерживания автомобиля на месте.
Тормозная сила создается путем торможения колеса специальным, обычно фрикционным, устройством — тормозным механизмом. Наиболее высокая эффективность торможения требуется в экстренных случаях. Именно на это должна быть рассчитана тормозная система, хотя они составляют не более 1—3% от общего числа использования тормозной системы.
Устройство тормозной системы делится на:
Рабочая тормозная система позволяет водителю снижать скорость движения автомобиля и останавливать его при обычном режиме эксплуатации.
Схема рабочей тормозной системы автомобиля:
1 — тормозной диск колеса;
2 — скоба тормозного механизма передних колес;
3 — передний тормозной контур;
4 — главный тормозной цилиндр;
5 — бачок с датчиком аварийного падения уровня тормозной жидкости;
6 — вакуумный усилитель;
7 — толкатель;
8 — педаль тормоза;
9 — выключатель света торможения;
10 — тормозные колодки задних колес;
11 — тормозной цилиндр задних колес;
12 — задний контур;
13 — кожух полуоси заднего моста;
14 — нагрузочная пружина;
15 — регулятор давления;
16 — задние тросы;
17 — уравнитель;
18 — передний (центральный) трос;
19 — рычаг стояночного тормоза;
20 — сигнализатор аварийного падения уровня тормозной жидкости;
21 — выключатель сигнализатора стояночного тормоза;
22 — тормозная колодка передних колес.
Запасная тормозная система позволяет водителю уменьшать скорость движения автомобиля и останавливать его при неисправности рабочей тормозной системы. С целью упрощения конструкции отдельная (автономная) запасная система практически не применяется. Обычно ее роль выполняют оставшиеся исправные части (контуры привода) рабочей тормозной системы или специальным образом спроектированная стояночная тормозная система. Часто на больших автомобилях для повышения надежности используют одновременно оба указанных технических решения.
Стояночная тормозная система позволяет удерживать автомобиль в неподвижном состоянии на наклонной поверхности и при отсутствии водителя.
Вспомогательная тормозная система предназначена для длительного поддержания постоянной скорости, в основном на затяжных спусках. Используемые в остальных тормозных системах фрикционные тормозные механизмы при длительной работе перегреваются и резко снижают эффективность торможения. Поэтому на некоторых типах автомобилей (автобусы, грузовые автомобили большой грузоподъемности) для поддержания безопасной скорости на длительных спусках применяют вспомогательные механизмы, так называемые тормоза-замедлители.
Автоматическая тормозная система — оборудование, автоматически затормаживающее прицеп при его случайном отделении от тягача.
Содержание:
1. Привод тормозной системы
1.1 Системы тормозов
1.2 Приводы тормозных механизмов
1.3 Механический привод тормозов
1.4 Гидропривод тормозов
1.5 Пневмопривод тормозов
1.6 Усилители тормозных приводов
1.7 Двухконтурные тормозные приводы
1.8 Многоконтурные тормозные приводы
1.9 Приборы тормозного пневмопривода
1.10 Двухсекционный тормозной кран
1.11 Кнопочный тормозной кран
1.12 Двухпроводный привод
1.13 Защитные устройства пневматических приводов
1.14 Механизмы пневматических тормозных приводов
2. Тормозная система и ее обслуживание
2.1 Как подобрать тормозную жидкость
2.2 Какой ресурс тормозных колодок?
2.3 Как работает АБС
2.4 Устройство антиблокировочной системы
2.5 Стояночная тормозная система
2.6 Как менять тормозные колодки самому
www.autoezda.com
Что нужно знать про правильное торможение машины
Тормоза в автомобиле предназначены для замедления и остановки. Большинство водителей привыкли пользоваться тормозами просто – чем сильнее нажимаешь на педаль, тем сильнее тормозишь. Вместе с тем, более глубокое умение пользоваться тормозами может спасти от многих неприятных ситуаций на дороге и не только в плане предотвращения аварий, для сохранения целостности автомобиля, а самое главное для сохранения жизни и здоровья водителя и пассажиров.
Для начала стоит разобраться, какими тормозами оборудованы автомобили, которые ездят по современным дорогам. По типу конструкции, тормоза могут быть дисковыми и барабанными. В давние времена существовала также конструкция ленточного тормоза, однако ее применение на современных автомобилях в качестве тормозного механизма, замедляющего автомобиль, не встречается. Однако такой тормоз используется в иных областях техники, в том числе, автомобильной. Например, ленточный тормоз используется на многих российских внедорожных грузовых автомобилях в качестве устройства для предотвращения самопроизвольного разматывания механической лебедки. Но вернемся к обычным автомобильным тормозам.
Восемь преимуществ дисковых тормозов перед барабанными
Барабанные тормоза обычно ставят на заднюю ось автомобилей недорогих моделей. Этот тип тормоза способен создавать значительное тормозное усилие при очень небольших размерах, что дает ему преимущество в стоимости. Однако такие механизмы срабатывают достаточно резко, а тормозные усилия в них возникают с определенной разницей, как по времени, так и по величине усилия. Поэтому применение их на передней оси можно встретить крайне редко. Обычно такие тормоза на передней оси встречаются на грузовых автомобилях. Из легковых автомобилей с такими тормозами на передней оси можно найти разве что некоторые УАЗы до 2003 — 2005 годов выпуска.
Дисковые тормоза работают гораздо мягче и четче барабанных, однако для создания таких же тормозных усилий им необходим больший диаметр, что делает их несколько более громоздкими. Однако важно отметить, что дисковые тормоза имеют целый ряд преимуществ перед тормозами барабанными, такие как:
- техническое обслуживание требуется реже;
- тормозная способность данных тормозов не снижается при перегревах, так как охлаждение дискового тормоза эффективнее, чем барабанных;
- поверхность трения больше чем у барабанных тормозов;
- сопротивление к воздействию воды и загрязнениям выше;
- дисковые тормоза срабатывают быстрее, чем барабанные;
- эпюра давления в дисковом тормозе равномерней, что служит равномерному изнашиванию накладки;
- повышенная чувствительность при торможении;
- учитывая выше сказанное, тормозной путь с дисковыми тормозами уменьшается по статистике на 20%, а это очень важный показатель.
Но и есть минусы, в частности, на автомобилях УАЗ при переходе от барабанных тормозов к дисковым, пришлось увеличить диаметр колесного диска с 15 до 16 дюймов для того, чтобы дисковым тормозам хватило места.
Правильное торможение автомобиля с системой ABS
Тормозная система автомобиля может быть снабжена антиблокировочной системой (ABS). Данная система предотвращает блокировку колес при экстренном торможении и при торможении на скользкой дороге. Следовательно, самым важным преимуществом автомобилей с установленной ABS – это предотвращение заноса автомобиля при торможении, а соответственно это самое важное в работе данной системы, так как в случае отсутствия заноса машины, водитель не теряет управление транспортным средством. На деле, при нажатии на педаль тормоз, в случае, когда колесо начинает блокироваться, эта система принудительно немного отпускает тормоз, что водитель чувствует обратными ударами по педали тормоза.
Следует немного сказать про правильное торможение с системой ABS. И приведём некоторые правила при торможении с данной системой:
- наверняка каждый владелец автомобиля, особенно при покупке первого автомобиля при торможении будет чувствовать удары и характерный треск во время торможения, поэтому этого бояться не надо и следует продолжать торможение до желаемого результата.
- ни в коем случае не надо бить по педали ногой, а осуществлять нажатие на педаль необходимо по возможности плавнее и нарастающе;
- во время экстренного торможения с ABS не думайте о тресках и стуках в педаль, а подруливайте (не резкими движениями), избегая столкновений. И если взять Руководства по эксплуатации на автомобили с ABS, то производители говорят, что при экстренном торможении нужно с силой нажать на педаль, удерживать и не на мгновение не ослаблять усилие.
Торможение в зависимости от ситуаций и условий эксплуатации
Правильное использование тормозов – залог безопасной езды. В повседневных торможениях при подъезде, например, к светофору, торможение лучше начинать заранее. Часто, видя светофор еще вдалеке и понимая, что на нем придется остановиться, имеет смысл подкатываться к нему по инерции. Тогда большая часть энергии движения автомобиля будет погашена вообще без участия тормозов, что значительно сохранит их ресурс.
Торможение зимой
В зимнее время на скользких дорожных покрытиях лучше тормозить, не отключая двигатель от колес. Особенно это актуально для автомобилей без ABS. В данном случае, следует нажать на тормоз, не нажимая сцепление – и таким образом начать торможение. Сцепление же следует выжать только в тот момент, когда обороты двигателя упадут почти до холостых. В эти подробности можно не вдаваться владельцам автомобилей с АКПП любых конструкций. Вообще в зимнее время применять торможение нужно плавнее и еще более заблаговременно, чем летом. Стиль езды зимой должен принципиально меняться на более плавный.
В случае с экстренным торможением, есть принципиальная разница, оборудована машина системой ABS, или нет. В случае отсутствия системы ABS, водителю самому нужно будет ловить тот момент, когда колеса сорвутся в юз. В данном случае, необходимо надавить на педаль тормоза до начала блокировки колес, после чего часто прерывисто немного отпускать и снова нажимать педаль, позволяя колесам немного проворачиваться. Тормозить с ABS с одной стороны проще, но с другой стороны, в этом есть определенная психологическая трудность. Необходимо нажать на педаль до упора – до того момента, как она начнет вибрировать. В этот момент многие люди рефлекторно немного отпускают педаль. Этого делать не надо. Держите педаль нажатой до полной остановки. Если педаль перестает вибрировать – торможение не максимальное. Дожмите педаль до устойчивой работы системы ABS. Проще говоря – нажмите на тормоз со всей силы и держите до полной остановки. В этом случае, ABS, вопреки расхожему мнению, способна даже сократить тормозной путь по сравнению с тормозной системой без нее.
Пересеченная местность
Отдельной темой для рассмотрения является торможение внедорожников на пересеченной местности. Особенно, на спусках. Система ABS на бездорожье будет только мешать, поэтому если автомобиль не оборудован системой помощи при спуске, будет полезным сделать возможность принудительного отключения ABS для внедорожной езды, если это не предусмотрено на автомобиле с завода. В частности, на песчаном спуске для полной остановки часто просто необходимо заблокировать колеса, чтобы они врылись в песок и создали перед собой небольшие песчаные горки. Также при движении в сыпучем песке или рыхлом снеге, торможение с полной блокировкой колес гораздо более эффективно, чем простое торможение. Вообще, на бездорожье, чаще всего, заблокированное колесо начинает врываться в грунт, тем самым создавая значительное тормозное усилие.
Вывод.
Тормоза – одна из тех систем автомобиля, которые обеспечивают вашу безопасность и безопасность остальных участников дорожного движения. Помимо их исправности, за которой, безусловно, необходимо тщательно следить, на безопасность также влияет готовность водителя правильно воспользоваться тормозами в той или иной ситуации на дороге. Данная статья дает всего лишь первоначальное представление о том, как правильно использовать тормоза. Для того чтобы почувствовать машину и научиться эффективно тормозить, лучше всего почувствовать и понять этот процесс собственноручно на специальной площадке.
polomkiauto.ru
О ТОРМОЗАХ И ТОРМОЖЕНИИ | Наука и жизнь
«Руссо-Балт с24/30» (1909 год) с длинным ручным тормозным рычагом.
Вентилируемые тормозные диски устанавливают на современных скоростных автомобилях и микроавтобусах.
Схемы двухконтурных гидравлических тормозных систем автомобилей разных моделей.
‹
›
Не каждый автомобилист знает, что с помощью тормозов можно не только остановить и удержать машину на месте, но и преодолеть скользкий участок, опасный поворот, развернуться и даже перескочить неширокую канаву или выбоину. Большинство автолюбителей думают, что после нажатия на педаль тормоза эффективное торможение продолжается до полной остановки автомобиля. На самом деле это не так. Максимальное замедление достигается тогда, когда колеса еще вращаются, но уже находятся как бы на грани срыва в скольжение. В этот момент их сопротивление качению достигает максимума. Когда же колеса останавливаются и начинают скользить по дороге, сила трения падает и тормозной путь увеличивается. Мастерство торможения заключается, таким образом, в том, чтобы остановить автомобиль одновременно с прекращением вращения колес. Но прежде чем дать практические рекомендации, как этого добиться, нелишне напомнить о том, какие бывают тормоза и как они работают.
