26. Назначение и типы тормозных систем.

Для снижения скорости движения, остановки и удержания в неподвижном состоянии тракторы и автомобили оборудуют тормозной системой. Различают следующие ВИДЫ ТОРМОЗНЫХ систем:

рабочую, необходимую для регулирования скорости движения машины и ее плавной остановки; стояночную, которая служит для удержания машины на уклоне; вспомогательную, предназначенную для крутых поворотов трактора.

Вспомогательная тормозная система (тормоза) универсально-пропашного трактора была рассмотрена при изучении ведущих мостов. Тормоз действует на правую или левую полуось ведущих колес и тормозит ближнее к центру поворота ведущее колесо. При необходимости эти тормоза используют как рабочие и стояночные.

Тормозная система состоит из тормозного механизма и его привода.

Тормозной механизм служит для создания искусственного сопротивления движению трактора и автомобиля. Наибольшее распространение получили фрикционные тормоза, принцип действия которых основан на использовании сил трения между неподвижными и вращающимися деталями. Фрикционные тормоза могут быть барабанными, ленточными и дисковыми. В барабанном тормозе силы трения создаются на внутренней, цилиндрической поверхности вращения, в ленточном на наружной, а в дисковом — на боковых поверхностях вращающегося диска.

По месту установки различают тормоза колесные и центральные (трансмиссионные). Первые действуют на ступицу колеса, а вторые — на один из валов трансмиссии. Колесные тормоза используют в рабочей тормозной системе, центральные — в стояночной.

Привод тормозов предназначен для управления тормозными механизмами при торможении. По принципу действия тормозные приводы разделяют на механические, пневматические и гидравлические. Механический привод тормозов применяют на всех рассмотренных ранее тормозах тракторов. Этот привод используют и на стояночных тормозах, которыми оборудованы все автомобили и некоторые тракторы.

Стояночный тормоз. На автомобилях установлены стояночные тормоза барабанного типа. Неподвижный диск З закреплен на корпусе коробки передач. На диске симметрично установлены две тормозные колодки 5, которые размещены внутри барабана. Тормозной барабан 7 закреплен на ведомом (вторичном) валу коробки передач.

К тормозным колодкам снаружи прикреплены фрикционные накладки. Нижние концы колодок через пальцы 9 опираются на коническую головку регулировочного винта 10. Верхняя часть колодок опирается на толкатели б разжимного устройства, которое состоит из стержня 4 и двух шариков. Стержень соединен через приводной рычаг и тягу с рычагом 2 центрального (стояночного) тормоза.

для затормаживания автомобиля рычаг 2 тормоза рукой перемещают назад. В это время нижний конец рычага, перемещаясь вперед, через тягу и приводной рычаг II действует на разжимной стержень 4 с шариками. Под воздействием шариков 13 и толкателей б верхние концы колодок раздвигаются и их фрикционные накладки прижимаются к тормозному барабану, который затормаживается и препятствует вращению соединенного с ним карданного вала трансмиссии.

В заторможенном положении рычаг тормоза фиксируется на секторе защелкой. Чтобы выключить стояночный тормоз, необходимо освободить защелку, нажав на кнопку 1, и переместить рычаг тормоза вперед. При этом разжимной стержень 4 тоже переместится вместе с шариками вперед и освободит толкатели б. Под действием стяжных пружин 8 колодки отойдут в исходное положение. Необходимый зазор между фрикционными накладками колодок и барабаном устанавливают регулировочным винтом 10.

На колесном тракторе общего назначения применяют стояночный тормоз ленточного типа. Торможение достигается трением, возникающим между тормозной лентой и шкивом, который закреплен на валу привода переднего ведущего моста. Шкив 4 охватывает стальная лента 5 с чугунными накладками. Один конец ленты закреплен в кронштейне 9, привернутом к корпусу раздаточной коробки, а другой соединен системой тяг с ручным рычагом 12 управления центрального тормоза, расположенным в кабине. Рычаг тормоза фиксируется храповиком. Равномерный зазор между тормозной лентой и шкивом о

беспечивают оттяжные пружины З и регулировочный болт 1. При переводе рычага 12 на себя усилие передается через систему тяг на ленту, которая затягивается вокруг шкива и затормаживает его. В исходное положение ленту возвращают пружины после отведения рычага от себя.

На некоторых колесных тракторах установлены дисковые тормоза (рис. 142).

Стояночно-запасной тормоз (рис. 142, а) дискового типа расположен с правой стороны заднего моста рядом с основным тормозом. Его приводят в действие ручным рычагом 1, установленным в кабине трактора. Тормоз— сухой дисковый, состоит из кожуха 7, двух стальных соединительных 10 и двух чугунных 8 нажимных дисков, тяг и рычагов. Кожух привернут болтами

корпусу заднего моста. Соединительные диски имеют внутри шлицевые отверстия, которыми они установлены на шлице хвостовика ведущей шестерни конечной передачи.

Соединительные диски снабжены с обеих сторон фрикционными накладками. Внутри нажимных дисков, соединенных между собой тремя пружинами 15, уложены пять шариков 14, которые входят в углубления дисков.

Если переместить рычаг 1 на себя (по рисунку — вправо), то нажимные диски 8 поворачиваются тягами б в разные стороны, отходят один от другого и прижимают соединительные диски 10 к неподвижным плоскостям кожуха и крышке стакана подшипников. Под действием силы трения соединительные диски удерживают от вращения ведущую шестерню конечной передачи и колеса трактора.

По конструкции стояночно-запасной и основные тормоза рассматриваемого трактора одинаковы.

Основные тормоза (рис. 142, 6) служат для быстрой остановки трактора и для осуществления крутых поворотов.

При движении трактора соединительные диски вращаются вместе с ведущими шестернями. Если нажать на педаль II тормоза, то нажимные диски прижмут вращающиеся соединительные диски к неподвижным стенкам кожуха. Под действием трения соединительные диски останавливаются вместе с ведущей шестерней конечной передачи, притормаживая соответствующее ведущее колесо. В этом положении педаль можно удерживать длительное время с помощью защелки 12 горного тормоза.

