Тормозные системы автомобилей: классификация и принципы работы

Дорогие друзья водители, нам всем очень полезно знать как устроена гидравлическая тормозная система автомобиля. Но коли вы на страницах этого блога, то вы понимаете как архиважно знать всё про тормоза!

Я с трудом представляю себе, как можно управлять автомобилем без тормозов. Поехать на автомобиле без тормозов, это поступок впору сравнить, с камикадзе, который желает умереть ради великого императора. Нам это не к чему, а вот знать как устроена гидравлическая тормозная система автомобиля очень полезно.

А узнав про неё, будет ещё приятнее давить на педальку тормоза, представляя как там все движется и перетекает, проскальзывает и шоркает попискивая… Ведь мы же не согласны с утверждением — «тормоза придумали трусы»

Приступим. Для оптимального управления любым транспортным средством нужна соответствующая классу автомобиля тормозная система.

Для чего она нужна? Тут предельно понятно — для снижения скорости, для замедления, остановки и выполнения любого маневра.

А вот в случае продолжительной стоянки, особенно на склоне, для предотвращения самопроизвольного движения нужен стояночный тормоз.

Есть и другие тормозные системы. Ознакомимся с ними, с их классификацией, типами, принципом работы и конструктивными особенностями.

Классификация тормозных систем

Современные автомобили оснащены следующими видами тормозных систем:

● рабочей системой;
● стояночной;
● вспомогательной системой ;
● запасной.

Рабочая тормозная система

Рабочая тормозная система является основной и, соответственно, наиболее эффективной.

Служит для снижения скорости и остановки. Приводится в действие при нажатии водителем правой ногой на педаль тормоза.

Далее приводится механизм сжатия (тормоза дискового типа) или разжатия (тормоза барабнного типа) тормозных колодок тормозных механизмов всех колес одновременно.

Стояночный тормоз

Стояночная тормозная система служит для обеспечения неподвижного состояния автомобиля при длительной стоянке.

Многие водители фиксируют машину, включив первую или заднюю передачу. Правда на крутом склоне этой меры может не хватить.

Стояночный тормоз также используют для трогания с места на участке дороги с уклоном. В этом случае правая нога находится на педали газа, а левая на педали сцепления. Плавно отпуская ручник, включают сцепление и одновременно прибавляют газ, это исключает скатывание под уклон.

Запасная тормозная система

Запасную тормозную систему разработали для подстраховки основной рабочей, на случай отказа. Она может быть выполнена как автономное устройство, но чаще всего выполняется как один из контуров основной системы.

Вспомогательная система

Вспомогательной тормозной системой в основном оснащают большегрузные автомобили, такие как КамАЗ, МАЗ, и естественно все грузовики иностранного производства. Вспомогательные системы снижают нагрузку с основной при длительном торможении, например, в горной и холмистой местности.

К примеру так называемый, горный тормоз. Торможение происходит двигателем, при движении автомобиля на передаче.

Принцип его заключается в том, что кратковременно, специальными заслонками перекрываются впускные и выпускные патрубки. Так же торможение двигателем происходит при кратковременном прекращении подачи топлива для работы двигателя.

В цилиндрах создается вакуум и двигатель начинает затруднять движение автомобиля, тем самым его замедляя.

Принцип работы и конструкция тормозов

Проследим принцип работы на гидравлических тормозах:

1. Водитель жмет на педаль, чем приводит в движение поршень в главном тормозном цилиндре. Автоматически подключается усилитель тормоза, снижая нагрузку на педаль тормоза;
2. Жидкость через трубопроводы передает давление в тормозные механизмы, которые создают сопротивление вращению колес — происходит торможение;
3. При снятии ноги с педали, возвратная пружина тянет поршень назад, вследствие чего снижается давление, освободившаяся жидкость направляется обратно к главному цилиндру – колеса растормаживаются.

Гидравлическая тормозная система

Тормозные механизмы и приводы гидравлической системы:

• тормозные шланги высокого давления;
• педаль тормоза;
• рабочие тормозные цилиндры передних и задних колес;
• вакуумный усилитель тормозов;
• трубопроводы;
• главный тормозной цилиндр с бачком.

Примечание: Отечественные заднеприводные автомобили имеют схему с раздельной подачей жидкости из главного цилиндра к передним и задним колесам.Некоторые иномарки и переднеприводные ВАЗы имеют схему контура «левое переднее и правое заднее», плюс «правое переднее и левое заднее».

1. контур, правый задний — левый передний тормозные механизмы;
2. сигнальный датчик;
3. контур левый задний — правый передний тормозные механизмы;
4. бачок тормозной жидкости главного тормозного цилиндра;
5. главный тормозной цилиндр;
6. усилитель тормозов вакуумный;
7. педаль тормоза;
8. регулятор давления между контурами;
9. трос тормоза, стояночного;
10. тормозной механизм — заднее колесо;
11. регулировочный наконечник стояночного тормоза;
12. рычаг привода тормоза стояночного;
13. тормозной механизм колеса переднего.

Механическая система тормоза

Механический – в стояночной тормозной системе. Хотя в последних моделях используют и электропривод, тогда его называют электромеханическим ручником.

Для слаженной и безопасной работы тормозов, современные авто оснащены всевозможными электронными блоками, улучшающими их работу: АБС, усилитель экстренного торможения, блок распределения тормозных усилий.

Пневматическая система тормозов

Пневматический привод применяется в основном на большегрузных автомобилях.

Отличие этой системы от гидравлической в том, что вместо тормозной жидкости в системе работает воздух. Давлением воздуха разжимаются тормозные колодки, а давление воздуха в системе обеспечивает специальный компрессор, работающий от двигателя через ременную передачу.

Комбинированный привод

Комбинированный привод – это комбинация из нескольких типов тормозных систем. К примеру, совмещение гидравлического привода с воздушным, электрического и пневматического, есть и такие.

Типы тормозных механизмов

Большинство автомобилей оснащены механизмами фрикционного типа, в которых используется принцип сил трения. Расположены они в колесе и по конструкции делятся на барабанные и дисковые.

Раньше барабанные механизмы устанавливали на задних колесах, а дисковые на передних. Теперь могут ставить одинаковые типы на всех осях – как барабанные, так и дисковые.

Барабанные.

Барабанный тип или в обиходе – барабанный механизм представляет из себя две колодки, цилиндр и стяжную пружину, которые установлены на площадке в тормозном барабане.

На колодках приклеены фрикционные накладки (могу быть и наклепаны).

Колодки нижней частью закреплены шарнирно на опорах, а верхней – стяжной пружиной упираются в поршни колесных цилиндров.

В не заторможенном режиме между колодкой и барабаном есть зазор, который обеспечивает свободное вращение колес.

При поступлении жидкости в цилиндр, поршни расходятся и раздвигают колодки, которые соприкасаются с барабаном, и тормозят колеса.
Известно, что в такой конструкции передние и задние колодки изнашиваются неравномерно.

Дисковые.

Дисковый вариант включает:

● суппорт, закрепленный на подвеске, в его теле расположены внутренний и наружный тормозные цилиндры (есть вариант с одним цилиндром) и пара колодок;
● диск, закрепленный на ступице.

В случае торможения поршни прижимают колодки к вращающемуся диску, и останавливают его.

Сравнительные характеристики.

Барабанный вариант дешевле и проще в производстве. Он отличается эффектом механического самоусиления, который выражается в том, что при длительном давлении на педаль значительно увеличивается сила торможения. Это объясняется тем, что колодки внизу связаны одна с другой, и трение о барабан передней усиливает давление задней.

Но дисковый вариант меньше и легче, а его температурная стойкость лучше, из-за быстрого охлаждения. Также менять изношенные дисковые колодки проще, чем барабанные, что немаловажно, если вы производите ремонт сами.

Надеемся, что вам было интересно, но это не последняя беседа о тормозах.

Устройство и работа тормозной системы с гидравлическим приводом

Источником энергии в ТС с гидравлическим приводом является мускульная сила водителя, которая через гидравлический привод, разделенный на два независимых контура от двухкамерного главного цилиндра, управляет барабанными тормозными механизмами передних и задних колес. (СЛАЙД № 12)

Как уже было сказано, в современных автомобилях используются гидравлические тормозные приводы, в которых в качестве рабочего элемента используется специальная тормозная жидкость.

Гидравлический привод тормозной системы состоит из:

— рабочих тормозных цилиндров;

— главного тормозного цилиндра;

— тормозных трубок (шлангов);

— вакуумного усилителя тормозов.

Устройство тормозного гидравлического привода показано на рис. 6.

Рис. 6. Схема тормозного привода (СЛАЙД № 13)

1 – тормозные механизмы; 2 – лампа сигнализатора; 3 – выключатель лампы сигнализатора; 4 – пробка; 5 – тройник; 6 – тормозные механизмы задних колес; 7 – корпус сигнального устройства; 8 – длинный поршень; 9 – короткий поршень; 10 – разветвитель

Педаль 12 (рис. 7) качается на оси 9 и с помощью пальца 11 соединяется с подвижной вилкой 10 толкателя вакуумного усилителя.

Рис. 7. Установка педали вакуумного усилителя и двухкамерного главного цилиндра

1 – сигнализатор; 2 – выключатель сигнальной лампы аварийного состояния гидропривода тормозов; 3 – бачки; 4 – корпус главного тормозного цилиндра; 5,8 – гайки; 6 – вакуумный усилитель тормозов; 7 – пластина; 9 – ось педали тормоза; 10 – вилка; 11 – палец; 12 – педаль тормоза; 13 – упор; 14 – выключатель сигнала торможения; 15 – оттяжная пружина; 16 – кронштейн

Вакуумный усилитель (рис. 8) служит для повышения эффективности РТС при работающем двигателе.

Принцип действия усилителя основан на использовании разности давлений в атмосферных и вакуумных полостях.

При выходе усилителя из строя на поршни главного цилиндра передается только усилие от ноги водителя через педаль ТС, толкатель 33, клапан управления, буфер 21 и шток 7.

Рис. 8. Вакуумный усилитель (СЛАЙД № 15)

1 – крышка вторичной камеры; 2 – поршень вторичной камеры; 3 – обратный клапан; 4 – пружина; 5 – гайка; 6 – упор; 7 – шток; 8 – шайба; 9 – уплотнитель штока; 10 – стопорная шайба; 11 – уплотнительное кольцо; 12 — упорная шайба; 13 — стопорная шайба; 14 — уплотнительная манжета крышки; 15 — тарелка диафрагмы; 16 – опорное кольцо крышки; 17 – крышка первичной камеры; 18 – опорное кольцо; 19 – диафрагма поршня вторичной камеры; 20 — соединитель; 21 – буфер; 22 – пружина диафрагмы клапана управления; 23 — диафрагма поршня первичной камеры; 24 – корпус; 25 – поршень первичной камеры; 26 – корпус клапана; 27 – упорная шайба; 28 – опорное кольцо корпуса; 29 – уплотнительная манжета корпуса; 30 – поршень клапана; 31 – воздушный фильтр; 32 – защитный чехол; 33 – толкатель; 34 – шплинт; 35 – втулка; 36 – пружина клапана; 37 – уплотнитель клапана управления; 38 – стопорная шайба; 39 – шплинт; 40 – диафрагма клапана; 41 – винт; I, II – атмосферные полости; III, IV – вакуумные полости.

Двухкамерный главный тормозной цилиндр (рис. 9) служит для одновременного создания давления в обоих контурах тормозного гидравлического привода при нажатии на педаль ТС.

Рис. 9. Двухкамерный главный тормозной цилиндр (СЛАЙД № 16)

1 – крышка; 2 – прокладка; 3 – сетка; 4 – бачок; 5 – штуцер; 6, 8, 15 – прокладки; 7 – пробка; 9, 14 – упоры; 10 – пружина; 11, 12 – шайбы; 13, 19 – поршни; 16 – втулка ограничитель; 17 – винт упор; 18 – манжета; 20 – наружная манжета; 21 – упорная шайба; 22 – стопорное кольцо

Камеры главного цилиндра питаются тормозной жидкостью раздельно из двух компенсационных бачков, установленных на корпусе цилиндра.

Каждый из поршней имеет свою возвратную пружину, перепускные отверстия для обеспечения быстроты повторного срабатывания привода, закрываемые шайбами и манжетами. Взаимное положение поршней ограничивается втулкой – ограничителем и винтом.

Сигнальное устройство (рис. 10) служит для контроля и сигнализации водителя о нарушении герметичности одного из контуров тормозного гидравлического привода.

Рис. 10. Сигнальное устройство (СЛАЙД № 17)

1 – корпус; 2 – штуцер; 3 – выключатель; 4, 8 – прокладки; 5 – пробка;6 – длинный поршень;

7 – короткий поршень

Каждая из полостей сигнального устройства, находящихся с обеих сторон поршней, присоединена к одному из контуров тормозного гидравлического привода при помощи соответствующих трубопроводов.

При нарушении герметичности любого контура тормозного гидравлического привода давление в нем снижается. Соответствующее снижение давления произойдет и в той полости сигнального устройства, которая соединена с этим контуром. В другой же полости давление сохраняется неизменным. Под действием возникшей разности давлений поршни переместятся в сторону полости с меньшим давлением и выжмут шарик из кольцевой проточки длинного поршня. Шарик переместит шток выключателя, который замкнет цепь сигнальной лампы и тем самым даст знать водителю о возникшей неисправности в тормозном приводе.

Тормозной механизм переднего колеса (рис. 11) крепится вместе с цапфой к крышке колесного редуктора.

Рис. 11. Тормозной механизм переднего колеса (СЛАЙД № 18)

1 – щит тормоза; 2 – задняя соединительная трубка; 3 – болт регулировочного эксцентрика; 4 – тройник; 5 – болт соединительной муфты; 6 – прокладки; 7 – соединительная муфта; 8 – перепускной клапан; 9 – колесный цилиндр; 10 – колодка тормоза; 11 – регулировочный эксцентрик; 12 – стяжная пружина колодок; 13 – опорная втулка; 14 – опорный диск; 15 – гайка; 16 – шайба; 17 – защитный колпак; 18 – уплотнительные кольца; 19 – поршень; 20 – пружина; 21 – передняя соединительная трубка

На щите с помощью опорных пальцев и гаек закреплены два рабочих цилиндра. На опорных пальцах выполнены эксцентрики, на которые установлены латунные опорные втулки колодок.

Поворотом опорных пальцев с эксцентриками можно смещать опорные концы колодок относительно тормозного щита. Регулируют тормозной механизм с помощью опорных пальцев при их сборке на заводе или при ремонте с заменой колодок или накладок.

При правильной установке колодок с неизношенными накладками
и тормозным барабаном метки на опорных пальцах (керны на наружных
торцах) должны быть расположены, как показано на рис. 6, или с отклонениями от этого положения в ту или другую сторону до 50°.

Фрикционные накладки колодок крепятся к ободу алюминиевыми заклепками, утопленными в тело накладки.

Подвижные концы тормозных колодок входят в пазы наконечников поршней колесных цилиндров. Колодки внутренней поверхностью своих ободов опираются на регулировочные эксцентрики, подвижно установленные на тормозном щите. От произвольного проворачивания эксцентрики удерживаются сильными пружинами. Колодки прижимаются к эксцентрикам стяжными пружинами. Шестигранные головки болтов регулировочных эксцентриков введены на наружную сторону тормозного щита. При помощи эксцентриков устанавливается необходимый зазор между колодками и барабаном. От бокового смещения колодки удерживаются торцами болтов регулировочных эксцентриков и пружинами, установленными в средней части колодок.

Колесный тормозной цилиндр имеет два отверстия. Одно отверстие служит для подвода тормозной жидкости из системы привода, а другое – для выпуска воздуха из системы при прокачке: оно закрыто перепускным клапаном, который в завернутом положении обеспечивает герметичность. Для предохранения от засорения отверстие клапана закрывается защитным колпачком. Внутренние полости колесных цилиндров защищены от влаги, пыли и грязи резиновыми колпачками.

При срабатывании РТС торможение автомобиля происходит за счет прижатия колодок к тормозным барабанам, в результате чего кинетическая энергия движения автомобиля преобразуется в тепловую энергию трения с выделением тепла, что предусмотрено конструктивно.

Тормозной механизм заднего колеса (рис. 12) максимально унифицирован с тормозным механизмом переднего колеса (поршни, уплотнительные кольца и другие детали рабочего цилиндра такие же).

Накладка задней колодки короче, чем накладка передней колодки. Это предусмотрено для того, чтобы износ задних и передних накладок был одинаковый.

Тормозные барабаны одинаковые на всех колесах автомобиля.

Барабаны крепятся к ступице тремя винтами, которые по окружности расположены неравномерно; это обеспечивает установку барабана на ступице в одном определенном положении, при котором обрабатывался барабан в сборе со ступицей. Переставлять тормозные барабаны с одной ступицы на другую не рекомендуется, так как это приведет к увеличению биения рабочих поверхностей барабана.

Рис. 12. Тормозной механизм заднего колеса (СЛАЙД № 19)

1 – метка на опорных пальцах; 2 – щит; 3 – эксцентрик; 4 – головка оси эксцентрика; 5 – колесный тормозной цилиндр; 6 – перепускной клапан; 7, 13 – тормозные колодки; 8 – защитный колпак; 9 – поршень; 10 – уплотнительное кольцо; 11 – пружина поршня; 12 – стяжная пружина

Работа привода.(СЛАЙД № 20)

Нажимает ногой педаль тормоза, которая расположена в салоне автомобиля между педалями газа и сцепления. Приложенное усилие передается через специальный шток на поршень главного тормозного цилиндра. Поршень, в свою очередь, давит на залитую в систему тормозную жидкость, которая направляет усилие через топливные трубки и шланги на тормозные цилиндры колес. При этом у тормозных цилиндров выдвигаются поршни. Они давят на тормозные колодки, прижимая их либо к тормозным дискам, либо к тормозным барабанам (в зависимости от конструкции тормозов). Диск или барабан имеется у каждого колеса и непосредственно связан с ним, поэтому когда колодки давят на вращающийся вместе с колесом диск (барабан), движение колеса замедляется и в итоге прекращается.

Выводы по вопросу.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет