138 публикаций6,9 тысяч просмотров FacebookTwitterTelegram
Тормозная система автомобиля — один из механизмов, гарантирующих безопасность движения.
Его основная задача — обеспечить снижение скорости движения до полной остановки автомобиля, воздействуя на колеса. Тормоза на транспортных средствах начали использоваться задолго до появления автомобиля. Сначала они были примитивными, но все же позволяли уменьшить вращение колес.
Этими механизмами сразу оснащались первые появившиеся машины. С развитием транспортных средств также были разработаны системы, снижающие их скорость.
Содержание
Классификация тормозных систем автомобиля
Тормозная система автомобиля состоит из нескольких типов механизмов, каждый из которых выполняет определенные функции.
Некоторые из них связаны между собой, другие могут одновременно выполнять несколько функций.
Но в целом тормозная система включает следующие виды:
- Вспомогательный.
- Механизм работы;
- Замена;
- Стоянка;
Рабочий тормоз — основной.
именно с его помощью движение замедляется до полной остановки во время движения.
управляется педалью, установленной в салоне. Нажимая на него ногой с разной силой, водитель регулирует скорость замедления автомобиля.
Чтобы исключить увеличение скорости силовой установки при одновременном замедлении, педали акселератора и тормоза управляются одной ногой — правой. То есть водитель управляет двигателем или тормозами.
Стояночный тормоз.
Предназначен для обездвиживания автомобиля во время парковки и предотвращения несанкционированного движения.
Работа данного типа тормозов организована таким образом, что при парковке водитель блокирует вращение колес.
Для этого также можно использовать трансмиссию автомобиля (включенная передача не позволяет колесам свободно вращаться), но когда машина припаркована на склоне, трансмиссия не всегда может удержать машину.
Используя тандемную трансмиссию со стояночным тормозом, можно эффективно обездвижить автомобиль, особенно если ручной тормоз слабый и не «удерживает» автомобиль.
Кроме того, ручной тормоз используется для помощи в начале подъема.
Поскольку водитель не может одновременно управлять двумя педалями — газом и тормозом, велика вероятность того, что при попытке переехать с одного места на холм машина откатится назад.
В случае использования стояночного тормоза автомобиль можно удерживать до тех пор, пока двигатель не сможет вывести автомобиль из своего положения, а затем отпустить тормоз, тем самым исключив возможность поворота назад.
Аварийный тормоз.
Это реализовано не на всех автомобилях. Он предназначен для обеспечения торможения автомобиля при выходе из строя рабочего механизма.
Он может быть реализован как отдельная автономная система, действующая на тормоза колес, или запасной тормоз может быть частью рабочего контура системы.
Часто этот тип не устанавливается на легковые автомобили, а его роль выполняет стояночный тормоз.
Вспомогательные механизмы.
Они расположены на грузовиках и позволяют разгрузить рабочий тормоз при движении по протяженным спускам.
Кроме того, к вспомогательным механизмам относятся цепи системы, отвечающие за приведение в действие тормозов прицепа.
Виды тормозных систем
Всего на автомобилях было применено четыре типа тормозных систем, отличающихся друг от друга принципом действия.
Некоторые из них больше не используются в транспортных средствах, а некоторые были выбраны в качестве приоритетных.
Итак, на машине использовались следующие типы тормозов:
- Шина.
- Лента;
- Водопроводчик;
- Механический;
Ленточные тормоза использовались на первых автомобилях и долгое время не использовались из-за низкой эффективности и значительных усилий, требуемых от водителя, поэтому мы не будем их подробно рассматривать.
И хотя каждый тип тормозной системы включает в себя несколько типов устройств, основным из них является рабочий тормоз.
Он состоит из двух основных компонентов: привода и исполнительных механизмов, но об этом позже.
А пока рассмотрим типы тормозных систем.
Механический тормоз
Механические тормоза начали использовать с появлением барабанных тормозов, установленных между колесом и его осью.
Этот тип тормозов состоял из механизмов, в состав которых входили:
- Тормозной барабан;
- Колодки;
- Распредвал и пружины, установленные на оси каждого колеса;
- Механизм управления, состоящий из системы тросов и стержней.
Водитель при необходимости действовал на механизм управления. Его сила передавалась через стержни и тросы на распределительный вал.
Этот вал вращался и начинал разблокировать подшипники, заставляя их прижиматься к барабану. Возникающее трение замедлило вращение колеса.
В качестве рабочего тормоза этот тип срабатывания больше не используется, за исключением того, что он по-прежнему используется в качестве стояночного тормоза, но только на автомобилях, оборудованных барабанными механизмами хотя бы на одной оси.
С пневматическим приводом
Последний тип привода, используемый на автомобильном транспорте, — это шина, которая более широко используется в грузовых автомобилях.
Работа этого типа идентична сантехническим, но рабочим элементом служит сжатый воздух.
Краткая конструкция системы такова: там такие же барабанные тормоза с распредвалом. Но этот вал соединен с диафрагменной тормозной камерой.
Для этой камеры подходят линии подачи воздуха. Давление воздуха подается компрессором, а под давлением он сохраняется в ресиверах.
Механизм управляется тормозным краном.
Принцип действия.
- Сжатый воздух давит на диафрагму, которая отклоняет и толкает шток, который воздействует на механизм, и вал вращается, разблокируя колодки.
- Водитель с помощью ножной педали открывает линию подачи воздуха с помощью тормозного клапана.
- Диафрагма соединена стержнем с механизмом вращения распределительного вала.
- Сжатый воздух поступает в рабочие камеры мембраны.
Тормоза с гидравлическим приводом
Тип гидравлического привода получил распространение в легковых автомобилях.
В целом рабочий тормоз состоит из пяти элементов, цепочка положений которых выглядит так:
- Рабочие цилиндры (входят в конструкцию исполнительных механизмов);
- Педаль;
- Трубопроводы;
- Усилитель (пустой);
- Главный тормозной цилиндр;
Работа всей этой системы основана на таком свойстве жидкости, как отсутствие изменения объема при создании на нее давления (она не сжимается).
Благодаря этому можно использовать жидкость как элемент для передачи силы.
Принцип работы такой системы очень прост: водитель прикладывает усилие, нажимая на педаль, а усилитель в конструкции увеличивает ее.
Кроме того, усилие передается на поршни главного цилиндра. Они в движении создают давление на жидкость, за счет чего она выдавливается из цилиндра и по трубопроводам подается к рабочим цилиндрам.
Поршни рабочих механизмов перемещаются от результирующего действия жидкости, обеспечивая функционирование рабочего механизма.
Барабанный механизм имеет два поршня рабочих цилиндров, которые взаимодействуют с колодками.
Дисковые тормоза имеют единственный рабочий цилиндр с поршнем в суппорте. Но сам калибр может двигаться по своим осям атаки.
В этом механизме тормозной диск расположен между двумя колодками, установленными в суппорте.
Поршень, создавая на него давление, прижимает только одну колодку к диску, в то время как вторая прижимается суппортом, который смещается давлением поршня в колодке и диске.
Этот тип вождения теперь оснащен дополнительными механизмами и системами, такими как вакуумный усилитель, облегчающий водителю создание давления на жидкость, а также системой ABS, исключающей полную блокировку колеса при торможении, что предотвращает занос автомобиля и значительно сокращает тормозной путь.
При отпускании педалей установленные в главном цилиндре пружины возвращают поршни в исходное положение, что приводит к сбросу давления в системе и возвращению рабочих поршней в исходное положение.
Контуры тормозной системы
Для гидравлических и пневматических тормозов существуют схемы.
Контур — это срабатывание ряда тормозных механизмов без взаимодействия с другими механизмами.
То есть схема гарантирует, что тормозные механизмы срабатывают только для тех колес, на которые трансмиссия идет в рамках той же цепи.
Теперь каждая машина оснащена как минимум одной двухконтурной тормозной системой.
Контуры выполнены таким образом, чтобы гарантировать срабатывание тормозов даже в случае выхода из строя одного из них, поскольку они не взаимодействуют друг с другом.
Как вы понимаете, это как минимум вдвое увеличивает безопасность движения.
Рассмотрим, например, две ситуации.
В машине нет цепей, и вся трансмиссия объединена в одну.
При обрыве магистрали рабочий элемент (жидкость, воздух) отравляет, не обеспечивая необходимое давление для работы тормозных механизмов, автомобиль практически теряет тормоза.
Машина имеет двухконтурную систему.
В этом случае каждый контур обеспечивает привод для двух механизмов, при выходе из строя одного из них второй продолжает работать в обычном режиме, так как он не зависит от другого контура: тормозная система остается в рабочем состоянии, но только два колеса, l вместе эффективность тормозов падает, но они продолжают работать.
Как правило, левое переднее колесо с правым задним колесом и правое переднее колесо с левым задним колесом соединяются в цепь, так называемое диагональное соединение.
Но есть тормозные системы с параллельным подключением.
Барабанные и дисковые исполнительные механизмы
Основная работа при торможении ложится на исполнительные механизмы, так как они обеспечивают замедление вращения колеса.
Их работа основана на силе трения, поэтому все тормоза автоматические.
На автомобилях распространены два типа таких механизмов: барабанные и дисковые.
У каждого из них есть свои конструктивные особенности, достоинства и недостатки.
примечательно, что их сочетание вполне приемлемо. Таким образом, для многих автомобилей все механизмы могут быть только барабанными (обычно на грузовиках) или только дисковыми (многие автомобили).
Но встречается и их сочетание: на передние колеса установлены дисковые механизмы, а на задние — барабанные.
Тормозной механизм дискового типа.
Сейчас такой механизм используется все чаще, что связано с рядом преимуществ перед барабанным типом.
Конструктивно он состоит из нескольких элементов:
- Калибр.
- Диск;
- Колодки;
Диск действует как одна из фрикционных частей механизма и используется для создания трения при торможении. Он закреплен на ступице и вращается с той же скоростью, что и колесо.
Подушечки — это второй фрикционный компонент. Прижимание их к диску создает трение между этими элементами, которое снижает скорость вращения диска, а вместе с ним и колеса.
Для увеличения силы трения на колодках есть специальные фрикционные накладки.
В конструкцию суппорта входит рабочий цилиндр агрегата. Именно этот компонент гарантирует блокировку колодок.
Его конструкции разные: как однопоршневые (наиболее распространенные), так и двухпоршневые.
Конструкция этого механизма выглядит так: суппорт с поршнями закреплен над диском, а рабочие поршни (один или два) расположены перпендикулярно боковым поверхностям этого диска.
Колодки располагаются между суппортом и двумя боковыми (рабочими) поверхностями диска. В не заторможенном состоянии между фрикционными компонентами есть зазор, поэтому колодки не мешают вращению диска.
Теперь немного о том, как работают механизмы с однопоршневыми и двухпоршневыми суппортами.
В первом случае суппорт можно перемещать по направляющим, что позволяет одновременно нажимать обе колодки.
Работает это так: при повышении давления в рабочем цилиндре поршень выходит и начинает давить на блок. Это создает обратную силу, которая перемещает штангенциркуль по направляющим.
Двигаясь, начните нажимать на корпус второго блока. В результате происходит выравнивание силы нажатия колодок с обеих сторон диска.
В двухпоршневом суппорте его движения не ожидается, так как каждый блок прижимается собственным поршнем.
Устройство и работа барабанного тормозного механизма.
Конструкция привода барабана отличается от дисковой, более того, она принципиально другая.
Ваше устройство включает:
- Пружины сцепления.
- Барабанить;
- Щит;
- Колодки;
- Вторичный цилиндр с двумя поршнями;
Как и в случае с дисковым механизмом, барабан имеет две фрикционные составляющие, между которыми возникает трение при торможении. Здесь их роль играет барабан и два блока, выполненных в форме полумесяца.
Барабан — подвижный элемент, он расположен на оси и вращается вместе с колесом. Неподвижным элементом является щит с закрепленными на нем рабочим цилиндром (вверху) и держателем колодки (внизу).
Колодки (с фрикционными накладками) устанавливаются так, чтобы их верхняя часть упиралась в поршни и опору цилиндра.
В этом положении они удерживаются с помощью пружин растяжения (верхней и нижней) и зажимов. Все элементы, расположенные на щите, размещаются внутри барабана, то есть закрываются им.
Работает все очень просто: при нажатии на педаль поршни выходят из цилиндра и, преодолевая силу пружин, разводят колодки.
Это движение приводит к тому, что колодки начинают давить на внутреннюю поверхность (рабочего) барабана, что обеспечивает замедление его вращения.
Когда педаль отпускается, пружины возвращают колодки в исходное положение.
Сравнительные характеристики.
Как уже отмечалось, каждый из типов используемых механизмов имеет свои достоинства и недостатки.
К положительным качествам дисковых механизмов можно отнести:
- Легкая разборка для обслуживания и ремонта.
- Высокая эффективность;
- Быстрое удаление влаги;
- Меньшее время отклика;
- За счет открытой конструкции предусмотрена вентиляция (механизм лучше охлаждается и удаляются продукты износа);
Но при этом такие механизмы быстрее изнашиваются, поэтому их обслуживание с заменой расходных материалов нужно проводить чаще.
У открытого дизайна есть и недостатки.
Во-первых, между колодкой и диском попадает больше посторонних частиц, что увеличивает скорость износа.
Во-вторых, влаге намного легче попасть на рабочие предметы. Кроме того, если диск очень горячий, он может деформироваться.
Кроме того, такие механизмы сложно использовать в качестве элементов парковочной системы.
Что касается барабанных механизмов, то к их достоинствам можно отнести:
- Возможность использования стояночного тормоза в качестве элемента (именно поэтому такие механизмы очень часто используются на задних колесах).
- Большой ресурс без необходимости замены расходников;
- Высокая устойчивость барабана к перепадам температуры;
- Рабочие элементы защищены от попадания посторонних частиц (закрыты);
Но такие тормоза менее эффективны, есть вероятность их выхода из строя при сильном нагреве, они имеют более сложную конструкцию, что затрудняет ремонт.
Кроме того, разрушение пружин или самих колодок может привести к заклиниванию механизма.
Принцип работы стояночного тормоза
Как и в рабочей системе, стояночный тормоз состоит из двух компонентов: привода и исполнительного механизма.
Часто в стояночном тормозе используется механический тип срабатывания, который отличается простой конструкцией и надежностью.
В качестве исполнительных механизмов обычно используются барабанные тормоза, для чего в их конструкцию добавляются специальные рычаги.
Вся трансмиссия состоит из храпового механизма, установленного в салоне автомобиля и соединенного с кабелем, идущим под автомобилем к тормозам, где он соединяется с рычагами.
Принцип работы очень прост: поднимая рычаг в салоне, водитель приводит в действие храповой механизм, предотвращающий несанкционированное опускание стояночного тормоза.
В результате этого действия водитель тянет трос, который, в свою очередь, обеспечивает движение рычага, который раздвигает колодки, прижимая их к барабану.
Чтобы отпустить тормоза, водитель нажимает кнопку на рычаге, тем самым отсоединяя собачку от храпового механизма. Это позволяет опустить рычаг и вернуть весь механизм в исходное положение.
Недостатком такого срабатывания ручного тормоза является необходимость периодической регулировки натяжения троса. Кроме того, кабель со временем может перегреться, и его придется менять.
Современные системы ручного тормоза имеют электрический привод. Кроме того, некоторые из них даже используются в качестве привода дискового тормоза.
Кроме того, этот тип стояночного тормоза блокирует не колеса, а трансмиссию.
Суть этого типа привода сводится к тому, что электродвигатели устанавливаются в рабочие механизмы, которые действуют на колодки.
Но такие агрегаты считаются конструктивно сложными, что значительно увеличивает вероятность их выхода из строя. Поэтому они еще не распространились.
Многие производители автомобилей по-прежнему предпочитают простые и недорогие ручные тормоза с тросиком.
Диагностика тормозной системы
Для диагностики общей эффективности тормозной системы часто используются специальные крепления.
Самыми популярными являются барабанные стойки, которые позволяют определить усилие, создаваемое тормозной системой на каждое колесо, и время отклика системы.
Затем по показаниям проводится техническое обслуживание и ремонт.
Традиционные методы диагностики тормозов.
Один из таких методов — остановить измерение расстояния. Именно этот прием лежит в основе стенда сайта.
Суть метода заключается в движении автомобиля с определенной скоростью по ровной поверхности с последующим экстренным торможением.
Затем измеряется тормозной путь, и на основе измерений и сравнения их с номинальным значением, указанным в той документации на автомобиль, определяется эффективность тормозов.
Например, на полностью загруженной ВАЗ 2109 тормозной путь на сухой ровной поверхности на скорости 80 км / ч должен составлять около 38 м.
Более низкое значение или около того указывает на отличные характеристики торможения, более высокое значение указывает на проблемы с производительностью.
Недостатком этого метода является невозможность определения эффективности тормозов на каждом колесе и времени срабатывания трансмиссии.
Кроме того, на показания во время диагностики существенно влияют дорожные условия (мокрое или сухое полотно и т.д.).
Уход за тормозной системой автомобиля
Тормозная система играет одну из основных ролей в обеспечении безопасности при вождении автомобиля.
Поэтому обязательно следить за его состоянием и своевременно проводить техническое обслуживание.
Поскольку как рабочий тормоз, так и стояночный тормоз состоит из нескольких компонентов, обслуживание всей системы не очень сложно.
В перечень ремонтных работ входят:
- Управление и регулировка стояночного тормоза.
- Контроль уровня рабочей жидкости в баке;
- Замена изношенных колодок;
- Прокачка гидравлической трансмиссии для удаления воздуха из системы;
Читайте дальше: Как прокачать тормоза с АБС.
Кроме того, следует периодически проверять состояние сантехнических линий, особенно их резиновых деталей.
Что касается дисков и барабанов, то они тоже изнашиваются, но очень медленно, поэтому заменять их нужно очень редко, если, конечно, диск не деформируется из-за падения температуры.
Особенности ремонта элементов тормозной системы.
Следует отметить, что ремонт тормозов автомобиля не является особо дорогим, если он не оборудован дополнительными вспомогательными системами.
Но если есть такая же АБС, вдобавок в нее входит несколько систем (антиблокировочная система колес и система экстренного торможения) и на автомобиле премиум-класса, например, любой современной Audi, сбои в работе этих систем могут стоить очень дорого.
Какой бы тормозной системой ни был оснащен автомобиль, она требует постоянного контроля работоспособности, а также технического обслуживания и ремонта, так как это существенно влияет на безопасность движения.
Без определенных знаний все вышеперечисленное сделать сложно, поэтому мы надеемся, что после прочтения этой статьи вы хотя бы немного начали разбираться в этих вопросах.
