Тормозная система

Работа тормозной системы непосредственно влияет на безопасность движения, поэтому обслуживание тормозной системы автомобиля залог правильной эксплуатации транспортного средства.

Ремонт систем и узлов автомобиля всегда сопровождается планированием ремонта, который зависит от различных факторов. Тем более если вы хотите, чтобы ваш ремонт был экономически целесообразен, нужно понимать, что разборка стоит денег, поэтому важно заменить все узлы и детали системы, ресурс которых на подходе. В данный момент мы рассматриваем тормозную систему, поэтому при замене тормозных колодок мы обращаем внимание на тормозные диски.

Сроки замены тормозных дисков или протачивание тормозных дисков

Обычно, износ тормозных дисков сопоставим по времени с износом двух пар колодок, это если говорить образно, учитывая, что эксплуатация автомобиля имела постоянный характер. Если характер движения меняется, в процессе эксплуатации появляются элементы интенсивной езды, может наступить преждевременный износ дисков.

Некоторые умудряются «убить» тормозные диски при спокойной езде. Для этого достаточно попасть в лужу после интенсивного торможения. В этом случае вода и влага попадет на чугунный диск, соответственно перепад температур сделает свое дело, на рабочих поверхностях диска со временем появятся элементы коробления, что в итоге будет передаваться на рулевое колесо и педаль тормоза.

Материалы изготовления тормозных дисков

Самым распространенным материалом для изготовления тормозных дисков является чугун. У чугунных тормозных дисков есть свои недостатки: на чугун сильно влияют какие-либо перепады температур, что приводит к изменению внутренней структуры чугуна и характеристик материала (твердость).

На рынке есть альтернативные варианты, такие как тормозные диски из композитных или керамических материалов, но их стоимость существенно выше.

Как узнать, что надо менять тормозные диски?

Во время замены тормозных колодок нужно внимательно осмотреть поверхность тормозного диска на наличие повреждений и трещин. Следует визуально и если требуется приборным методом измерить толщину тормозного диска, которая должна быть не меньше 50 % от номинала. Выход износа тормозного диска за допустимые параметры является показанием к их замене.

Чтобы узнать, нужно ли менять тормозные диски, следует обратить внимание на лишние вибрации на рулевом колесе и педали тормоза. Если при торможении возникает какая-либо вибрация, проведите эксперимент – отпустите педаль тормоза, если вибрация уйдет, меняйте тормозные диски. Есть некая альтернатива замене дисков (в определенных случаях) – протачивание тормозных дисков.

Протачивание тормозных дисков: за и против

Если на поверхности тормозного диска образовалась выработка в виде местного коробления, альтернативой к замене тормозных дисков будет протачивание тормозных дисков. Протачивание тормозных дисков проводится при не сильном износе диска по толщине. Это объясняется тем, что слишком тонкий тормозной диск очень плохо переносит тепловую нагрузку, что может привести к полному его разрушению. Поэтому перед тем, как протачивать тормозные диски проводят замеры толщины диска, степени коррозии и величины биения тормозного диска.

Что лучше проточить или заменить тормозной диск

Конечно стоимость проточки тормозных дисков ниже, чем стоимость замены тормозных дисков. Главное, чтобы толщина диска позволяла проводить операцию по расточке. При этом, чтобы избежать тормозного дисбаланса, следует протачивать оба тормозных диска и не забудьте заменить тормозные колодки. Старые тормозные колодки будут негативно влиять на проточенные тормозные диски.

Проточка передних тормозных дисков с заменой колодок будет варьироваться от 30 до 50 долларов.

Стоимость оригинальных тормозных дисков от 60 до 120 долларов.

Чтобы определится, что лучше покупать новые тормозные диски или проточить оригинальные тормозные диски, следует понимать, что заводские тормозные диски намного надежнее. Поэтому лучше искать оригинальные запчасти, а если финансы не позволяют, лучше проточить заводские тормозные диски.

Тормозные свойства автомобиля | Теория

Торможение — процесс создания и изме­нения искусственного сопротивления дви­жению автомобиля с целью уменьшения его скорости или удержания неподвиж­ным относительно дороги.

Тормозные свойства — совокупность свойств, определяющих максимальное за­медление автомобиля при его движении на различных дорогах в тормозном режи­ме, предельные значения внешних сил, при действии которых заторможенный автомобиль надежно удерживается на месте или имеет необходимые минималь­ные установившиеся скорости при движе­нии под уклон.

Тормозной режим — режим, при котором ко всем или нескольким колесам под­водятся тормозные моменты.

Тормозные свойства относятся к важ­нейшим из эксплуатационных свойств, определяющих активную безопасность ав­томобиля, под которой понимается сово­купность специальных конструктивных ме­роприятий, обеспечивающих снижение ве­роятности возникновения ДТП.

В виду большого значения свойств, определяющих безопасность движения ав­томобиля, их регламентация является предметом ряда международных докумен­тов.

Проверка эффективности действия тормозных систем автомобиля производится измерением тормозных усилий, развиваемых на колесах (величина общей удельной тормозной силы рабочей и стояночной тормозных систем; коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси; усилие, прикладываемое к педали тормоза), а также осмотром и проверкой отдельных составных частей систем.

Значение коэффициента осевой неравномерности тормозных сил Кн определяют отдельно для каждой оси автомобиля по формуле:

где – максимальные усилия, развиваемые тормозами соответственно на правом и левом колесе каждой оси автомобиля. Значения Кн для легковых автомобилей должны быть не более 0,09.

Значение общей тормозной силы γт определяется по формуле:

γт = ΣРт/М

где – ΣРт сумма максимальных тормозных сил на колесах автотранспортного средства кг.
М – полная масс автотранспортного средства, кг.

Величины тормозных сил корректируются с учетом затрат на усилие проворачивания колес, т.е. данных полученных перед проверкой тормозных сил.

Время срабатывания тормозов определяется как интервал времени от начала торможения до момента, в который замедление становится постоянным, т. е. тормозная сила достигает своего максимального значения и дальше остается постоянной.

Сила на органе управления (тормозной педали): для одиночных АТС категорий М1– 490Н, М2, М3, N1, N2, N3 – 686 Н; автопоездов М1 – 490Н, М2, М3, N1, N2, N3 – 686 Н.

Общая удельная тормозная сила одиночных транспортных средств не менее М1 – 0,64; М2, М3 – 0,55; N1, N2, N3 – 0,46; автопоездов М1 – 0,47; М2 –0,42; М3 – 0,51; N1 – 0,38; N2, N3 – 0,46.

Время срабатывания тормозной системы не более, с М1 – 0,5; М2,М3 – 0,8; N1 – 0.7; N2, N3 – 0,8; автопоездов с М1 – 0,5; М2 – 0,8; М3 – 0,9; N1 – 0,9; N2 – 0,7; N3 – 0,9.

Коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси не более М1; М2 – 0,09; М3,N1, N2, N3 – 0,11; автопоездов – с М1, М2 – 0,09; М3 – 1-я ось – 0,09, последующие оси 0,13; N1 – 0,11; N2, N3 – 1-я ось – 0,09, последующие оси 0,13.

Значение общей удельной тормозной силы стояночной тормозной системы должно быть не менее 16% относительно допустимой максимальной массы одиночного автомобиля и не менее 12% относительно максимально допустимой массы комбинированного автомобиля.

В процессе эксплуатации допускается оценка тормозных качеств по величине тормозного пути и замедления автомобиля.

Тормозной путь — это расстояние, которое проходит автомобиль от начала торможения до полной остановки и определяется по формуле:

S=kv2/ 254φ

где:
k – коэффициент эффективности торможения. Он учитывает непропорциональность тормозных сил на колесах нагрузкам, приходящимся на них, а также износ, регулировку и загрязненность тормозов. Этот коэффициент показывает, во сколько раз действительное замедление подвижного состава меньше теоретического, максимально возможного на данной дороге. Величина k для грузовых автомобилей и автобусов 1,4…1,6, для легковых автомобилей 1,2
v – скорость движения в км/ч
φ – коэффициент сцепления колес с дорогой.

Замедление это величина, на которую уменьшается скорость автомобиля за единицу времени.

Табл. Нормы эффективности по тормозным качествам и замедлению (ПДД)

Наименование транспортных средств	Тормозной путь (м, не более)	Замедление (м/с2, не более)
Легковые автомобили и их модификации для перевозки грузов	12,2 (14,6)	6,8 (6,1)
Автобусы с максимальной массой: до 5 т включительно свыше 5 т	13,6 (18,7) 16,8 (19,9)	5,7 (5,0) 5,7 (5,0)
Грузовые автомобили с максимальной массой : до 3,5 т включительно от 3,5 до 12 т включительно свыше 12 т	15,1 (19,0) 17,3 (18,4) 16,0 (17,7)	5,7 (5,4) 5,7 (5,7) 6,2 (6,1)
Двухколесные мотоциклы и мопеды	7,5 (7,5)	5,5 (5,5)
Мотоциклы с прицепом	8,2 (8,2)	5,0 (5,0)
Автопоезда, тягачами которых являются легковые автомобили и их модификации для перевозки грузов	13,6 (14,5)	5,9 (6,1)
Автобусы с максимальной массой: до 5 т включительно свыше 5 т	15,2 (18,7) 18,4 (19,9(	5,7 (5,5) 5,5 (5,0)
Грузовые автомобили с максимальной массой: до 3,5 т включительно от 3,5 т до 12 т включительно свыше 12 т	17,7 (22,7) 18,8 (22,1) 18,4 (21,9)	4,6 (4,7) 5,5 (4,9) 5,5 (5,0)

1. Величины тормозного пути и установившегося замедления, приведенные в скобках, распространяются на транспортные сред­ства, производство которых было начато до 1 января 1981 г.
2. Испытания проводятся на горизонтальном участке дороги с ровным, сухим, чистым цементно- или асфальтобетонным покры­тием при начальной скорости торможения 40 км/ч для автомоби­лей, автобусов и автопоездов и 30 км/ч для мотоциклов и мопедов. Транспортные средства испытывают в снаряженном со­стоянии с водителем путем однократного воздействия на орган управления рабочей тормозной системы.
3. Эффективность рабочей тормозной системы автотранспортных средств может быть оценена и по другим показателям в соответствии с ГОСТ 25478-91.

Стояночная тормозная система не обеспечивает неподвижного состояния:

• транспортных средств с полной нагрузкой — на уклоне до 16% включительно
• легковых автомобилей и автобусов в снаряженном состоянии — на уклоне до 23% включительно
• грузовых автомобилей и автопоездов в снаряженном состоянии — на уклоне до 31% включительно

Рычаг (рукоятка) управления стояночной тормозной си­стемой не удерживается запирающим устройством.

Система распределения тормозных усилий и подтормаживания автомобиля

Содержание страницы

1. Система распределения тормозных усилий

Современный автомобиль устроен так, что на заднюю ось приходится меньшая нагрузка, чем на переднюю (рис. 1, а). Для сохранения устойчивости автомобиля тормозные усилия должны распределяться таким образом, чтобы колеса передней оси блокировались раньше колес задней оси, что обеспечит сохранение определенной минимальной курсовой устойчивости.

При резком торможении происходит дополнительное перераспределение нагрузки на переднюю ось (рис. 1, б). Автомобиль накреняется относительно поперечной оси («клюет»), в результате чего нагрузка, приходящаяся на заднюю ось, и максимальная сила

Рис. 1. Распределение нагрузки на автомобиль: а — в статическом состоянии; б — при торможении

сцепления с дорожным покрытием уменьшаются, и задние колеса могут оказаться заблокированными. Автомобиль с заблокированными задними колесами неустойчив и может в любой момент сорваться в неконтролируемый занос. Для предотвращения блокировки задних колес используется система распределения тормозных усилий, которая реализуется за счет управления тормозным усилием задней оси.

Система распределения тормозных усилий представляет собой программное расширение антиблокировочной системы тормозов, т.е. использует конструктивные элементы системы ABS.

Общепринятыми торговыми названиями системы являются:

• EBD — Electronic Brake Force Distribution;
• EBV — Elektronishe Bremskraftverteilung.

По данным датчиков частоты вращения колес блок управления ABS сравнивает тормозные усилия передних и задних колес. Когда разница между ними превышает заданную величину, включается алгоритм EBV. Блок управления ESP/ABS на основании входящих сигналов регистрирует, что на передней оси срабатывает ABS и водитель нажимает педаль тормоза достаточно быстро и сильно. Тогда система самостоятельно повышает тормозное давление задних колес до начала срабатывания на них ABS.

Для увеличения давления используется насос обратной подачи, оба впускных клапана задних колес остаются открытыми до тех пор, пока по данным датчиков угловой скорости задних колес не будет установлено, что задние колеса близки к блокированию. Тогда управление перенимает система ABS, регулирующая давление по трем фазам: «удержание давления», «сброс давления» и «увеличение давления» для полного использования тормозного потенциала задних колес с одновременным сохранением курсовой устойчивости автомобиля.

2. Система замедления задних колес

Упрощенно систему замедления задних колес (Hinterachsvollverzögerung, HVV) можно представить себе как функцию, противоположную электронному распределению тормозных усилий EBV. Если EBV преследует цель не допустить избыточного торможения задних колес, то HVV обеспечивает такое увеличение тормозного давления задней оси, что на задних колесах происходит срабатывание ABS.

При торможении сильно нагруженного автомобиля из-за его большой массы и, соответственно, инертности, необходимы большие тормозные усилия. Цель системы HVV состоит в том, чтобы обеспечить оптимальное использование всего потенциала сцепления колес с дорогой для полностью нагруженного автомобиля.

Оптимальное торможение достигается в режиме работы ABS. Когда водитель нажимает педаль тормоза, в режим работы ABS сначала выводятся передние колеса, в то время как задние колеса все еще находятся вне зоны срабатывания ABS.

Система ABS срабатывает, когда колеса склонны к блокированию, но вследствие полной загрузки автомобиля колеса позже начинают проявлять эту склонность, так как из-за высокой нагрузки на заднюю ось увеличивается максимальная сила сцепления задних колес с дорогой и они могут воспринимать большие тормозящие усилия, чем передние. Поэтому на полностью загруженном автомобиле задние колеса сами по себе не реализуют максимальный тормозной потенциал до конца.

Для полного задействования этого потенциала и применяется функция HVV, которая самостоятельно повышает тормозное давление задних колес настолько, что и на них срабатывает ABS.

Принцип работы системы замедления задних колес (рис. 2) аналогичен принципу работы системы распределения тормозных усилий.

Рис. 2. Схема действия системы замедления задних колес

Просмотров: 202

Вспомогательная тормозная система | Тормозная система

Эта система, обеспечивающая торможение двигателем, применяется на затяжных спусках при движении ТС с постоянной скоростью с целью разгрузки тормозов рабочей тормозной системы, которые при частом пользовании могут перегреваться. Вспомогательная тормозная система в виде моторного тормоза-замедлителя имеет заслонки в выпускных трубопроводах двигателя. За счет дросселирования продуктов сгорания в цилиндрах двигателя создается сопротивление вращению коленчатого вала. Например, вспомогательный тормоз автомобилей «Урал» с дизелем состоит из привода и двух исполнительных механизмов, установленных в трубопроводах системы выпуска отработавших газов из цилиндров.

Механизм вспомогательного тормоза включает в себя корпус 7 с фланцем для крепления к выпускному трубопроводу, заслонку 3, вал 4 и рычаг поворотный 2 вала заслонки. Когда тормоз не включен, заслонка расположена вдоль потока отработавших газов по оси приемных труб глушителя.

Привод управления вспомогательным тормозом выполнен пневматическим. Он состоит из крана управления, закрепленного на панели кабины, пневмоцилиндров и кнопки управления, расположенной около педали сцепления. В системе имеются три пневмоцилиндра, два из которых предназначены для управления заслонками выпускных трубопроводов, а один — для отключения подачи топлива.

Рис. Механизм вспомогательного тормоза:
1 — корпус; 2 — поворотный рычаг вала заслонки; 3 — заслонка; 4 — вал заслонки

При нажатии на кнопку крана управления сжатый воздух из пневмосистемы подается к двум пневмоцилиндрам, поршни которых перемещаются и при помощи штоков устанавливают заслонки 3 механизмов перпендикулярно потоку отработавших газов, создавая сопротивление их выпуску. Одновременно воздух подается от крана к пневмоцилиндру, расположенному на крышке топливного насоса высокого давления. Подача топлива прекращается, и двигатель работает в тормозном режиме, т.е. при работе вспомогательного тормоза цилиндры двигателя переключаются на работу в режиме компрессора: топливо не подается, а воздух поступает и сжимается при перемещении поршней. Двигатель поглощает часть энергии ТС, затрачивая ее на сжатие воздуха в цилиндрах. Воздух, поступающий в цилиндры, сжимается, а затем под действием поршней выталкивается в выпускной трубопровод, давление в котором в результате закрытия заслонок резко возрастает. Создаваемое противодавление не должно превышать 0,3 МПа, иначе сила, действующая на выпускные клапаны цилиндров двигателя, превысит усилие их прижатия к своим гнездам. Поскольку при работе тормоза подача топлива прекращается, его сгорания не происходит, а поршни перемещаются в цилиндрах под воздействием вращения колес автомобиля и передачи этого вращения через детали трансмиссии коленчатому валу.