Тормозные механизмы с гидравлическим приводом

Барабанный тормозной механизм с гидравлическим приводом применяют на автомобилях. Он состоит из двух колодок 13 (рис. 143), установленных на опорном диске 2, колесного тормозного цилиндра З, опорных пальцев и регулировочных эксцентриков. На наружные поверхности колодок наклепаны фрикционные накладки. Передняя накладка длиннее задней. При торможении она прижимается к тормозному барабану колеса с большой силой. Этим обеспечивается их равномерное изнашивание. Между собой колодки стянуты пружиной 4. Их нижние концы опираются на эксцентриковые шайбы, надетые на опорные пальцы II, а верхние — на сухари поршней колесного тормозного цилиндра. Зазор между колодками и тормозным барабаном колеса регулируют с помощью эксцентриков 1, установленных под колодками в опорном диске.

Тормозные механизмы с пневматическим приводом

Тормозную систему с пиевматическим приводом применяют на ряде тракторов и автомобилей. Она состоит из колесных тормозных механизмов (тормозов) и пиевматического привода. Колесные тормоза и пневматический привод грузового автомобиля и колесного трактора общего назначения подобны.

Какие бывают тормоза: виды, описание

Одним из самых совершенных изобретений человечества можно назвать автомобили. Их особенности эксплуатации обуславливают то, что все системы должны работать максимально эффективно, все возможные случаи во время эксплуатации предусматриваются на момент конструирования каждой модели. Все это связано с тем, что во время движения на высокой скорости возникает опасность для тех, кто находится внутри транспортного средства, и для тех, кто снаружи. К системам, которые предназначены увеличить безопасность движения, можно назвать тормозной механизм. Ему уделяется большое внимание.

Предназначение тормозной системы

Тормозная система применяется для регулирования скорости движения или для фиксации автомобиля во время покоя. Особые навыки управления позволяют использовать тормоза для резких, сложных маневров, которые не связаны со снижением скорости движения.

Если двигатель и другие системы позволяют набирать скорость, то тормоза проводят ее сброс. Естественно, чем они надежнее и совершеннее, тем лучше происходит торможение.

История создания

Для того чтобы понять принцип работы системы, которая способна снизить скорость за несколько секунд, следует обратить внимание на историю ее создания. Столь совершенная система была получена не сразу, а путем проб и ошибок, которые определили как название систем, так и их эксплуатационные качества.

Какие существуют виды тормозных систем?

Любые автомобили, как маленькие с весом от 400 до 450 килограмм, так и большие с весом от 500 до 600 тонн, в обязательном порядке оснащаются тормозной системой. Основная задача тормозной системы заключается в изменении скорости передвижения транспортных средств, по команде водителя или же электронной системы руководства.

Вторым назначением тормозной системы является удержание машины в неподвижном состоянии по отношению к дороге, на время стоянки.

Тормозная системаТормозная система

В сегодняшней статье мы более подробно обсудим виды тормозных систем, а именно ответим на такие вопросы:

  • Что собой представляет блок торможения?
  • Устройство тормозной системы;
  • Виды тормозных систем;
  • В чем заключается принцип действия тормозного блока?

Основная информация

Основной функцией тормозной системы считается управление скоростью машины, ее остановкой, а также удержанием ее в одном положении с помощью силы торможения между дорогой и колесами машины. Сила торможения может образовываться автомобильным двигателем, механизмом остановки колес авто, электронным или гидравлическим замедляющим тормозом, который находится в трансмиссии. Для функционирования всех вышеперечисленных функций на транспортное средство устанавливают такие виды тормозных систем как:

  • Рабочая. Этот тип системы применяется на любой скорости машины для полной остановки или же снижения скорости. Причем она начинает функционировать сразу же после нажатия на педаль тормоза. Представленная система считается самой эффективной по сравнению с остальными типами.
  • Запасная. Используется в том случае, если основной блок торможения неисправен. Данный тип тормозного блока может быть двух видов, автономным или же ее функции выполняет часть рабочей системы торможения.
  • Стояночная. Является необходимой для удержания машины на протяжении определенного времени на месте. То есть благодаря ей полностью исключается вероятность передвижения авто без ведома водителя.
  • Добавочная. Используется на транспортных средствах, которые имеют повышенную массу, для остановки на спусках. Довольно часто происходит так, что функции этой системы остановки выполняются двигателем, на котором трубопровод перекрывается при помощи заслонки.

Блок торможения считается самым важным устройством для гарантирования безопасности машины. На легковых и некоторых грузовых автомобилях используются разные приспособления и блоки, которые повышают эффективность блока остановки и устойчивости в момент остановки. К таким устройствам относятся:

  • Усилитель срочной остановки;
  • Тормозной усилитель;
  • Антиблокирующий блок.

Конструкция тормозного блока

Тормозной блок компонует конструкцию и привод остановки. Главной функцией механизма торможения является создание момента, который необходим для уменьшения скорости и полного остановки авто. На транспортных средствах применяется фрикционная конструкция остановки, которые функционируют на основании силы трения. Механика рабочего блока обычно располагается в автомобильных колесах, а стояночного блока за раздаткой или же за коробкой передач.

Зависимо от устройства фрикционной части выделяют механизмы диска и барабана. Механизм остановки имеет неподвижную и вращающуюся части.

Роль подвижной части барабанной конструкции остановки играет барабан остановки, а не вращающийся ленты или колодки торможения. подвижная часть конструкции диска торможения имеет вид диска, а невращающаяся колодками торможения.

На осях современных легковых авто обычно располагается дисковая конструкция торможения. Дисковой механизм торможения состоит из таких элементов:

  • Диск торможения;
  • Две не вращающийся колодки, которые устанавливаются в середине суппорта с двух сторон.

Суппорт закрепляется на кронштейнах, а в его пазах устанавливаются цилиндры, приживающие колодки в момент остановки к диску. Диск в момент остановки очень нагревается, а его охлаждение происходит за счет воздушного потока.

Для улучшения отхода теплоты на диске делаются небольшие отверстия. Такие диски будут называться вентилируемыми. Для большей эффективности остановки и устойчивости к перегреваниям на спортивных машинах используются керамические диски торможения. Колодки торможения прижимаются к суппорту при помощи пружинных элементов. На колодках закрепляются фрикционные накладки, а на нынешних транспортных средствах колодки торможения оснащаются датчиком уровня износа.

В чем заключается принцип действия системы торможения?

Давайте рассмотрим принцип действия системы торможения на примере гидравлического рабочего блока. В момент нажатия на тормоз нагрузка переходит на усилитель, создающий добавочное усиление на основном цилиндре. Поршень основного цилиндра торможения собирает всю жидкость в цилиндрах автомобильных колес с помощью трубопроводов. Причем в этот же момент происходит увеличение давления жидкости в приводе тормоза. Благодаря поршням цилиндров автомобильных колес происходит перемещение тормозящих колодок к дискам, или как их еще называют барабанам.

После нажатия на тормоз проходит увеличение давления жидкости, вследствие чего проходит активация механизмов торможения, приводящих вращение автомобильных колес в замедление и образование силы торможения в месте контакта шин авто с покрытием дороги. Причем чем больше будет прикладываться сила к педали тормоза, тем эффективнее и быстрее произойдет остановление автомобильных колес.

Давление жидкости в момент остановки может достигать от десяти до пятнадцати мегапаскалей.

В момент окончания торможения педаль при воздействии пружины возврата переходит в обратное положение. Также в обратное расположение переходит поршень основного цилиндра торможения. Части пружин отводятся от барабанов при помощи колодок. Тормозная жидкость переходит в основной цилиндр торможения из цилиндров автомобильных колес благодаря трубопроводам. Таким образом, проходит понижение давления системы торможения. Эффективность системы торможения сильно увеличивается благодаря использованию систем безопасности транспортного средства.

Назначение и типы тормозных систем — Мегаобучалка

 

Тормозная система служит для уменьшения скорости и быстрой остановки автомобиля, а также для удержания его на месте при стоянке. Наличие надежных тормозов позволяет увеличивать среднюю скорость движения, что повышает эффек­тивность эксплуатации автомобиля. Большинство автомобилей имеют три тормозные системы — рабочую, запасную и стояночную.

Рабочая тормозная система предназначена для уменьшения (регулирования) скорости движения и полной ос­тановки автомобиля. Эта тормозная система приводится в действие водителем нажатием ногой на педаль, поэтому ее называют ножным тормозом.

Стояночная тормозная система служит для удер­жания остановленного автомобиля на месте. Она должна удер­живать полностью груженый автомобиль на дороге с уклоном не менее 16%. Стояночная тормозная система срабатывает при воздействии водителя рукой на рычаг и поэтому называ­ется ручным тормозом.

Запасная тормозная система предназначена для остановки автомобиля в случае полного или частичного отка­за рабочей системы. Она может быть выполнена как специальная автономная система или может являться частью рабо­чей системы, т.е. иметь общие с ней элементы. В качестве запасной системы часто используют стояночную систему при условии, что ее исполнение обеспечивает плавную и быструю остановку автомобиля.

Каждая тормозная система состоит из тормозных механизмов (тормозов) и тормозного привода.

Тормозные механизмы обеспечивают торможение непосредственно вращающихся колес или одного из валов трансмиссии. По расположению они делятся на колесные и трансмиссионые, по форме вращающихся деталей – на барабанные и дисковые, по форме трущихся поверхностей – на колодочные и ленточные. Последние не нашли применения в тормозных системах автомобилей.

Управление тормозными механизмами осуществляется с помощью тормозных приводов. Они могут быть гидравли­ческими, пневматическими или механическими. У автомобилей многих моделей в тормозные приводы включают усилители, облегчающие управление тормозами, а также регу­ляторы тормозных сил и другие устройства, повышающие эф­фективность торможения автомобиля.



Невращающиеся рабочие детали барабанных и дисковых тормозов обычно изготовляют в виде колодок, на которые для увеличения силы трения устанавливают фрикционные на­кладки из материала с высоким коэффициентом трения.

Устройство колодочного тормозного механизма и его при­вода показано на рис.108. Колесный тормозной механизм представляет собой пару тормозных колодок 9, смонтирован­ных внутри тормозного барабана 8. Принцип действия тор­мозных механизмов основан на использовании силы трения, возникающей при торможении между тормозными колодками и тормозным барабаном. Если на автомобиле применяется гидравлический привод (рис.108, а), то колодочный тормоз имеет рабочий цилиндр б, поршни 7 которого раздвигают ко­лодки 9. При пневматическом приводе (рис.108, б) разжа­тие колодок 9 осуществляется с помощью разжимного кула­ка 12, соединенногосо штоком 13 тормозной камеры 11.

Работа тормозного механизма происходит следующим образом (рис.108, а). При нажатии на тормозную педаль тол­катель 1 цилиндра 2 гидропривода перемешает поршень 3, вследствие чего давление жидкости повышается и выпускной клапан 5 открывается. При этом давление жидкости по тру­бопроводу передается в рабочий цилиндр б, поршни 7 которо­го расходятся и прижимают колодки 9 к тормозному бараба­ну 8. Трение колодок о барабан вызывает торможение коле­са. После прекращения нажатия на педаль она возвращается в исходное положение вместе с толкателем 1 и поршнем 3. Одновременно с этим под действием пружины 10 колодки 9 отходят от барабана 8, поршни 7 рабочего цилиндра сближа­ются и по трубопроводу вытесняют жидкость в главный тор­мозной цилиндр через впускной клапан 4. Колесо при этом растормаживается и получает возможность свободно вра­щаться.

 

Тормозные механизмы.

На современных автомобилях в качестве рабочего колес­ного тормоза наибольшее распространение получили колодоч­ные тормоза барабанного типа с внутренним расположением колодок. Наряду с этим на легковых автомобилях широко при­меняются дисковые тормоза, устанавливаемые, как правило, на передних колесах.

Колодочные тормозные механизмы. Подавляющее большин­ство грузовых автомобилей оборудуется рабочими тормозны­ми системами с колодочными тормозными механизмами бара­банного типа. Такой колесный тормоз (рис.109) состоит из тормозного барабана 3, вращающегося вместе с колесом, и неподвижной части — стального опорного диска 3, на кото­ром установлены тормозные колодки 5 и 8. К диску прикреп­лен рабочий цилиндр 2, во внутренней полости которого нахо­дятся два поршня с уплотнительными манжетами и пружиной между ними. С помощью поршней происходит разжатие коло­док и прижатиеих к рабочей поверхности тормозного бараба­на. В нижней части опорного диска закреплены опорные пальцы 15 с эксцентриками 14, на которые надеты ушки ко­лодок. В средней части колодки опираются на регулировочное эксцентрики 12 и фиксируются от бокового смещения П-образной скобой 7. Ребра верхних кондов колодок с помощью оттяжной пружины 4 плотно входят в прорези наконечников поршней рабочего цилиндра 2, который от попадания грязи защищен с обеих сторон резиновыми колпаками 1.

К наружным поверхностям обеих колонок приклеивают или приклепывают фрикционные накладки, которые различаются длиной. Накладка 6 задней колодки 5 короче накладки перед­ней колодки 8.

Тормозные механизмы имеют две регулировки — частич­ную и полную. Частичная (текущая) регулировка производится для восстановления нормального зазора между колодками и барабаном в процессе эксплуатации. При этом зазор между колодками и барабаном регулируют эксцентрика­ми 12, которые фиксируются в необходимом положении с по­мощью пружины 11 и болта 9 с шайбой 10.

Полная регулировка производится после смены коло­док или переклепки накладок. При этом сначала центрируют каждую колодку относительно барабана с помощью эксцентри­ка 14, который фиксируют в установленном положении через пластину 13 гайкой 16, а затем корректируют зазор эксцент­риком 12.

Тормозные механизмы должны иметь высокую работоспо­собность и обеспечивать торможение автомобиля с заданной эффективностью. Существенное влияние на это оказывают конструкция разжимного механизма, а также размеры дета­лей фрикционного сопряжения. Схема сил, действующих в опи­санном выше тормозном механизме, показана на рис.109, б. При торможении автомобиля колодки силой Р1 прижимаются к тормозному барабану 3, в результате чего между бараба­ном и колодками возникает сила трения Ртр, которая обра­зует пару сил на плече, равном диаметру тормозного бараба­на. Силы Ртр и Р2 (реакция, создаваемая разжимным устройством), складываясь, дают равнодействующую R, стремя­щуюся при данном направлении вращения (показано стрелкой) отжать от барабана заднюю (правую) колодку и прижать к нему переднюю (левую) колодку, вследствие чего момент трения на передней колодке значительно увеличивается. Поэ­тому ее делают большей длины, что способствует снижению удельных нагрузок на накладки, более равномерному их изна­шиванию и повышению эффективности торможения.

Максимальная тормозная сила, которая может быть ис­пользована на колесе, ограничивается силой сцепления его с дорогой. Общая тормозная сила, действующая на автомобиль, определяется как сумма сил сцепления всех колес с дорогой и зависит от коэффициента сцепления j в пятне контакта каждого колеса с дорогой. Величина коэффициента j зависит от типа и состояния дорожного покрытия, степени изношен­ности шин, скорости движения автомобиля и других факторов. Об эффективности действия тормозов судят по тормозному пути автомобиля от начала нажатия на тормозную педаль до его полной остановки при движении по горизонтальному участку сухой дороги с асфальтобетонным покрытием.

Дисковые тормоза. На передних колесах многих легковых автомобилей семейств ВАЗ, «Москвич» и др. устанавливают­ся дисковые тормоза, обеспечивающие более эффективное тор­можение, чем колодочные. Применение дисковых тормозов улучшает эксплуатационные качества автомобиля, так как в этом случае более полно используется его сила тяжести, приходящаяся на каждое колесо передней оси при торможении. Наряду с этим дисковые тормоза по сравнению с барабанны­ми при одинаковом тормозном моменте имеют значительно меньшую массу, что позволяет снизить общую массу автомо­биля или увеличить массу перевозимого груза.

В дисковом, тормозе, типовая конструкция которого пока­зана на рис.110, торможение производится с помощью сил трения, возникающих между закрепленным на ступице колесе чугунным тормозным диском 1 (рис.110, а) и прижимаемы­ми к нему с двух сторон тормозными колодками 3, установ­ленными в гнезде суппорта 4. Для защиты трущихся поверх­ностей диска и колодок от механических повреждений и за­грязнения с внутренней стороны тормоз закрыт стальным штампованным кожухом 2, а с внешней — диском колеса.

В гнезде суппорта (рис.110, б) установлены два проти­волежащих рабочих цилиндра 7. В каждом цилиндре помещен поршень 8, уплотняемый упругим резиновым кольцом 9, рас­положенным в кольцевой выточке цилиндра. При растормаживании вследствие упругости уплотнительных колец 9 поршень возвращается в исходное положение. Внутренняя полость каж­дого цилиндра защищена от попадания пыли и грязи резино­вой манжетой 10. Оба рабочих цилиндра одного колесного тормоза соединены между собой трубкой 5, вследствие чего давление из внутреннего цилиндра передается в наружный. Для удаления воздуха из тормозного привода в корпусе каж­дого цилиндра установлен клапан 6.

Поршни непосредственно упираются в колодки 11, уста­новленные на специальных пальцах, служащих для них направ­ляющими. На колодки приклеивают фрикционные накладки тол­щиной 11 мм. При торможении жидкость главного тормозно­го цилиндра под давлением подается в рабочие цилиндры 7, в результате чего поршни, преодолевая сопротивление уплот­нительных колец 9, выдвигаются из цилиндра и через колод­ки 11 плотно прижимают фрикционные накладки 3 к тормоз­ному диску 1, препятствуя его вращению. При растормаживании давление в рабочих цилиндрах снижается и поршни под действием упругости уплотнительных колец 9 освобождают колодки, отходя от них на 0,10-0,15 мм. Указанный зазор поддерживается автоматически до предельного изнашивания накладок, при котором их толщина не превышает 1,5 мм.

По мере изнашивания накладок при торможении увеличи­вается только ход поршня рабочего цилиндра, что компенси­рует их изнашивание. При растормаживании колодки по-преж­нему отходят от диска на 0,10-0,15 мм вследствие упруго­сти резиновых колец 9 и наличия осевого биения тормозного диска, которое не должно превышать указанного зазора.

Тормозные приводы.

Тормозным приводом называется совокупность устройств, предназначенных для передачи усилия, создаваемого водите­лем на педали или рычаге, к тормозным механизмам или для управления посторонним источником энергии, приводящим в действие тормозные механизмы.

Тормозной привод должен обеспечивать заданное распре­деление усилий между тормозными механизмами при мини­мальном усилии водителя на педали или рычаге, одновремен­ное срабатывание всех тормозных механизмов, быстрое со­здание полной тормозной силы на каждом колесе. Наряду с этим он должен быть надежным в эксплуатации, иметь не­сложную конструкцию и высокий КПД.

Большинство современных автомобилей имеют рабочие тормозные системы с гидравлическим или пневматическим приводом. Одним из основных назначений этих приводов яв­ляется разделение энергопотока на несколько независимых контуров. Контуром привода называется независимая его часть, оставшаяся работоспособной при выходе из строя остальной части привода. Каждый контур привода имеет специальные регулировочные устройства, обеспечивающие восста­новление нормальной работы привода в случае ее нарушения.

Гидравлический привод. Гидравлические тормозные приво­ды позволяют осуществлять заданное распределение усилий по отдельным тормозным механизмам; обладают малыми уп­ругими деформациями и высоким КПД. К недостаткам гидрав­лического привода можно отнести возможность выхода из строя всей системы при нарушении ее герметичности в лю­бом месте, а также снижение КПД при низкой температуре окружающего воздуха (-30° С и ниже) вследствие увеличения вязкости тормозной жидкости. Гидравлический привод отлича­ется простотой конструкции и небольшой массой. Однако со­здаваемое им тормозное усилие оказывается недостаточным для автомобилей большой грузоподъемности, поэтому он глав­ным образом применяется на легковых автомобилях, а также на грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности (УАЗ-451, ГАЗ-53, ГАЗ-66-01 и др.).

Принципиальная схема рабочей тормозной системы с гид­равлическим приводом показана на рис.111. Тормозная си­стема включает главный тормозной цилиндр 4, соединенный с педалью 1, колесные рабочие цилиндры 6, гидровакуумный усилитель 7 с обратным клапаном 8 и разделитель 5 приво­да тормозных механизмов. Все полости привода заполняются тормозной жидкостью, которая выпускается трех марок: Б.С.К., ГТЖ-22 и «Нева». Эти жидкости представляют со­бой соответственно спиртокасторовые, этиленгликолевые и полигликолевые смеси с присадками. Лучшей тормозной жид­костью является «Нева», обладающая более высокими эксплу­атационными качествами.

При торможении усилие, прилаженное к педали 1, переда­ется через шток 2 поршню 3 главного тормозного цилиндра 4. Вследствие перемещения поршня давление в главном тор­мозном цилиндре повышается до 8,0-9,0 МПа. Вытесняемая поршнем 3 жидкость поступает по трубопроводам к рабочим цилиндрам 6 и, действуя на их поршни, обеспечивает описан­ное выше взаимодействие тормозных колодок и барабана в процессе торможения автомобиля (см. рис.109, б). При от­пускании тормозной педали 1 (рис.111) происходит растор­маживание тормозных механизмов, при этом давление в тру­бопроводах быстро снижается, но остается избыточным в пределах 0,05-0,1 МПа, что исключает возможность проник­новения в тормозную систему воздуха.

Гидровакуумный усилитель 7 и обратный клапан 8 служат для уменьшения усилия, прикладываемого к педали при тор­можении. Действие усилителя основано на использовании раз­режения, образующегося при работе двигателя в его впуск­ном газопроводе. Это создает дополнительное давление в тормозном приводе, облегчая тем самым управление тормоз­ными механизмами.

Разделитель 5 привода имеют автомобили, у которых гид­равлический привод рабочих тормозных механизмов передних и задних колес раздельный, приводимый в действие от обшей педали. Разделитель служит для автоматического отключения поврежденного участка (нарушения герметичности) одного из контуров гидропривода, что повышает активную безопасность автомобиля. В соответствии с требованиями, предъявляемы­ми к тормозным системам, привод рабочей тормозной систе­мы должен иметь не менее двух контуров, причем каждый контур привода при отказе другого контура должен обеспечи­вать эффективность торможения не менее 30% эффективности торможения при исправной рабочей тормозной системе.

Главный тормозной цилиндр (рис.112) служит для преоб­разования механического усилия на педали в давление жидко­сти. Цилиндр отливается как одно целое с резервуаром 11 для тормозной жидкости. Заливное отверстие в крышке 10 закрывается пробкой 9, в которой смонтированы отражатель и сетка, предотвращающие выплескивание тормозной жидко­сти через отверстия в пробке. Внутри цилиндра находится поршень 14 с установленными на нем двумя уплотнительны­ми манжетами 3 и 5. В головке поршня имеются отверстия, закрытые со стороны полости Г пластинчатым клапаном 4. Поршень прижимается пружиной 13 к опорной шайбе 2, за­крепленной в цилиндре стопорным кольцом 1. Другим концом пружина прижимает к седлу впускной клапан 7 и расположен­ный в нем выпускной клапан 8, находящийся под действием пружины 6. Толкатель 16 поршня навинчивается на тягу 18 и стопорится контргайкой 17. Тяга при помощи пальца сое­диняется с педалью 19. Полость цилиндра закрыта от пыли и грязи резиновым чехлом 15. Резервуар 11 сообщается с цилиндром двумя отверстиями: перепускным Б и компенсаци­онным В. Отверстие Б постоянно сообщает резервуар с по­лостью А цилиндра, а отверстие В сообщает резервуар с по­лостью Г цилиндра только при исходном положении поршня.

При нажатии на педаль 19 толкатель 16, пройдя 1,5-2,5 мм (свободный ход), перемещает поршень; как толь­ко манжета 5 своей кромкой закроет компенсационное отвер­стие В, в цилиндре создается давление и тормозная жидкость через выпускной клапан 8 и штуцер 12 поступает по трубо­проводам в рабочие цилиндры тормозных механизмов.

После прекращения нажатия на педаль она возвращается в исходное положение пружиной 20. В то же время колодки тормозных механизмов стягиваются своими пружинами, и жидкость перетекает из рабочих цилиндров в главный через впускной клапан 7. При быстром отпускании педали посту­пающая из магистрали жидкость не успевает заполнить осво­бождаемую поршнем полость Г. В этом случае полость Г заполняется жидкостью, перетекающей из полости А через име­ющиеся в головке поршня 14 отверстия, при этом края рези­новой уплотнительной манжеты 5 отжимаются. В дальнейшем поступающая из магистрали жидкость через компенсационное отверстие В перетекает в резервуар.

При полностью отпущенной тормозной педали поршень главного цилиндра доходит до упорной шайбы 2. При этом за­зор между толкателем и поршнем должен быть 1,5-2,5 мм, что соответствует свободному ходу педали 8-14 мм. Регули­ровку зазора осуществляют изменением длины тяги 18 путем ее ввертывания в толкатель 16 или вывертывания из него.

Главные тормозные цилиндры легковых автомобилей се­мейств ВАЗ и «Москвич» имеют две независимые полости с установленными в них поршнями и питательными резервуара­ми (бачками), выполняющими функции разделителя, так как гидропривод рабочей тормозной системы этих автомобилей раздельный, действующий от общей педали отдельно на тор­мозные механизмы задних и передних колес.

Пневматический привод. На грузовых автомобилях большой грузоподъемности широко применяются пневматические приво­ды к тормозным механизмам колес. Они обеспечивают также эффективное торможение прицепов и полуприцепов автопоездов.

В пневматических приводах для приведения тормозных ме­ханизмов в действие используется энергия предварительно сжатого воздуха, которая позволяет получить практически любые усилия, необходимые для торможения автомобиля при незначительных усилиях на тормозной педали. Наряду с этим в системе пневматического привода устанавливается следя­щее устройство, обеспечивающее пропорциональность между усилием нажатия на тормозную педаль и усилием, создавае­мым воздухом, на разжимном устройстве тормозных меха­низмов.

Принципиальная схема пневматического привода тормоз­ных механизмов автомобиля ЗИЛ-130 показана на рис.113. Компрессор 1, установленный на двигателе и приводимый в действие клиновидным ремнем от шкива коленчатого вала, накачивает воздух в воздушные баллоны 8. Давление сжато­го воздуха, поддерживаемое в диапазоне 0,6-0,77 МПа, ограничивается регулятором давления 2. Предохранительный клапан 9 исключает возможность повышения давления сжато­го воздуха в системе более 1 МПа. Подвод сжатого воздуха к тормозным механизмам осуществляется через тормозной кран 6 со встроенным в него следящим устройством. При нажатии на педаль 5 тормозной кран подает сжатый воздух из баллона 8 в тормозные камеры 3 и 10 соответственно передних и задних колес. Давление воздуха через мембраны 14 (см. рис.108) тормозных камер передается на разжим­ные кулаки тормозных механизмов.

При возвращении педали 5 (рис.113) в исходное положение кран 6 разобщает воздушные баллоны с тормозными каме­рами, из которых сжатый воздух выходит наружу, вследст­вие чего тормозные механизмы растормаживаются. Для вы­пуска конденсата баллоны снабжены сливными кранами 7. Двухстрелочный манометр 4, установленный в кабине, дает возможность контролировать давление в баллонах и в маги­стралях, подводящих воздух к тормозным камерам.

На большинстве грузовых автомобилей для повышения их активной безопасности применяют многоконтурный пневмати­ческий привод, включающий две раздельные ветви трубопро­водов для питания тормозных камер передних и задних ко­лес, а также самостоятельные ветви для управления приборами стояночной и аварийной систем привода. При торможе­нии автомобиля-тягача приводятся в действие и тормозные механизмы прицепа, эффективность которых находится также в прямой зависимости от величины усилия, приложенного к тормозной педали.

Устройство и работа механизмов пневматического приво­да. Компрессор служит для питания пневматической систе­мы сжатым воздухом. Двухцилиндровые компрессоры одно­ступенчатого сжатия поршневого типа унифицированы для ря­да моделей грузовых автомобилей (ЗИЛ, МАЗ, КрАЗ и др.).

Компрессор (рис.114) состоит из блока 2 цилиндров, головки 5 цилиндров, картера 9, коленчатого вала 10, двух шатунов 3, поршней 4 с поршневыми пальцами и поршневыми кольцами. Коленчатый вал установлен в картере на двух ша­рикоподшипниках. На переднем конце вала сидит шкив 1, а на заднем смонтирован самоподжимной уплотнитель, обеспе­чивающий герметичность соединения отверстия 8 в крышке 7 компрессора с главной смазочной магистралью двигателя. По каналам коленчатого вала компрессора масло поступает к шатунным подшипникам и через отверстия в шатунах к порш­невым пальцам. Охлаждение компрессора жидкостное. В по­лость Б блока цилиндров охлаждающая жидкость поступает из системы охлаждения двигателя.

Воздух из воздухоочистителя двигателя подается к ци­линдрам компрессора через полость В, в которой установле­ны два впускных клапана 11 с седлами 15. Под впускными клапанами находится разгрузочное устройство компрессора, состоящее из плунжера 14 со штоком 12, коромысла 16, пружины 13 и ее направляющей 17. Канал 18 разгрузочно­го устройства соединен с регулятором давления. При движе­нии поршня вниз под действием разрежения происходит за­полнение цилиндра воздухом через открытые впускные клапа­ны 11. При движении поршня вверх под давлением сжимае­мого воздуха открываются выпускные пластинчатые клапаны 6, и через камеру А воздух поступает к воздушным баллонам.

По достижении в пневматической системе давления возду­ха 0,73-0,77 МПа регулятор давления подает сжатый воз­дух по каналу 18 под плунжеры 14 разгрузочного устройства, которые, поднимаясь, открывают одновременно оба впускных клапана 11. В этом случае при вращении коленчатого вала компрессора поршни не подают воздух в систему, а перекачи­вают его из одного цилиндра в другой. С понижением давле­ния в пневматической системе регулятор давления выпускает воздух из-под плунжеров 14 в атмосферу, они под действи­ем пружины 13 опускаются, впускные клапаны садятся на свои седла и компрессор снова начинает нагнетать воздух в пневматическую систему.

Регулятор давления (рис.115) предназначен для поддержания давления воздуха в пневматической тормозной системе в заданных пределах. Он установлен на блоке цилиндров компрессора и соединен с каналом его разгрузочного устройства, а также через крыш­ку 11 фильтра 12 с воздушным баллоном. На корпусе 13 под кожухом 14 расположены регулировочный колпак 1, седло 7 выпускного клапана, впускной 10 и выпускной 9 шариковые клапаны, нагруженные через шток 5 пружиной 3, и центрирующие шарики 2 и 4.

При достижении верхнего предела давления поступающий от воздушного баллона воздух преодолевает сопротивление пружины 3 и поднимает впускной клапан 10, одновременно прижимая выпускной клапан 9 к его седлу. При этом через зазор между клапаном 9 и корпусом сжатый воздух поступа­ет в канал разгрузочного устройства компрессора. Когда давление достигнет нижнего предела, пружина 3, воздейст­вуя на шток 5, возвращает шариковые клапаны 9 и 10 в ис­ходное положение. Поступление воздуха из системы в разгру­зочное устройство компрессора прекращается, и воздух по каналу 8 выпускается в атмосферу. Заданные пределы давле­ния. в регуляторе устанавливают путем вращения колпака 1, фиксируемого контргайкой 6.

На некоторых автомобилях (МАЗ-500А) применяются ре­гуляторы давления мембранного типа.

Тормозной кран служит для регулирования подачи сжатого воздуха из воздушного баллона к тормозным каме­рам и создания в последних разжимного усилия, действующе­го на колодки тормозных механизмов пропорционально уси­лию нажатия на педаль. При неизменном усилии на педали сила торможения должна быть постоянной, а при полностью отпущенной педали необходимо полное и быстрое растормажи­вание тормозных механизмов. Это обеспечивается включени­ем в тормозной кран следящего устройства.

На одиночных автомобилях применяются одинарные тормозные краны (с одной секцией), на автомобилях, ра­ботающих с прицепами, — комбинированные тормозные краны с двумя секциями, одна из которых служит для уп­равления тормозными механизмами автомобиля, а другая — тормозными механизмами прицепа.

Устройство одинарного тормозного крана автомобиля ЗИЛ-130 показано на рис.116. В литом корпусе 2 распо­ложены рычаг 3 и механизм крана. Рычаг установлен на оси 25, закрепленной в бобышках корпуса. Верхний конец рыча­га закрыт крышкой 23, на которой установлен резиновый че­хол 24, предохраняющий внутренние полости крана от загряз­нения. В отверстие крышки пропущена тяга, соединяющая верхний конец рычага с тормозной педалью. Величина свобод­ного хода рычага регулируется винтом 1. Нижний конец ры­чага 3 упирается в узел уравновешивающей пружины, состоя­щей из упора 26, стакана 4, пружины 5 и опорной шайбы 22.

В гнезде корпуса установлен стакан 7, входящий в общий узел с мембраной 21, седлом 8 выпускного клапана 10 и шайбой 20 с гайкой 9 крепления мембраны. По наружному диаметру мембрана закреплена болтами между корпусом и крышкой 11 тормозного крана. В исходном положении мем­брана удерживается возвратной пружиной 19.

В крышке 11 тормозного крана на стержне 18 размеще­ны пружина 17, впускной 16 и выпускной 10 клапаны. Сед­ло 14 впускного клапана уплотняется в крышке прокладками 12 и 13 и зажимается штуцером 15, через который подво­дится воздух из воздушного баллона. Для отвода воздуха к тормозным камерам в крышке имеются два канала (см. вид А). В нижнюю часть крышки 11 вмонтирован пластмассовый кор­пус включателя стоп-сигнала.

В корпусе 2 имеется выпускное отверстие, закрытое плос­ким резиновым клапаном 6. Это отверстие сообщается с ат­мосферой и служит для выпуска воздуха из тормозных камер при растормаживании.

При нажатии на тормозную педаль она через систему ры­чагов и тяг воздействует на верхнее плечо рычага 3 тормоз­ного крана в направлении стрелки В. Усилие нажатия на пе­даль от нижнего плеча рычага передается на стакан 4 и пру­жину 5. Шайба 22, запирающая пружину, давит на седло 8 выпускного клапана 10 и заставляет ее перемещаться и про­гибать мембрану 21. При этом выпускной клапан 10 закры­вает канал седла 8, разъединяя тем самым тормозные каме­ры и выпускную полость тормозного крана с атмосферой. При дальнейшем перемещении седла 8 впускной клапан 16 отхо­дит от своего седла 14 и пропускает сжатый воздух в по­лость под мембрану 21 и далее к тормозным камерам, кото­рые приводят в действие разжимные кулаки тормозных меха­низмов.

Величина давления сжатого воздуха, действующего на тор­мозные механизмы, находится в прямой зависимости от уси­лия, приложенного к тормозной педали. Воздух, поступая под мембрану 21 тормозного крана, оказывает противодействие перемещению мембраны и седла 8 выпускного клапана. В тот момент, когда величина этого противодействия начнет превос­ходить усилия нажатия на педаль, передаваемое на стакан 4 рычагом 3, мембрана прогнется в обратную сторону и, надав­ливая седлом 8 на шайбу 22 уравновешивающей пружины 5, сожмет пружину. При этом впускной клапан 16 закроется, перекрыв дальнейшее поступление сжатого воздуха в тормоз­ные камеры.

Таким образом происходит автоматическое регулирование величины давления сжатого воздуха, подаваемого тормозным краном, а следовательно, и тормозного усилия, в зависимо­сти от усилия нажатия на тормозную педаль. В этом и заключа­ется принцип следящего действия тормозного крана.

Воздух из тормозных камер выпускается при снятии ноги водителя с тормозной педали. Отпущенный рычаг 3 освобож­дает пружину 5, при этом мембрана 21 с седлом 8 переме­щается в свое первоначальное положение. Впускной клапан 16 закрывается; открывшийся выпускной клапан 10 позволя­ет сжатому воздуху через три косых отверстия седла 8 и выпускное отверстие под резиновым клапаном 6 в корпусе тормозного крана выйти из тормозных камер наружу. При этом происходит растормаживание тормозных механизмов.

Тормозные камеры служат для преобразования энергии сжатого воздуха в усилие, необходимое для прижатия колодок к барабанам тормозных механизмов. Тормозные каме­ры автомобиля ЗИЛ-130 (рис.117) установлены на крон­штейнах валов разжимных кулаков и крепятся к ним болтами 9. Между корпусом 1 и крышкой 4 тормозной камеры зажа­та мембрана 2, изготовленная из прорезиненной ткани. В мембрану через приклепанный к штоку 8 диск 3 упираются две возвратные пружины 6 и 7. Вал 16 разжимного кулака тормозных колодок рычагом 11 соединен с вилкой 10, на­винченной на конец штока 8. Вмонтированные в рычаг 11 червяк 12 и червячное колесо 15 позволяют проворачивать вал 16 относительно рычага и этим регулировать зазор меж­ду колодками и тормозным барабаном. Положение червяка 12 при выбранном зазоре фиксируется шариковым фиксатором 13, который удерживает валик 14 от самопроизвольного поворачивания.

При торможении сжатый воздух проходит по гибкому шлангу 5 в тормозную камеру. Под действием давления воздуха мембрана 2 прогибается и перемещает шток 8, который по­ворачивает рычаг 11 и вместе с ним червячное колесо 15 и вал 16 с разжимным кулаком, прижимающим колодки к тормозному барабану. При растормаживании мембрана возвращается в исходное положение под действием возвратных пружин 6 и 7.


Раздел 15. Рулевое управление.

 

75) Типы и устройство антиблокировочной тормозной системы авто

Антиблокировочная система тормозов (АБС, ABS, Antilock Brake System) предназначена предотвратить блокировку колес при торможении и сохранить управляемость автомобиля. Антиблокировочная система на уменьшает длину тормозного пути, а повышает эффективность торможения на различном дорожном покрытии.

Система АБС устанавливается в штатную тормозную систему автомобиля без изменения ее конструкции. Наиболее перспективной является антиблокировочная система томозов с индивидуальным регулированием скольжения колеса. Индивидуальное регулирование позволяет получить оптимальный тормозной момент на каждом колесе в соответствии с дорожными условиями и, как следствие, минимальный тормозной путь.

Антиблокировочная система имеет следующее устройство:

датчики угловой скорости колёс;

датчик давления в тормозной системе;

блок управления;

гидравлический блок;

контрольная лампа на панели приборов.

Датчик угловой скорости устанавливается на каждое колесо. Он фиксирует текущее значение частоты вращения колеса и преобразует его в электрический сигнал. На основании сигналов датчиков блок управления выявляет ситуацию блокирования колеса. В соответствии с установленным программным обеспечением блок формирует управляющие воздействия на испольнительные устройства — электромагнитные клапаны и электродвигатель насоса обратной подачи гидравлического блока системы.

Гидравлический блок обединяет следующие конструктивные элементы:

впускные и выпускные электромагнитные клапаны;

аккумуляторы давления;

насос обратной подачи с электродвигателем;

демпфирующие камеры.

В гидравлическом блоке каждому тормозному цилиндру колеса соответствует один впускной и один выпускной клапаны, которые управляют торможением в пределах своего контура.

Аккумулятор давления предназначен для приема тормозной жидкости при сбросе давления в тормозном контуре.

Насос обратной подачи подключается, когда емкости аккумуляторов давления недостаточно. Он увеличивает скорость сброса давления.

Демпфирующие камеры принимают тормозную жидкость от насоса обратной подачи и гасят ее колебания.

В гидравлическом блоке устанавливается два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры по числу контуров гидропривода тормозов.

Контрольная лампа на панели приборов сигнализирует о неисправности системы.

Типы систем

Имеются два основных типа систем АБС: с двумя и четырьмя контролируемыми колесами. Каждая группа имеет две подгруппы — компонентные и вмонтированные системы.

Антиблокировочные тормозные системы с двумя контролируемыми колесами.

Эти системы предназначены для улучшения устойчивости автомобиля и предотвращения его заноса при резком торможении. Система контролирует только задние колеса и применяется в основном на легких грузовиках и фургонах, потому что у них задняя часть без груза очень легкая, из-за чего увеличивается вероятность блокировки задних колес. Антиблокировочная тормозная система с двумя контролируемыми колесами не оказывает никакого эффекта на передние колеса, и не может предотвратить потерю управления из-за блокировки передних колес. Клапан регулировки давления в тормозной системе с такой системой АБС не нужен (хотя на некоторых автомобилях этот клапан может быть установлен). Оба задних колеса управляются от одного тормозного контура. На системах АБС с двумя контролируемыми колесами с отдельными датчиками скорости вращения, гидравлическое давление управляется на основании данных, приходящих от колеса с наименьшей тягой.

Антиблокировочные тормозные системы с четырьмя контролируемыми колесами.

В этих системах контролируется скорость вращения всех четырех колес. Благодаря этому водитель имеет возможность тормозить жестко насколько возможно с сохранением управляемости автомобиля. Как в антиблокировочной тормозной системе с двумя управляемыми колесами, оба задних тормозных механизма включены в один контур. Передние тормозные механизмы имеют отдельные контуры.

Компонентные системы

Компонентные системы применяются на автомобилях, оборудованных стандартным главным цилиндром/ блоком усилителя тормоза. Блок гидравлического управления установлен на выходе главного цилиндра. Хотя эта система и считается дополняемой, комплектов для ее переделки в тормозную систему с АБС не существует. Для этого необходимо сделать больше чем просто вмонтировать гидравлический модулятор в тормозные трубки между главным цилиндром и тормозными механизмами на колесах.

Вмонтированные системы

Вмонтированная антиблокировочная тормозная система представляет из себя отдельный блок, в котором объединены главный цилиндр, блок усилителя тормоза и гидравлический модулятор.




Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *