Тормозная система автомобиля

Теория замедления

Даниил Минаев, фото автора

Тормозная система – важнейшая в любом автомобиле! Говорить о том, что от её исправной работы зависит многое – просто банально. Без хороших тормозов и гонку не выиграть в автоспорте, хотя дилетанты нередко полагают, что в автоспорте на первом месте – энерговооружённость авто. На заснеженной и скользкой дороге казалось бы тормоза играют в эпизодах, однако без их нормальной настройки никак не обойтись…

Здесь мы собрали топ десяти общих важнейших вопросов, касающихся тормозных систем. Начинающим отраслевым специалистам эти зарисовки, надеюсь, смогут послужить кратким справочным пособием, а опытным экспертам в области эксплуатации напомнят, не пора ли провести очередную техническую ревизию вверенного им подвижного состава. В качестве сторонних независимых и компетентных консультантов при подготовке данной статьи с нами сотрудничали специалисты компании Bosch.

Основные разновидности и компоненты тормозных систем

Тормозную систему любого автомобиля составляют два основных блока: тормозной привод и колёсные тормозные механизмы. В современных автомобилях наиболее распространены два типа привода: гидравлический и пневматический. Гидропривод тормозной системы применяется на легковых автомобилях, микроавтобусах и малотоннажных грузовиках, как правило, полной массой не более 3,5 т. Гидропривод сегодня всегда имеет усилитель, позволяющий более комфортно и точно осуществлять воздействие на тормозную педаль. Усилитель в большинстве конструкций вакуумного типа, использующий разрежение на впуске.

При надлежащем уходе, который заключается в своевременной замене сомнительных или изношенных компонентов, в первую очередь колодок, шлангов и тормозных цилиндров, гидропривод стабилен и надёжен долгие годы. Но при аварийном повреждении или из-за неисправности оставшиеся в строю рабочие контуры сильно снижают эффективность торможения. Время срабатывания гидропривода в тормозах современного автомобиля ничтожно мало – до 0,3 с.

Пневматический привод тормозов – удел тяжёлой техники. На современных автомобилях он устроен так, что при недостаточном давлении в пневмосистеме машина останавливается или её вовсе невозможно сдвинуть с места без подачи воздуха (это обеспечивается энергоаккумуляторами). Зато даже при наличии неисправностей пневматическая система, благодаря солидному запасу производительности компрессора, позволяет доехать до места стоянки или ремонта без существенного снижения эффективности торможения.

Но время срабатывания пневмопривода тормозной системы гораздо больше, чем у гидравлического – до одной (1!) секунды на автопоезде. Задумайтесь на этим значением. При скорости 60 км/ч за это время транспортное средство преодолеет путь около 16,7 м, при том, что стандартная длина еврофуры 16,5 м. Приплюсуйте сюда путь, пройденный за время реакции водителя, около 0,3 с, а это ещё около 4 метров и задумайтесь о последствиях…

Ещё иногда встречается на дорогах техника с пневмогидравлическим приводом, но это устаревшее решение, которое уже ушло из масс (такие конструкции необходимы для военной техники, связаны с временем оперативной эвакуации ВАТ, но это отдельная и длинная история), поэтому в сегодняшней беседе не рассматривается.

Далее привод тормозной системы преобразует усилие, сообщаемое водителем педали тормоза, в давление, оказываемое на колёсные тормозные механизмы. Они, в свою очередь, создают силу трения, благодаря чему замедляется или прекращается вращение колёс, а автомобиль снижает скорость или останавливается.

В общем и целом вспоминаем школьную физику: тормозная система преобразует кинетическую энергию движения транспортного средства в тепловую и развеивает тепло в атмосферу.

Типажи дисков и барабанов

В современных автомобилях, больших и маленьких, всё чаще встречаются дисковые механизмы на всех осях. Однако по нашим дорогам ездит достаточно много легковушек, оборудованных дисковыми тормозами на передних колёсах и барабанными на задних.

У грузовиков и автобусов за редким исключением колёсные тормозные механизмы на всех осях однотипные: везде стоят или диски, или барабаны. При одинаковых радиусах приложения приводных сил барабанные тормоза эффективнее, поэтому они по-прежнему востребованы на тихоходной и тяжёлой строительной технике, реже требуют замены колодок и иного обслуживания. В магистральных и развозных перевозках сегодня преобладают дисковые механизмы.

