Устройство и принцип работы тормозной системы автомобиля

Тормозная система автомобиля (англ. – brake system) относится к системам активной безопасности и предназначена для изменения скорости движения автомобиля вплоть до его полной остановки, в том числе экстренной, а также удержания машины на месте в течение длительного периода времени. Для реализации перечисленных функций применяются следующие виды тормозных систем: рабочая (или основная), запасная, стояночная, вспомогательная и антиблокировочная (система курсовой устойчивости). Совокупность всех тормозных систем автомобиля называется тормозным управлением.

Рабочая (основная) тормозная система

Главное предназначение рабочей тормозной системы заключается в регулировании скорости движения автомобиля вплоть до его полной остановки.

Основная тормозная система состоит из тормозного привода и тормозных механизмов. На легковых автомобилях применяется преимущественно гидравлический привод.

Схема тормозной системы автомобиля

Гидропривод состоит из:

Главный тормозной цилиндр преобразует усилие, сообщаемое водителем педали тормоза, в давление рабочей жидкости в системе и распределяет его по рабочим контурам.

Для увеличения силы, создающей давление в тормозной системе, гидропривод оснащается вакуумным усилителем.

Регулятор давления предназначен для уменьшения давления в приводе тормозных механизмов задних колес, что способствует более эффективному торможению.

Виды контуров тормозной системы

Контуры тормозной системы, представляющие собой систему замкнутых трубопроводов, соединяют между собой главный тормозной цилиндр и тормозные механизмы колес.

Контуры могут дублировать друг друга или осуществлять только свои функции. Наиболее востребована двухконтурная схема тормозного привода, при которой пара контуров работает диагонально.

Запасная тормозная система

Запасная тормозная система служит для экстренного или аварийного торможения при отказе или неисправности основной. Она выполняет те же функции, что и рабочая тормозная система, и может функционировать и как часть рабочей системы, и как самостоятельный узел.

Стояночная тормозная система

Основными функциями и назначением стояночной тормозной системы являются:

• удержание транспортного средства на месте в течение длительного времени;
• исключение самопроизвольного движения автомобиля на уклоне;
• аварийное и экстренное торможение при выходе из строя рабочей тормозной системы.

Устройство тормозной системы автомобиля

Основой тормозной системы являются тормозные механизмы и их приводы.

Тормозной механизм служит для создания тормозного момента, необходимого для торможения и остановки транспортного средства. Механизм устанавливается на ступице колеса, а принцип его работы основан на использовании силы трения. Тормозные механизмы могут быть дисковыми или барабанными.

Конструктивно тормозной механизм состоит из статичной и вращающейся частей. Статичную часть у барабанного механизма представляет тормозной барабан, а вращающуюся – тормозные колодки с накладками. В дисковом механизме вращающаяся часть представлена тормозным диском, неподвижная – суппортом с тормозными колодками.

Управляет тормозными механизмами привод.

Гидравлический привод не является единственным из применяемых в тормозной системе. Так в системе стояночного тормоза используется механический привод, представляющий собой совокупность тяг, рычагов и тросов. Устройство соединяет тормозные механизмы задних колес с рычагом стояночного тормоза. Также существует электромеханический стояночный тормоз, в котором используется электропривод.

В состав тормозной системы с гидравлическим приводом могут быть включены разнообразные электронные системы: антиблокировочная, система курсовой устойчивости, усилитель экстренного торможения, система помощи при экстренном торможении (Brake Assist System).

Существуют и другие виды тормозного привода: пневматический, электрический и комбинированный. Последний может быть представлен как пневмогидравлический или гидропневматический.

Принцип работы тормозной системы

Работа тормозной системы строится следующим образом:

1. При нажатии на педаль тормоза водитель создает усилие, которое передается к вакуумному усилителю.
2. Далее оно увеличивается в вакуумном усилителе и передается в главный тормозной цилиндр.
3. Поршень ГТЦ нагнетает рабочую жидкость к колесным цилиндрам через трубопроводы, за счет чего растет давление в тормозном приводе, а поршни рабочих цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам.
4. Дальнейшее нажатие на педаль еще больше увеличивает давление жидкости, за счет чего срабатывают тормозные механизмы, приводящие к замедлению вращения колес. Давление рабочей жидкости может приблизиться к 10-15 МПа. Чем оно больше, тем эффективнее происходит торможение.
5. Опускание педали тормоза приводит к ее возврату в исходное положение под действием возвратной пружины. В нейтральное положение возвращается и поршень ГТЦ. Рабочая жидкость также перемещается в главный тормозной цилиндр. Колодки отпускают диски или барабаны. Давление в системе падает.

Важно! Рабочую жидкость в системе нужно периодически менять. Сколько тормозной жидкости потребуется на одну замену? Не более литра-полутора.

Основные неисправности тормозной системы

В таблице ниже приведены наиболее распространенные неисправности тормозной системы автомобиля и способы их устранения.

Заключение

Тормозная система является основой безопасного движения автомобиля. Поэтому на нее всегда должно быть обращено пристальное внимание. При неисправности рабочей тормозной системы эксплуатация транспортного средства запрещается полностью.

Устройство и принцип работы стояночного тормоза

Стояночный тормоз (он же ручной тормоз, или в обиходе “ручник” ) является неотъемлемой частью тормозного управления автомобиля. В отличие от основной тормозной системы, используемой водителем во время движения, стояночная тормозная система служит, в первую очередь, для удержания на месте автомобиля, стоящего на поверхностях с уклоном, а также может быть использована как экстренная аварийная тормозная система при отказе основной. Из статьи узнаем об устройстве и принципе работы ручника.

Функции и назначение ручного тормоза

Главное предназначение стояночного тормоза (или ручника) состоит в удержании автомобиля на месте во время длительной стоянки. Также он используется в случае выхода из строя основной тормозной системы при аварийном или экстренном торможении. В последнем случае ручник применяется в качестве притормаживающего устройства.

Также ручной тормоз используется при осуществлении резких поворотов на спортивных автомобилях.

Стояночный тормоз состоит из тормозного привода (как правило, механического) и тормозных механизмов.

Виды стояночного тормоза

По типу привода ручной тормоз подразделяется на:

• механический;
• гидравлический;
• электромеханический стояночный тормоз (EPB).

Тросовый привод стояночного тормоза

Наиболее распространен первый вариант благодаря простоте конструкции и надежности. Для активации ручника достаточно потянуть рукоятку на себя. Натянутые тросы заблокируют колеса и приведут к снижению скорости. Произойдет торможение автомобиля. Гидравлический ручник используется значительно реже.

По способу включения стояночный тормоз бывает:

• педальный (ножной);
• с рычагом.

Ножной стояночный тормоз

Ручник, приводимый в действие при помощи педали, используется на автомобилях с автоматической коробкой передач. Педаль ручного тормоза в таком механизме расположена на месте педали сцепления.

Различают также следующие виды привода стояночного тормоза в тормозных механизмах:

• барабанный;
• кулачковый;
• винтовой;
• центральный или трансмиссионный.

В барабанных тормозах используется рычаг, который при натяжении троса начинает воздействовать на тормозные колодки. Последние прижимаются к барабану, и происходит торможение.

При активации центрального стояночного тормоза происходит блокировка не колес, а карданного вала.

Также имеет место электрический привод ручного тормоза, где дисковый тормозной механизм взаимодействует с электродвигателем.

Устройство стояночного тормоза

К основным элементам ручника относятся:

• механизм, приводящий тормоз в действие (педаль или рычаг);
• тросы, каждый из которых воздействует на основную тормозную систему, приводя к торможению.

В конструкции тормозного привода ручника используются от одного до трех тросов. Схема из трех тросов наиболее популярна. Она включает в себя два задних троса и один передний. Первые соединены с тормозными механизмами, второй – с рычагом.

Тросы соединяются с элементами стояночного тормоза за счет регулируемых наконечников. На концах тросов расположены регулировочные гайки, позволяющие менять длину привода. Снятие с тормоза или возвращение механизма в первоначальное положение происходит за счет возвратной пружины, находящейся на переднем тросе, уравнителе или непосредственно на тормозном механизме.

Принцип работы ручника

Механизм приводится в действие переводом рычага в вертикальное положение до щелчка фиксатора. В результате тросы, прижимающие тормозные колодки задних колес к барабанам, натягиваются. Задние колеса блокируются, происходит торможение.

Чтобы снять автомобиль с ручника, необходимо зажать фиксирующую кнопку и опустить рычаг вниз, в исходное положение.

Стояночный тормоз в дисковом тормозном механизме

Что касается автомобилей с дисковыми тормозами, то здесь применяются следующие разновидности стояночного тормоза:

Винтовой применяется в дисковых тормозах с одним поршнем. Последний управляется за счет вкрученного в него винта. Винт вращается за счет рычага, соединенного с другой стороны с тросом. Поршень по резьбе вдвигается и прижимает тормозные колодки к диску.

В кулачковом механизме поршень перемещается за счет толкателя, имеющего привод от кулачка. Последний жестко соединен с рычагом с помощью троса. Перемещение толкателя с поршнем происходит при повороте кулачка.

Барабанный тормозной механизм применяется в дисковых тормозах с несколькими поршнями.

Эксплуатация ручного тормоза

В заключении дадим пару советов по эксплуатации ручника.

Необходимо всегда проверять положение ручника перед началом движения. Ехать на ручнике не рекомендуется, это может привести к повышенному износу и перегреву тормозных колодок и дисков.

А можно ли ставить машину на ручник зимой? Этого делать также не рекомендуется. В зимний период грязь со снегом налипает на колеса и при сильном морозе даже кратковременная остановка может привести к замерзанию тормозных дисков с колодками. Движение автомобиля станет невозможным, а применение силы может привести к серьезным поломкам.

В автомобилях с автоматической коробкой передач, несмотря на режим «паркинг», рекомендуется использовать также и ручник. Во-первых, это позволит продлить срок службы механизма «паркинга». А во-вторых, избавит водителя от внезапного отката машины в ограниченном пространстве, что, в свою очередь, может привести к нежелательным последствиям в виде наезда на соседнюю машину.

Заключение

Стояночный тормоз является важным элементом в устройстве автомобиля. Его исправность повышает безопасность эксплуатации транспортного средства и снижает риск аварий. Поэтому необходимо регулярно проводить диагностику и обслуживание данного механизма.

Электрический, гидравлический и другие виды стояночного тормоза

С момента времени Х, когда заурчал двигателем первый, пока экспериментальный, прототип автомобиля, конструкторская мысль непрестанно двигалась вперед, воплощаясь в металле, пластмассе или в пластинках кремния. Шла черепашьим шагом, летела, как птица, но только вперед, придавая нашим любимцам такой привычный и узнаваемый вид.

Герой сегодняшней статьи, стояночный тормоз, так же претерпел ряд кардинальных изменений, приобрел «интеллект», а сложностью конструкции превосходит станки с ЧПУ, собиравшие автомобили в середине 70-х годов двадцатого столетия.

Сколько в автомобиле тормозных систем

Три. И все они обеспечивают функции изменения скорости движения автомобиля, остановку и удержания на месте, используя силу трения и реакции опоры между колесом и материалом дорожного покрытия. Итак, разновидности тормозных систем:

Рабочая — обеспечивает управляемое снижение скорости движения автомобиля, при необходимости вплоть до остановки. Состоит из привода для передачи усилия и тормозного механизма. Он бывает, как правило, фрикционного типа, устанавливается в колесе и делится на два типа, барабанный и дисковый. Система привода и передачи усилия так же разделяется на несколько видов:

• Механический привод
• Гидравлический
• Электрический
• Пневматический

Первые три вида приводов будут детально рассмотрены в дальнейшем материале статьи.

Запасная — выполняет функции рабочей, при ее полном или частичном отказе. Конструктивно может представлять собой автономный узел или быть частью основной системы. Использует механизмы рабочей системы.

Как это работаетПринцип работы стояночного тормоза легче всего пояснить на примере системы с механическим приводом.
Механический ручной тормоз представляет собой систему из управляющего рычага, посредством тяг и системы тросов связанного с фрикционными механизмами колес.

Рычаг ручного тормоза, оснащенный храповым колесом для фиксации в рабочем положении, передает усилие на систему из одного, двух или трех тросов, соединенных с тормозным механизмом задних колес транспортного средства. Наибольшей популярностью пользуется схема с использованием трех тросов, одного центрального и двух боковых. Для обеспечения равного усилия на тормозных механизмах правого и левого колеса, центральный трос соединен с боковыми через специальную деталь сложной формы, так называемый уравнитель.

Элементы стояночного тормоза соединены с тросами посредством регулируемых наконечников. Такая схема позволяет производить подстройку системы без трудоемкой замены основных элементов привода.

Рычаги фрикционных механизмов, связанные с тросами, разводят тормозные колодки, прижимая их к поверхности барабана. Разблокировать стояночный тормоз, или снять автомобиль с ручника, можно опустив рычаг механического привода. Возвратное устройство вернет колодки в первоначальное положение и освободит тормозной барабан.

Просмотр небольшого видеоролика позволит яснее понять принцип работы стояночного тормоза.
» alt=»»>

Тюнинг гидравлической системы

Гидравлический привод используется в большинстве современных машин. Простое и надежное устройство, минимум сложных и ломких деталей, позволяют оставаться в строю даже в век электронных вычислительных и управляющих блоков, заменивших многие механические элементы в конструкции автомобиля.
Простая схема включает в себя:

1. главный тормозной цилиндр;
2. расширительный бачок;
3. регулятор давления;
4. два тормозных контура, для передних и задних колес транспорта.

При нажатии на педаль, в системе создается давление, передающееся на тормозные цилиндры, расположенные в колесах, которые прижимают колодки к поверхности дисков или барабанов. Разблокировка при снятии давления выполняется при помощи возвратного механизма.

Схема работы гидравлического ручника станет яснее после просмотра следующего видео.
» alt=»»>
Многие автолюбители, недовольные тем, как работает механический привод стояночного тормоза, решаются на модификацию основной тормозной системы. Гидравлический ручной тормоз устанавливается на контур, обслуживающий механизмы задних колес. Все элементы механического привода безжалостно удаляются.

По внешнему виду ручной тормоз, используемый для проведения модификации, практически не отличается от механического «собрата». Та же рукоять с кнопкой разблокировки, тот же храповой механизм, но вместо центрального троса – гидроцилиндр, мало чем отличающийся от ГТЦ основной системы.

Внешний вид ручного гидравлического тормоза.

Теперь давление в тормозном контуре, отвечающем за задние колеса автомобиля можно создать не только совместно с передним контуром, как происходит при штатном срабатывании основной системы, но и затянув рукоять ручного стояночного тормоза.

Схема установки ручного тормоза в гидравлическую систему автомобиля ВАЗ.

Основное преимущество модификации такого рода заключается в простоте обслуживания. Гидравлический привод стояночного тормоза работает без уравнителя усилий на правом и левом колесе. Согласно закону Паскаля, описывающему поведение жидкости в сообщающихся сосудах, давление во всех точках тормозного контура будет одинаковым.

Основной недостаток – снижение надежности системы в целом. Механический привод стояночного тормоза работал независимо от гидравлической рабочей тормозной системы. Теперь же, пробой контура и потеря жидкости, грозит оставить автомобиль без средств экстренной остановки.

Электромеханический стояночный тормоз

Развитие электронно-вычислительных систем и активное использование бортовых компьютеров в автомобилестроении привело к замене многих механических элементов блоками с программным управлением. Не обошло стороной это нововведение и тормозную систему. Электрический, или как его еще называют, электронный стояночный тормоз представляет собой автономный узел, работающий под управлением бортового компьютера автомобиля.

Конструктивно данное устройство состоит из электродвигателя, ременной передачи, планетарного редуктора и винтового привода. Электрический стояночный тормоз устанавливается на суппорте задних колес автомобиля.

При подаче управляющего сигнала электродвигатель посредством ременной передачи сообщает вращательное движение планетарному редуктору. Последний, снизив частоту оборотов электродвигателя, воздействует на винтовой механизм, отвечающий за прижатие колодок к тормозному диску.

Электронный привод стояночного тормоза. Схема исполнительной части.

Электромеханический стояночный тормоз включает в себя:

• входные датчики;
• электронный блок управления.

Датчик уклона информирует бортовой компьютер о положении автомобиля относительно линии горизонта, датчик сцепления фиксирует положение педали и скорость ее отпускания.

При нажатии кнопки включения, расположенной на передней панели автомобиля, электрический привод стояночного тормоза, воздействуя на прижимной винт, притягивает колодки к тормозному диску. Электрический стояночный тормоз отключается автоматически, при нажатии на педаль акселератора. Предусмотрен и «ручной» режим снятия – при нажатии на педаль тормоза.

При отключении тормоза электронный блок управления анализирует угол наклона автомобиля, положение педали акселератора и скорость отпускания сцепления. Эти данные помогают выбрать правильное время для разблокировки тормозных дисков, что создает исключительно комфортные условия вождения.

Схема включения электромеханической тормозной системы в бортовую управляющую сеть современного автомобиля.

Общие рекомендации при использовании стояночного тормоза

Не следует оставлять автомобиль на продолжительное, более двух недель, время на стояночном тормозе. На влажном воздухе тормозные колодки могут «прикипеть» к дискам или барабану, полностью обездвижив машину. Такая же ситуация может случиться в холодное время года. Осевшая на тормозных механизмах влага может препятствовать нормальной работе системы.

Следует не реже раза в месяц проводить проверку работоспособности ручника. Особенно это касается автомобилей с механическим приводом стояночного тормоза. Тросы, передающие усилие, могут растянуться, что приведет к крайне неприятным последствиям.