Эволюция тормозов
Надежные тормоза появились не сразу. Довольно долго для замедления хода на автомобиле использовали специальные «башмаки», которые прижимались к шинам задних колес. Системы эти были капризными, а их механический привод — ненадежным. К тому же, чтобы тормоза работали эффективно, нужно было прикладывать к рычагам или педалям очень большие усилия. Из-за этого почти на всех первых автомобилях тормоза приводили в действие длинными рычагами.
На смену «башмакам» в начале 1910-х годов пришли ленточные трансмиссионные тормоза. Конструкция трансмиссии была дополнена тормозным барабаном, к которому при помощи специального механизма прижималась лента, чаще всего стальная. В ленточных тормозах привод был тоже механический, но усилий для их срабатывания требовалось меньше. Тогда-то и появились педали тормоза на сравнительно коротких рычагах. У ленточных тормозов есть очень существенный недостаток: они практически не работают при езде задним ходом. А главное, с ними, как со всеми тормозами с механическим приводом, невозможно добиться равномерного и одновременного срабатывания тормозов на всех колесах. Тем не менее трансмиссионные тормоза используются и сейчас, в основном на большегрузных автомобилях, но вместо ленты в них ставят фрикционные колодки. В легковых машинах такие системы применяются только в стояночных тормозах (например, в «Волге» ГАЗ-21).
В начале века тормозами с механическим приводом оборудовали только задние колеса автомобилей. Тогда считалось, что машина с передними тормозами будет «клевать носом» и даже может перевернуться. На самом деле проблема заключалась в другом: конструктивно было практически невозможно поставить механический привод тормозов на управляемые колеса. Аналогичные современным тормоза с гидравлическим приводом на передних колесах появились лишь в 1924 году на автомобилях «Крайслер». С тех пор автомобилестроители всего мира перешли на системы тормозов с гидравлическим приводом, которые используются и сегодня. Гидравлическая система гарантирует одновременное срабатывание и равномерное усилие тормозных механизмов всех четырех колес и обладает помимо этого высокой надежностью.
Тормозные системы
Легковой автомобиль обычно оснащается четырьмя тормозными системами: рабочей, запасной (дублирующей), стояночной и вспомогательной (ею может служить, например, двигатель, работающий в режиме торможения). Каждая тормозная система состоит из механизмов, создающих тормозные усилия, и привода, в который входят все устройства управления тормозами.
Рабочая система придает машине отрицательное ускорение — замедляет ход, но иногда во время ее работы возникают боковые ускорения. Такое явление принято называть заносом, хотя это и не всегда правильно. (Подробнее о заносе см. «Наука и жизнь» № 6, 1999 г.) Запасная система нужна в тех случаях, когда выходят из строя рабочие тормоза. Для удержания машины в неподвижном состоянии предназначена стояночная тормозная система. Но иногда в критической ситуации стояночным тормозом приходится пользоваться как рабочим — для более эффективного торможения и совершения маневров, например, на переднеприводном автомобиле с его помощью можно развернуться на месте.
Процесс торможения занимает некоторое время, которое складывается из времени реакции и принятия решения (в зависимости от квалификации, возраста и состояния водителя оно может составлять от 0,1 до 2 секунд) и времени срабатывания механизмов (оно зависит от конструктивных особенностей и технического состояния тормозной системы и составляет около 0,2 секунды). Их сумма дает время запаздывания. Легко подсчитать, что если оно равно двум секундам, то при скорости 90 км/ч автомобиль успеет пробежать до начала замедления хода 50 метров.
О том, как работают тормоза, принято судить по длине тормозного пути. У машин с обычной тормозной системой он хорошо виден по черным следам на асфальте и его легко измерить рулеткой. У машин с антиблокировочными системами (АБС) измерить тормозной путь на асфальте невозможно — правильно настроенная АБС следов не оставляет. Не менее важным показателем работы тормозов считается равномерность тормозных усилий, от нее зависит устойчивость машины.
Дисковые тормоза
В современных легковых автомобилях на передние колеса устанавливаются, как правило, дисковые, а на задние -_ барабанные тормозные механизмы. При нажатии на педаль тормоза в дисковых тормозах колодки сходятся и зажимают тормозной диск, а в большинстве конструкций барабанных тормозов колодки расходятся и прижимаются к внутренней цилиндрической поверхности барабана. Возникающая сила трения замедляет вращение колес, и они останавливаются (блокируются).
В тормозном механизме сила трения зависит от скорости движения барабана или диска относительно колодок (чем ниже скорость, тем сила трения больше) и от температуры (чем она выше, тем меньше сила трения). В большой степени на силу трения влияет состояние колодок и дисков (барабанов). Замасленные или влажные колодки не способны остановить колесо.
Дисковые тормоза обладают существенными преимуществами перед барабанными. Главные из них — стабильность работы, лучшие условия охлаждения и очистки, более высокая эффективность, меньшие вес и размеры. Но есть и недостатки. Площадь колодок у дисковых тормозов меньше, чем у барабанных, поэтому для них нужны большие усилия на приводе и соответственно более высокое давление в гидросистеме.
Существуют два основных вида конструкций дисковых тормозов: с неподвижной скобой (заднеприводные модели ВАЗ и «Москвич-2140») и с плавающей (переднеприводные модели ВАЗ, «Нива», «Москвич-2141»). Первые снабжаются двусторонними гидроцилиндрами, вторые — односторонними. Системы с плавающей скобой компактнее, в них меньше риск перегрева, зато ход поршня почти вдвое больше, чем в системах с неподвижной скобой, да и по жесткости они уступают двусторонним.
Чтобы улучшить охлаждение, в дисковых тормозах часто используют так называемые вентилируемые диски с воздушными каналами, проходящими от центра к периферии. Летом на мощных скоростных машинах без таких дисков не обойтись, а вот зимой с ними бывают неприятности. Когда в каналы набивается снег, он тает, а вода не успевает вытечь. Если же на морозе она замерзнет, то диск может разорвать. Чтобы этого не случилось, после выезда из сугроба нужно очистить передние тормоза от снега или по крайней мере проехать на небольшой скорости метров 100-200. Вентилируемые диски тормозов устанавливаются в новые «Волги» (ГАЗ-3110), ВАЗ-2110, микроавтобусы «Соболь», многие иномарки.
В подавляющем большинстве современных автомобилей используются гидравлические приводы тормозов. Они удобны, поскольку гидравлические трубки можно проложить в любом месте, а главное, обладают высоким кпд - до 95%. К недостаткам гидравлических систем можно отнести, пожалуй, лишь необходимость их прокачки (удаления воздуха) и некоторую чувствительность к температуре. При низкой температуре вязкость тормозной жидкости увеличивается, а при высокой жидкость может закипеть, и тогда тормоза потеряют работоспособность.
Для того чтобы уменьшить усилие на педали тормоза и одновременно увеличить усилие на колодках, в систему привода тормозов современных машин встраивают усилитель. (Впервые механический усилитель тормозов запатентовал Луи Рено в 1923 году.) На отечественные автомобили ставят вакуумные усилители, работающие за счет разрежения во впускном коллекторе двигателя. На многих зарубежных машинах, в особенности на американских, используют гидравлические усилители, в которых дополнительное усилие создается специальным насосом и гидроаккумулятором.
Надежность тормозной системы
В случае выхода из строя одного из механизмов тормозной системы она все равно должна обеспечивать эффективное торможение автомобиля. Для повышения надежности в гидравлических тормозных системах используют дублирование и разделение контуров. Отдельные контуры имеют, например, передние и задние тормоза автомобилей ВАЗ-2106. Если поломка случится в одном из контуров, то автомобиль будет тормозить за счет другого. Но если выйдет из строя передний контур, ехать на машине опасно, поскольку задние тормоза работают менее эффективно, чем передние.
Более надежная, но в то же время и более сложная тормозная система установлена на «Москвиче -2141», где один контур приводит в действие тормоза только передних колес, а другой — всех четырех. Если выходит из строя основной (передний) контур, второй (задний) способен работать достаточно эффективно.
На автомобилях «Нива» схема похожая, но в рабочих механизмах передних колес установлено по три цилиндра. Два из них работают только в переднем контуре, а третий включен в общий контур с задними тормозами. Неравномерный износ передних колодок на «Ниве» может служить косвенным показателем того, что задний контур тормозного механизма работает неправильно.
На переднеприводных моделях «Жигулей» и на «Тавриях» использована так называемая диагональная схема, когда в один контур объединены левый передний и правый задний тормозные механизмы, а в другой — правый передний и левый задний. Если один из контуров выходит из строя, оставшийся даст возможность без больших проблем доехать до станции техобслуживания или гаража.
Торможение будет эффективным и безопасным, когда передние тормоза срабатывают более эффективно и несколько раньше, чем задние. Для того чтобы тормоза работали именно так, в систему встраиваются регуляторы давления. Они изменяют и распределяют тормозные усилия между передними и задними колесами в зависимости от загруженности автомобиля и нагрузки на оси. Простой механический регулятор давления работает как клапан, который перераспределяет подачу тормозной жидкости между передними и задними тормозными цилиндрами. Если нагрузка на заднюю ось увеличивается, клапан открывается и тормозная жидкость поступает в задние цилиндры, а если уменьшается, например при резком торможении, когда машина «клюет носом», клапан закрывается и в задние тормозные цилиндры жидкость практически не поступает. Это препятствует соскальзыванию задней оси в занос.
Некоторые автолюбители убирают регулятор давления из тормозной системы своего автомобиля, мотивируя это тем, что он, де, работает неправильно и часто течет. Делать этого, конечно же, не следует. Во-первых, не согласованные с заводом-изготовителем изменения в конструкции тормозной системы запрещены, а во-вторых, регулятор давления нужно просто правильно настроить, для этого достаточно провести под автомобилем 10 минут. Справедливости ради заметим, что регуляторы давления на всех отечественных машинах установлены неудобно и работать с ними трудно. Но нужно!
Антиблокировочные системы, которые устанавливают на многих современных импортных автомобилях, нужны для того, чтобы исключить блокировку одного или нескольких колес при торможении на скользкой дороге. Особенно это важно в тех случаях, когда колеса одного борта катятся по сухому твердому покрытию, а колеса противоположного борта скользят, например по льду. На таком покрытии резкое торможение на машине с обычной тормозной системой неизбежно приведет к заносу из-за того, что силы трения колес на асфальте будут неизмеримо больше, чем на льду, и машину резко выбросит в сторону асфальта. Если на автомобиле есть АБС, она отслеживает движение колес, и как только одно из них начинает замедляться интенсивнее других (или вовсе останавливается), в его тормозном цилиндре автоматически понижается давление, и колесо вновь начинает вращаться. Антиблокировочная система существенно повышает эффективность торможения, особенно на скользком покрытии. Поэтому, следуя за современной иномаркой по скользкой дороге, стоит держать увеличенную дистанцию, ведь в случае резкого торможения машина с АБС остановится в полтора-два раза быстрее наших «Жигулей».
В следующем номере мы продолжим разговор о тормозах: дадим несколько полезных советов по технике торможения и по уходу за тормозами, расскажем о неисправностях тормозной системы и о том, как их ликвидировать.
(Окончание следует.)
www.nkj.ru
Как работает тормозная система автомобиля
В современных автомобилях тормоза с гидроприводом устанавливаются на всех четырех колесах. Тормоза бывают дисковыми и барабанными.
Передние тормоза играют большую роль с остановке автомобиля, чем задние, т.к. при торможении вес переносится на передние колеса.
Во многих автомобилях передние колеса оснащены дисковыми тормозами, которые считаются более эффективными, а задние — барабанными.
Тормозные системы, которые состоят только из дисков, устанавливаются на самых дорогих и высокопроизводительных автомобилях, а тормозные системы, которые состоят только из барабанов, характерны для старых автомобилей небольшого размера.
Двухконтурная тормозная система
В типичной двухконтурной тормозной системе каждая цепь работает для обоих передних колес и одного из задних колес. При нажатии на педаль тормоза жидкость из главного тормозного цилиндра проходит по тормозным трубкам во вспомогательные цилиндры, расположенные рядом с колесами. При этом главный тормозной цилиндр пополняется из специального резервуара.
Гидравлическая тормозная система
Гидравлическая тормозная цепь включает в себя главный тормозной цилиндр, заполненный жидкостью, и несколько вспомогательных цилиндров, соединенных между собой трубками.
Главный и вспомогательные цилиндры
При нажатии педали тормоза главный тормозной цилиндр выдавливает жидкость во вспомогательные цилиндры.
Педаль приводит в движение поршень в главном тормозном цилиндре, и жидкость перемещается по трубке.
Попав во вспомогательные цилиндры, расположенные рядом с колесами, жидкость приводит в движение цилиндры и провоцирует срабатывание тормозов.
Давление жидкости равномерно распределяется по системе.
Тем не менее, суммарная площадь давления поршней во вспомогательных цилиндрах больше, чем площадь давления поршня в главном тормозном цилиндре.
Таким образом, поршню в главном цилиндре необходимо пройти путь в несколько десятков сантиметров, чтобы сдвинуть поршни во вспомогательных цилиндрах на пару сантиметров, которые необходимы для срабатывания тормозов.
Такая конструкция позволяет прикладывать к тормозам огромную силу, подобно той, что возникает в рычаге с длинным плечом даже при небольшом нажатии.
В современных автомобилях используются гидравлические цепи с двумя цилиндрами, один из которых является запасным.
В некоторых случаях одна цепь работает для передних колес, а вторая — для задних. Иногда одна цепь объединяет колеса попарно (переднее и заднее). В отдельных системах одна цепь обеспечивает работу тормозов на всех колесах.
Зачастую сильное торможение переносит вес автомобиля на передние колеса. При этом задние колеса блокируются, что приводит к заносу.
Для решения этой проблемы задние тормоза намеренно делают более слабыми, чем передние.
В некоторых автомобилях также присутствует ограничители давления, чувствительные к нагрузке. Когда давление в тормозной системе поднимается до уровня, при котором блокируются задние колеса, ограничительный клапан закрывается, и жидкость больше не поступает в задние тормоза.
В более продвинутых моделях используется сложная система антиблокировки, которые учитывают резкие изменения в скорости.
Такие системы быстро включают и выключают тормоза, чтобы предотвратить блокировку.
Тормоза с усилителем
Во многих автомобилях предусмотрено усиление тормозной системы, благодаря которому водителю не требуется прикладывать много усилий, чтобы затормозить.
Как правило, источником усиления является перепад давления от частичного вакуума во впускном коллекторе и потока воздуха за пределами корпуса.
Исполнительный механизм, который отвечает за усиление, связан с впускным коллектором трубами.
Исполнительный механизм прямого действия находится между педалью тормоза и главным тормозным цилиндром. Педаль может воздействовать на цилиндр напрямую, если механизм отказал или двигатель отключен.
Исполнительный механизм прямого действия находится между педалью тормоза и главным тормозным цилиндром. Педаль тормоза воздействует на рычаг, который, в свою очередь, запускает поршень главного тормозного цилиндра.
Помимо этого, педаль также воздействует на несколько воздушных клапанов, а поршень главного тормозного цилиндра оснащен большой резиновой диафрагмой.
Когда тормоза отключены, диафрагма обеими сторонами примыкает к вакууму во впускном коллекторе.
При нажатии на педаль клапан, соединяющий заднюю сторону диафрагмы с коллектором, закрывается, открывая клапан, впускающий воздух извне.
Под давлением воздуха диафрагма перемещает поршень главного тормозного цилиндра, усиливая работу тормозов.
При удерживании педали воздушный клапан больше не пропускает воздух, и давление в тормозах остается постоянным.
Если педаль была отпущена, пространство за диафрагмой открывается, давление снова падает, и диафрагма возвращается в первоначальное положение.
Когда двигатель останавливается, вакуум исчезает, но тормоза продолжают работать, т.к. педаль соединена с главным тормозным цилиндром механически. Тем не менее, для торможения в описанной ситуации потребуется гораздо больше усилий со стороны водителя.
Как работает усилитель тормоза
Тормоза не работают, обе стороны диафрагмы соприкасаются с вакуумом.
При нажатии на педаль на заднюю сторону диафрагмы воздействует воздух, и она двигается к цилиндру.
Некоторые автомобили снабжены механизмами непрямого действия, встроенными в линию гидравлической передачи между тормозами и главным тормозным цилиндром. Такой механизм не привязан к педали и может присутствовать в любом отделе моторного отсека.
Тем не менее, он тоже работает под действием вакуума из коллектора. При нажатии на педаль тормоза главный тормозной цилиндр обеспечивает гидравлическое давление на клапан, который запускает механизм.
Дисковые тормоза
Базовый тип дисковых тормозов с одной парой поршней. Для воздействия на колодки может использоваться один или несколько поршней. Суппорты могут быть качающимися или раздвижными.
Дисковый тормоз оборудован диском, который вращается вместе с колесом. Диск подпирается суппортом, в котором есть небольшие гидравлические поршни, работающие под управлением главного тормозного цилиндра.
Поршни давят на фрикционные накладки, которые прижимаются к диску, чтобы замедлить или остановить его. Эти накладки имеют изогнутую форму и покрывают большую часть диска.
В двухконтурных тормозных системах поршней может быть несколько.
Для торможения поршням необязательно проходить длинный путь, поэтому при отключении тормозов они не соприкасаются с диском и не имеют возвратных пружин.
При нажатии на педаль тормоза накладки прижимаются к диску под давлением жидкости.
Резиновые уплотнительные кольца, окружающие поршни, позволяют им постепенно продвигаться вперед по мере износа накладок, чтобы расстояние между диском и поршнем оставалось постоянным, и тормозная система не нуждалась в настройке.
В некоторых современных моделях накладки снабжены датчиками. При износе накладки контакты датчика обнажаются и замыкаются, зажигая аварийный сигнал на приборной панели.
Барабанные тормоза
Барабанный тормоз с первичной и вторичной колодками оснащен одним гидравлическим цилиндром. Тормоза с двумя первичными колодками имеют два цилиндра, которые устанавливаются на передних колесах.
Барабанный тормоз оборудован полым барабаном, который вращается вместе с колесом. Верх барабана покрыт неподвижной опорной плитой, на которой располагаются две изогнутые колодки с фрикционной обшивкой.
Под давлением жидкости поршни в цилиндрах раздвигаются, и обшивка колодок прижимается к барабану, замедляя или останавливая его.
При нажатии на педаль колодки прижимаются к барабану под действием поршней.
Каждая тормозная колодка соприкасается с рычагом и поршнем. Первичная колодка соприкасается с поршнем рабочей стороной, определяя направление вращения барабана.
При вращении барабан тянет колодку в противоположную сторону, обеспечивая эффект торможения.
В некоторых барабанах используются сдвоенные колодки, каждая из которых оснащена гидравлическим цилиндром. В других используется пара колодок (первичная и вторичная) с рычагами спереди.
Такая конструкция позволяет разводить колодки при наличии одного цилиндра с двумя поршнями.
Система с первичной и вторичной колодками является упрощенной и менее мощной, чем система с двумя ведущими колодками, поэтому она обычно устанавливается на задние колеса.
В любом случае, после отключения тормозов колодки принимают первоначальное положение благодаря пружинам возврата.
Перемещение колодок ограничивается регулятором. В старых системах используются механические регуляторы, которые требуют настройки по мере износа фрикционной обшивки. В современных системах регуляторы работают автоматически за счет храповых механизмов.
Барабанные тормоза могут отказывать при частом использовании, т.к. они перегреваются и не могут эффективно функционировать, пока не остынут. Диски обладают более открытой конструкцией и считаются более надежными.
Ручной тормоз
Механизм ручного тормоза
Ручной тормоз воздействует на колодки посредством механической системы, которая не задействует гидравлические цилиндры. Эта система состоит из рычагов, которые находятся в тормозном барабане и запускаются из салона вручную.
Помимо гидравлической тормозной системы все автомобили снабжены ручным тормозом, который действует на два колеса (как правило, задних).
Ручной тормоз дает возможность снизить скорость при отказе гидравлической системы, однако в основном используется на стоянках.
Рычаг ручного тормоза тянет трос или пару тросов, соединенных с тормозами совокупностью более мелких рычагов, шкивов и направляющих. Конкретные составляющие этой системы зависят от модели автомобиля.
Рычаги ручного тормоза удерживаются в нужном положении посредством храпового механизма. Механизм выключается по кнопку, освобождая рычаги.
В барабанных тормозах ручной тормоз воздействует на тормозную ленту, которая прижимается к барабанам.
В дисковых тормозах используется та же механика, однако суппорты обладают небольшими размерами, и на них сложно установить проводку, поэтому для каждого колеса предусматривается отдельный рычаг.
17koles.ru