12 Тормозная динамика автомобиля и ее значение для безопасности движения. Требования к тормозным системам.

Во время движения водитель постоянно изменяет скорость автомобиля в соответствии с дорожной обстановкой и должен в любое время быть готовым к экстренной остановке в случае необходимости. Для этого на автомобиле имеются специальные системы, которые создают большое дополнительное сопротивление движению автомобиля и обеспечивают быстрое снижение его скорости вплоть до полной остановки. Эти системы называются тормозными. Современные автомобили оборудуются четырьмя тормозными системами: рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной.

Основной тормозной системой является рабочая. Она предназначена для регулирования скорости автомобиля в любых условиях движения. Запасная система используется в случае отказа рабочей, а стояночная удерживает неподвижный автомобиль на месте. Вспомогательная тормозная система служит для поддержания скорости автомобиля постоянной в течение длительного периода времени на спусках без применения рабочей. На легковых автомобилях и на грузовых малой и средней грузоподъемности в качестве запасной тормозной системы используют стояночную, а в качестве вспомогательной — двигатель. Грузовые автомобили большой грузоподъемности и автобусы большой вместимости оснащаются всеми четырьмя отдельными тормозными системами.

Для обеспечения безопасности движения автомобиля рабочая тормозная система должна удовлетворять следующим требованиям:

1. Время срабатывания системы должно быть минимальным, а замедление автомобиля — максимальным во всех условиях эксплуатации.

2. Все колеса автомобиля должны затормаживаться одновременно и с одинаковой интенсивностью.

3. Тормозные силы на колесах должны нарастатЛсгджнож системе не должно быть заеданий и заклиниваний.

4. Работа тормозной системы не должна вызывать потери устойчивости автомобиля.

5. Усилия, необходимые для приведения системы в действие и перемещения рабочих органов управления (педали и рычаги), не должны превышать физических возможностей водителя.

6. Эффективность системы должна быть постоянной в течение всего срока службы автомобиля, а вероятность отказов минимальной.

13 Силы, действующие на автомобиль при торможении.

Рассмотрим силы, действующие на авто при торможении. Приняв допущение, что сопротивление дороги и воздуха отсутствуют а коэф. учета вращения масс равен 1.

a, b и h_ц — расстояние от центра тяжести автомобиля соответственно до передней и задней осей и до поверхности дороги, м; L — база автомобиля, м; R_xlR_X2> R_z1 R_Z2 ^_ соответственно касательные и вертикальные реакции дороги на колесах передней и задней осей, Н; Р_и — сила инерции автомобиля, Н.

При принятых допущениях согласно условиям равновесия можно записать:

Fj=Rx1+Rx2

Cост. Уравнение моментов сил относительно точек контактов:

Rz1*L-Fj*hц-G*b=0 -Rz2*L-Fj*hц+G*a=0

Из этих уравнений получим:

Rz1=(G*b+Fj*hц)/L Rz2=(G*a-Fj*hц)/L

Как видно из полученных выражений, при торможении автомобиля вертикальная реакция на передних колесах R_zl растет, а на задних R_z2 –уменьшается.

Предельное значение касательной реакции дорог, обусловленно сцеплением шин с дорогой наз. силой сцепления.

Таким образом, конструкция тормозной системы должна создавать разное соотношение тормозных сил R_xi и R_x2 при торможении с различной интенсивностью. Указанное требование трудно выполнимо и многие автомобили имеют тормозные системы, обеспечивающие постоянное соотношение тормозных сил. У таких автомобилей колеса передней и задней оси блокируются не одновременно. Этот недостаток устраняют путем применения регуляторов давления и антиблокировочных устройств, которые мы рассмотрим позже.