Дисковый механизм состоит из тормозного диска на ступице колеса, суппорта и расположенных в его пазах тормозных колодок – именно они, прижимаясь к диску, создают трение, которое и преобразует кинетическую энергию в тепловую.

В барабанном тормозном механизме на ступице колеса находится тормозной барабан, внутри которого расположена пара тормозных колодок. При нажатии на педаль тормоза поршень или разжимной кулачок приводит колодки в движение, прижимая их к барабану, чтобы создать опять же необходимое для замедления движения автомобиля трение.

Как отследить состояние элементов тормозного механизма?

Именно на тормозной механизм приходится основная нагрузка при торможении. От состояния его элементов в значительной степени зависит эффективность всего процесса. Поэтому минимум два раза в год имеет смысл проверить, как же обстоит дело с тормозами на вашей машине.

В случае с барабанным тормозным механизмом без снятия колеса в принципе не обойтись, так как все его элементы находятся внутри барабана без визуального доступа к ним. Дисковые тормоза допускают визуальный осмотр (если, конечно, обзор не закрывают колпаки или особенности дизайна колёсного диска). Нормальной считается толщина фрикционного слоя не менее 3,5 мм. Впрочем, даже если вы увидели именно такую картину, это ещё не повод успокаиваться: бывает так, что наружная и внутренняя колодки изнашиваются неравномерно. В большинстве дисковых тормозных механизмов внутренняя колодка «подходит» быстрее.

В движении, как всегда поступает опытный водитель, следует обращать внимание на то, как ведёт себя машина, какие звуки издаёт при торможении, как реагирует педаль тормоза на нажатие. Неприятные скрипы, появление металлической стружки на тормозных дисках, увеличение хода педали тормоза, вибрация при торможении или увод автомобиля в сторону – признаки износа элементов тормозного механизма.

О том, что тормозные колодки пора менять, могут сообщить специальные датчики – механические или электронные. Первые представляют собой металлическую пластинку из пружинной стали, которая при износе фрикционного слоя колодки начинает тереться о тормозной диск и издавать посторонний звук – «противный скрип». При срабатывании электронного датчика загорается соответствующий индикатор на приборной панели.

До какой температуры нагреваются элементы тормозной системы в процессе торможения и какую должны выдерживать?

В этом вопросе многое зависит от типа автомобиля и стиля вождения. Одно дело – такси или частник, другое дело – большегруз на затяжном спуске. Но температурные показатели схожи и у маленьких, и у больших. Спокойный городской стиль – самый щадящий для тормозного механизма, в таком режиме их сложно разогреть выше 400 °C; более агрессивная манера езды с резкими разгонами и торможениями способна увеличить эту температуру до 500–650 °C, а при запредельных гоночных нагрузках тормозной механизм накаляется в буквальном смысле докрасна – более 800 °C!

Уважающие себя и уважаемые автопроизводителями бренды заботятся о том, чтобы их комплектующие не только благополучно выдерживали экстремальные термические и механические нагрузки, но самое главное – обеспечивали безопасность торможения за счёт стабильности свойств фрикционных материалов и сплавов.

Вопрос «легкового» порядка. Можно ли устанавливать на обычное авто спортивные колодки? Улучшит ли это качество торможения?

Даже если вы любитель больших скоростей, за пределами гоночного трека необходимости в использовании специальных колодок нет. Более того, такие колодки создаются в расчёте на принципиально иной режим эксплуатации в том числе температурный, и наиболее эффективно работают при температурах, недостижимых в обычных условиях. А значит, на городских улицах могут не выручить, а, наоборот, подвести, увеличив тормозной путь, ведь такие фрикционные смеси наиболее эффективны по достижении определённого нагрева.

Вообще это очень больная и актуальная общая тема использования «гоночных» компонентов на обычных автомобилях. И дело здесь не только в тормозах. Для самоконтроля есть простой и точный алгоритм: необходимо всё время помнить, что у гонщиков принципиально иные задачи, чем у повседневных эксплуатантов. Иногда и совсем другие бюджеты. Там надо выиграть гонку и всё, но это очень многое и основное! Все детали и расходные материалы в автоспорте можно менять на любом этапе, после каждого заезда. Спортсменов не интересуют вообще вопросы холодного пуска, прогрева и малых нагрузок, им не нужен ресурс даже крупных узлов, превышающий период состязаний. Поэтому индустрия деталей для автоспорта, хоть и подразумевает самые современные технологии, служит совсем иным задачам…

«Дискобол». Глухие или вентилируемые, перфорированные или с насечками – какие диски выбрать?

Тормозной диск может быть сплошным или иметь в своей конструкции каналы вентиляции, насечки или перфорацию. «Глухая» конструкция, используемая сегодня, в основном на задних осях не самых мощных легковушек – самая простая и доступная по цене, но при этом и самая ненадёжная: быстро перегревается в результате трения и медленно отводит тепло.

Современным стандартом (по крайней мере на передней оси) являются вентилируемые диски – состоящие из двух слоёв, между которыми располагаются специальные каналы для отвода тепла.

Для эффективной работы тормозной системы имеет значение отвод не только тепла, но и газов, которые вырабатываются в результате трения колодок о диск. Для этого на диске может иметься перфорация, насечки либо их комбинация. Эффективность торможения они, конечно, увеличивают, но вместе с тем не лишены недостатков: за счёт неровностей на поверхности колодки изнашиваются быстрее, а сами диски (особенно перфорированные) отличаются меньшей прочностью по сравнению со своими гладкими «собратьями». Такие диски родом из автоспорта, и по большому счёту нужны лишь опытным поклонникам условного «спортивного» стиля вождения. И самое главное – изменять конструкцию и самостоятельно наносить перфорацию либо насечки на сплошной диск ни в коем случае не допускается.

«Минутка наивности». Когда нужно менять тормозные диски и почему это нужно делать только в паре?

Обычно тормозных дисков хватает на 2–3 замены колодок. Однако периодически не лишним будет проверить штангенциркулем толщину диска в нескольких местах, чтобы оценить необходимость замены (максимальную и минимальную величину производитель указывает на самом диске). Замену тормозных дисков нужно проводить в паре на одной оси. От этого зависит синхронность срабатывания тормозов на обоих колёсах, а значит и поведение автомобиля при торможении, то есть безопасность, при этом нагрузка на другие элементы тормозной системы и ходовой части в таком случае распределяется равномерно.

Очевидно, но как ни удивительно, что одновременно с заменой дисков нужно обязательно менять и колодки. Предчувствую вал споров. И спешу ответить. Мы не говорим о вариантах «доехать, дожить, сэкономить». Речь идёт о приведении автомобиля в техническое состояние, заложенное при его проектировании. А как будет у вас, вам и решать! Комбинация старых колодок и новых дисков может привести к порче последних. Не становитесь тем скупцом, которому приходится платить дважды. Кстати, колодки тоже меняются комплектом – по тем же причинам, что и диски.

Можно ли использовать диски или барабаны и колодки разных производителей?

Общее правило – нужно убедиться, что выбранные вами элементы тормозной системы соответствуют друг другу и могут работать «в паре». Комплектующие разных брендов могут оказаться просто несовместимыми, но на практике это бывает крайне редко. В идеале конечно же лучше использовать комплект одного производителя. Это гарантирует, что детали точно подойдут друг к другу.

Как и зачем обкатывать, «притирать» новые колодки и диски?

Это как раз тот случай, когда притирка происходит в самом буквальном смысле: новые детали просто необходимо «познакомить» друг с другом! Помните, сразу после замены дисков или колодок нужно продавить педаль тормоза, чтобы подвести зазоры во фрикционной паре, это делается буквально несколькими нажатиями. Первые километры пробега после замены не забывайте о том, что тормозить нужно плавно, избегая повышенных нагрузок на тормозной механизм. Да и впоследствии какое-то время нельзя резко сбрасывать скорость, «утапливая» педаль тормоза в пол резким движением, работать желательно более плавно, чем обычно. Когда поверхность нового диска приобретет равномерный цвет без полос и пятен, это сигнализирует о том, что первичная притирка прошла удачно. Не стоит волноваться, если первое время при торможении раздаются посторонние звуки и скрипы: это нормально для новых деталей после замены.

Как влияет состояние колодок и дисков на тормозной путь?

Ещё 20 лет назад при торможении со 100 км/ч до полной остановки нормальным считался тормозной путь 50–60 метров (показатель для легковых автомобилей). Сегодня – уже 40–45 метров: технологии не стоят на месте, и тормозные системы работают всё более эффективно. Однако величина тормозного пути непосредственным образом связана с состоянием колодок: изношенные тормозные колодки, диски или барабаны, как и несвоевременная замена тормозной жидкости, могут привести к увеличению тормозного пути!

Нужно ли использовать специальные смазки тормозных систем и их компонентов? Какой это может дать эффект?

Металлосодержащие смазки (алюминиевые, медные и др.) использовать можно и даже нужно, но только на тех поверхностях, где в процессе эксплуатации между разными металлами не сможет возникнуть электрохимическая реакция. Графитовая смазка имеет существенный недостаток – низкую эффективность. Поэтому многие производители предлагают специальные смазки для механизмов тормозной системы, они не содержат металлов и кислот.

На прощание

Каждый нюанс, имеющий отношение к эффективности работы тормозов, заслуживает пристального внимания. Обращайте внимание на любое изменение привычного поведения машины во время торможения, своевременно выполняйте все сервисные манипуляции, внимательно относитесь к выбору запчастей для замены. И тогда большинства неприятных ситуаций, связанных с тормозами, можно будет избежать.

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.

ТИПЫ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ, ДЕТАЛИ И ФУНКЦИИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТОРМОЗА

Какова функция тормозной системы?

Функции тормозной системы в автомобилях;

• Снижение скорости автомобиля,
• Остановка автомобиля,
• Для стабилизации неподвижного автомобиля на месте (стояночный тормоз).

 

Что такое тормозная система?

Тормозная система — одна из важнейших систем активной безопасности, которая позволяет автомобилю безопасно замедляться или останавливаться.

 

Как работает тормозная система?

Торможение — это процесс преобразования кинетической энергии (энергии движения) движущегося транспортного средства в тепловую энергию. Энергия движения транспортного средства превращается в тепловую энергию, генерируемую трением колодок о диск, и транспортное средство замедляется или останавливается.
Когда водитель нажимает на педаль тормоза, эта тяга передается на усилитель тормозов посредством толкателя, рычаг педали тормоза работает как рычаг, а усилие увеличивается и передается на усилитель тормозов. Усилитель тормозов дополнительно увеличивает эту тягу водителя и передается на шток поршня в главном центре тормоза прямо перед ним. Гидравлическое тормозное масло находится в главном тормозном центре.

Поршни в тормозном центре сжимают гидравлическую жидкость (с большей силой) и передают ее к тормозным цилиндрам в колесах и поршням в суппортах по гидравлическим трубам и шлангам с толкающим движением водителя путем нажатия педали и дополнительно усилен сервоприводом.
Дисковые тормоза имеют тормозной суппорт. Гидравлическая жидкость под давлением толкает поршень в цилиндре в суппорте к диску, перед поршнем находится тормозная колодка, из-за трения тормозной колодки о диск, диск, прикрепленный к центру колеса, замедляется, колесо замедляется или останавливается. Барабанные тормоза имеют внутри барабана колесный тормозной цилиндр.

 

 

Гидравлический тормоз работает по принципу Паскаля.

Электронное оборудование было добавлено к гидравлическим тормозным системам с развивающейся технологией, и его работа была улучшена. ABS, ASR, ESP и т.п. это дополнительные системы. Система ABS входит в стандартную комплектацию автомобилей нового поколения, и система ESP становится все более распространенной. Наряду с этими системами в тормозную систему было добавлено множество датчиков и активаторов.

 

В современных легковых автомобилях среднего класса и легких коммерческих транспортных средствах дисковые тормоза обычно используются на передних колесах, а барабанные — на задних. Однако с 2016 года использование дисковых тормозов на 4-х колесах становится все более распространенным в производимых транспортных средствах.

Пневматические тормозные системы используются в таких транспортных средствах, как грузовики и автобусы, перевозящие тяжелые грузы.

 

Какие бывают типы тормозной системы?

Тормозные системы можно в основном рассматривать по трем основным категориям: ручной тормоз, рабочий (ножной) тормоз и вспомогательные тормозные системы.

РУЧНОЙ ТОРМОЗ

• Механический ручник
• Электрический стояночный тормоз

РАБОЧИЙ ТОРМОЗ (НОЖНОЙ ТОРМОЗ)

• Механические тормоза (сегодня не используются)
• Классические гидравлические тормоза (без гидровоска, сегодня не используются)
• Гидравлические тормоза с вакуумным усилителем (наиболее широко используемый на сегодняшний день тип)
• Гидравлические тормоза с пневмоприводом
• Пневматические тормоза (для грузовиков и автобусов)
• Электрические тормоза

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ

• Тормозная система Abs
• Система контроля тяги (заноса) (ASR — TRC — TCS)
• Электронная система стабилизации (ESP — ESC — VSC)
• Электронная система распределения тормозов (EBD)
• Износостойкие тормозные системы (замедлитель — выхлопной тормоз — моторный тормоз)

 

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА

Каковы основные части гидравлической тормозной системы?

В общем, части тормозной системы: педаль тормоза, усилитель тормозов (westinghouse), главный тормозной центр, модуль гидравлического клапана, тормозные трубки и шланги, тормозные диски, тормозные барабаны, суппорты, колесные тормозные цилиндры, тормозные колодки.

Принцип работы гидравлической тормозной системы

Тормозная система преобразует энергию движения транспортного средства в тепловую энергию за счет трения в тормозном механизме, позволяя транспортному средству замедляться или останавливаться. Гидравлическая тормозная система основана на логике использования гидравлической жидкости в тормозной системе, увеличивая усилие, создаваемое педалью тормоза, с помощью принципа паскаля и передавая его на колесные цилиндры, таким образом преобразуя небольшое толкающее усилие, создаваемое ногой водителя, на педаль тормоза в силу трения, которая может легко остановить автомобиль с помощью колодок. В барабанных или дисковых тормозных механизмах трение, вызванное гидравлической жидкостью под давлением, толкающей поршень и прижимающей накладку к диску или барабану, замедляет или останавливает колесо. Когда колесо замедляется, шина на нем трется о дорогу, замедляя и / или останавливая автомобиль. То, что замедляет и останавливает автомобиль, — это коэффициент трения между шиной и дорогой.

На самом деле происходит то, что механическое движение, создаваемое педалью, преобразуется в повышенное гидравлическое давление, а это высокое гидравлическое давление преобразуется обратно в сильное механическое воздействие в колесном тормозном механизме. Низкое усилие -> большое гидравлическое давление (принцип Паскаля) -> торможение на колесе с большим усилием.
 

Детали и функции тормозной системы

Педаль тормоза: в гидравлической тормозной системе тормозная дозировка и толкающее усилие создаются водителем с помощью педали тормоза. Педаль тормоза имеет форму рычага и передает ее в виде толкающего усилия на усилитель тормозов, увеличивая примерно в 5 раз усилие на педаль, нажимаемое ногой.

 

 

Усилитель тормозов — Хидровак (Westinghouse): Усилие нажатия, создаваемое педалью тормоза, увеличивается усилителем тормозов и передается в главный тормозной центр. Усилитель тормозов увеличивает силу нажатия педали тормоза за счет силы вакуума.

 

 

Главный тормозной цилиндр: Главный тормозной центр расположен прямо перед усилителем тормозов. Функция главного тормозного цилиндра: сила тяги от усилителя тормозов преобразуется в гидравлическое давление в главном тормозном цилиндре. Это гидравлическое давление передается в тормозные суппорты (тормозные цилиндры, если барабанный тормоз) на колесах через две выпускные трубы тормозов: передние и задние колеса или правое переднее левое заднее — левое переднее правое заднее.
Если автомобиль оснащен тормозной системой ABS, эти две тормозные линии, выходящие из тормозного центра, подключаются к входу гидравлического модуля ABS. Отсюда гидравлическое тормозное давление передается на каждое колесо отдельно.
 

Гидравлический блок тормоза (резервуар): Гидравлический блок тормозной жидкости расположен как единое целое над главным тормозным цилиндром. Гидравлическое масло тормоза хранится внутри, и масло, необходимое для тормозной системы, забирается отсюда, масло, возвращающееся из системы, возвращается в этот резервуар.

 

Ограничитель тормозов (клапан дозатора тормозного давления): Ограничитель тормоза используется на старых автомобилях без АБС. Тормозное давление обычно необходимо направить 70% на передние колеса и 30% на задние колеса; Поскольку двигатель находится впереди, а вес автомобиля приходится на передние колеса во время торможения, передним колесам автомобиля требуется большее тормозное давление, а задним колесам — меньшее тормозное давление. Этот гидравлический клапан, который снижает давление тормозной жидкости на задние колеса при включении тормоза, называется ограничителем тормоза.

 

 

Чувствительный к нагрузке ограничитель тормоза используется для увеличения тормозного давления, передаваемого на задние колеса, в соответствии с величиной нагрузки в транспортных средствах, таких как грузовые автомобили-перевозчики и пикапы. Также называется регулятором тормоза.

 

Дисковый тормозной механизм: Это та часть, где происходит торможение. Тормозная жидкость под давлением, поступающая из главного тормозного центра, воздействует на поршень в суппорте, поршень движется вперед с давлением и прижимает тормозную колодку перед тормозным диском, и дисковое колесо замедляется или останавливается в результате трения. В легковых автомобилях нового поколения дисковые тормоза используются как на передних, так и на задних колесах, однако дисковые тормоза спереди и барабанные тормоза сзади очень распространены в легковых автомобилях и легких коммерческих транспортных средствах.

 

(Детали дискового тормоза и детали барабанного тормоза)

 

Барабанный тормозной механизм: Барабанный тормозной механизм обычно используется на задних колесах коммерческих автомобилей (грузовиков), легковых автомобилей и легких коммерческих автомобилей. Благодаря действию гидравлического масла, направляемого из главного тормозного центра в тормозной цилиндр, расположенный на тормозной пластине, поршни в цилиндре открываются в обе стороны и прижимают тормозные колодки с тормозными колодками к барабану, таким образом реализуя торможение. Тормозная колодка также содержит механизм ручного тормоза.

5 типов автомобильных тормозов, используемых в современных автомобилях

От механических тормозов старой школы до рекуперативных тормозов нового типа, в настоящее время в автомобилях используется множество различных типов тормозов. Подумываете ли вы о покупке нового автомобиля или у вас загорелся индикатор обслуживания тормозов, это помогает понять, с какими типами тормозов вы имеете дело.

Продолжайте читать, чтобы узнать о распространенных типах тормозных систем в автомобилях и о том, какие компоненты они включают.

Гидравлические тормоза

Основной тормозной системой, используемой в большинстве современных автомобилей, является гидравлическая тормозная система. Гидравлические тормозные системы используют тормозную жидкость для перемещения таких деталей, как тормозные колодки или колодки, которые позволяют вашему автомобилю замедляться.

Принцип работы гидравлических тормозов довольно прост: давление тормозной жидкости подается через главный цилиндр всякий раз, когда вы нажимаете педаль тормоза, создавая гидравлическое давление. Это давление проталкивает тормозную жидкость через тормозные магистрали вниз к каждому колесу. Оказавшись на колесах, тормозная жидкость прижимает фрикционный материал либо к ротору, либо к тормозному барабану, в зависимости от типа тормоза на колесе. Этот фрикционный материал берет кинетическую энергию прялки и превращает ее в тепловую энергию, так как сила трения замедляет вращение колеса!

Как правило, на колесах вашего автомобиля установлены гидравлические тормоза двух типов: дисковые или барабанные. Вот основные различия между ними:

Барабанные тормоза

Барабанные тормоза, изобретенные в 1900 году, были первым типом внутриколесной тормозной системы. Хотя изначально они были механическими по конструкции — с использованием тросов и рычагов для работы — позже они были адаптированы к более эффективной гидравлической системе.

Гидравлические барабанные и дисковые тормоза работают одинаково. Это происходит до тех пор, пока давление тормозной жидкости не достигнет колеса, где каждый использует свой набор компонентов для создания трения на колесе. Барабанное торможение включает в себя использование набора тормозных колодок, выдвигаемых наружу поршнями (которые толкаются гидравлическим давлением тормозной жидкости), пока они не прижмутся к вращающемуся барабану внутри колеса. Трение от тормозных колодок замедляет барабан колеса, снижая скорость автомобиля.

Несмотря на то, что на задних колесах некоторых современных автомобилей все еще можно встретить барабанные тормоза, они в значительной степени заменены дисковыми тормозами. Этот переход на дисковые тормоза часто происходит из-за их большей тормозной способности и эффективности.

Дисковые тормоза

Несмотря на то, что дисковые и барабанные тормоза были изобретены примерно в одно и то же время, дисковые тормоза не пользовались популярностью до 1950-х годов. Дисковые тормоза получают жидкость под давлением из главного цилиндра, как и барабанные тормоза. За исключением того, что вместо колесного цилиндра с поршнями жидкость направляется к суппорту, в котором находится набор тормозных колодок. Давление жидкости заставляет тормозные колодки сжимать стальной ротор, прикрепленный к вращающемуся колесу. Трение тормозных колодок о ротор замедляет вращение и останавливает автомобиль.

Дисковые тормоза стали предпочтительной тормозной системой, поскольку их легче чистить, чем барабанные, они лучше справляются с нагревом, обеспечивают большую тормозную способность и обеспечивают лучшую управляемость в условиях повышенной влажности.

Антиблокировочная система тормозов

Другим типом тормозов в гидравлических системах является антиблокировочная система тормозов или АБС. Антиблокировочная система тормозов — это автоматические тормозные системы, которые срабатывают на скользкой дороге или в экстренных ситуациях. На скользкой дороге или при резком экстренном торможении ваш автомобиль может выйти из-под контроля или занести, если тормоза заблокируются. Ваша ABS предотвращает это, автоматически и быстро нажимая на тормоза со скоростью, превышающей человеческую, — иногда более 15 раз в секунду. Однако ABS работает только при нажатии на педаль тормоза.

Антиблокировочная система тормозов использует электронные датчики для определения момента блокировки колес. Затем они регулируют давление тормозной жидкости, подаваемое на каждое колесо, что позволяет вам сосредоточиться на безопасном управлении, в то время как ABS и ваша нога управляют торможением.

Механические тормоза

Первые типы автомобильных тормозов имели механический привод, т.е. они использовали систему механических соединений, которые вручную управлялись рычагом для передачи тормозного усилия. Хотя большинство типов тормозов с тех пор превратились в гидравлические или рекуперативные системы, стояночный тормоз по-прежнему обычно работает механически.

Стояночный тормоз

Стояночный тормоз, также известный как ручной или аварийный тормоз, не зависит от гидравлической тормозной системы. Его до сих пор иногда называют аварийным тормозом, потому что его первоначальная цель заключалась в том, чтобы действовать как отказоустойчивость в случае поломки основных тормозов. В настоящее время он в основном используется только для безопасной парковки.

Стояночный тормоз обычно работает путем механической блокировки задних колес. Когда вы тянете ручной тормоз или нажимаете кнопку стояночного тормоза, задние тормозные колодки или колодки прижимаются к заднему ротору или барабану, не позволяя ему двигаться. Стояночный тормоз не только гарантирует, что ваш автомобиль не скатится на уклоне, но и дает перерыв вашей трансмиссии, уменьшая нагрузку на парковочную собачку. Но чтобы получить это преимущество, вы должны убедиться, что правильно используете стояночный тормоз.

Рекуперативные тормоза

По мере того, как на дороги выходит все больше гибридных и электрических автомобилей, рекуперативные тормоза становятся все более распространенными. В системе рекуперативного торможения электродвигатель транспортного средства помогает приводить в действие или ограничивать вращение колес.

Системы рекуперативного торможения, или RBS, являются одной из новейших технологий торможения современных транспортных средств, особенно гибридных и электрических транспортных средств. Регенеративные тормоза значительно повышают эффективность автомобиля, улавливая кинетическую энергию торможения и используя ее для подзарядки аккумуляторов, питающих электродвигатель.

Несмотря на то, что многие электромобили по-прежнему оснащены гидравлическими тормозами, рекуперативные тормоза могут выполнять большую часть работы по замедлению автомобиля. Рекуперативное торможение происходит, когда вы нажимаете на педаль тормоза или просто снимаете ногу с педали акселератора для движения по инерции.

Высококачественный сервис для любого типа тормозов

Не позволяйте неисправным тормозам (дисковым, стояночным и т. д.) мешать вашему плавному вождению. Посетите ближайший к вам сервисный центр Tyres Plus для проведения всех проверок и обслуживания тормозов.

Тормозная система в автомобилях

Что такое тормоза?

Тормоза являются одним из важнейших компонентов автомобиля. Если вы говорите о производительности, это также включает в себя хорошие тормоза, потому что, если вы едете быстро, вам нужно такое же количество тормозной силы, чтобы снизить эту скорость.

Это механическое устройство , которое поглощает энергию движущейся системы . Он используется для замедления или остановки движущегося транспортного средства, что в основном достигается за счет трения.

Большинство современных автомобилей имеют тормоза на всех четырех колесах, управляемые гидравлической системой. Тормоза могут быть дискового или барабанного типа.

Передние тормоза играют большую роль в остановке автомобиля, чем задние, потому что при торможении вес автомобиля переносится на передние колеса.

Поэтому многие автомобили имеют передние дисковые тормоза, которые обычно более эффективны, а барабанные — сзади.

Полностью дисковые тормозные системы используются на некоторых дорогих или высокопроизводительных автомобилях, а полностью барабанные системы — на некоторых старых или небольших автомобилях.

Тормозная гидравлика

Гидравлический тормозной контур состоит из заполненных жидкостью главного и вспомогательных цилиндров, соединенных трубопроводами.

Главный и ведомый цилиндры

Главный цилиндр передает гидравлическое давление на ведомый цилиндр при нажатии педали.

Когда вы нажимаете на педаль тормоза, поршень в главном цилиндре давит, выталкивая жидкость по трубе.

Жидкость поступает в рабочие цилиндры на каждом колесе и заполняет их, вынуждая поршни выдвигаться для срабатывания тормозов.

Давление жидкости равномерно распределяется по системе.

Общая «толкающая» поверхность всех ведомых поршней намного больше, чем у поршня в главном цилиндре.

Следовательно, главный поршень должен пройти несколько дюймов, чтобы переместить подчиненные поршни на долю дюйма, необходимую для срабатывания тормозов.

Такое расположение позволяет прикладывать к тормозам большое усилие, аналогично тому, как рычаг с длинной ручкой может легко поднять тяжелый предмет на короткое расстояние.

Большинство современных автомобилей оснащены двойными гидравлическими контурами с двумя главными цилиндрами в тандеме на случай отказа одного из них.

Иногда один контур работает с передними тормозами, а другой — с задними тормозами, или каждый контур работает с обоими передними тормозами и одним из задних тормозов, или один контур работает со всеми четырьмя тормозами, а другой — только с передними.

При резком торможении с задних колес может сняться такой большой вес, что они заблокируются, что может привести к опасному заносу.

По этой причине задние тормоза намеренно сделаны менее мощными, чем передние.

В настоящее время большинство автомобилей также оснащены клапаном ограничения давления, чувствительным к нагрузке. Он закрывается, когда резкое торможение повышает гидравлическое давление до уровня, который может привести к блокировке задних тормозов и предотвратить дальнейшее движение жидкости к ним.

Современные автомобили могут даже иметь сложные антиблокировочные системы, которые различными способами определяют, как автомобиль замедляется и блокируются ли какие-либо колеса.

Такие системы включают и отпускают тормоза в быстрой последовательности, чтобы предотвратить их блокировку.

Тормоза с усилителем

Многие автомобили также оснащены усилителем для уменьшения усилия, необходимого для включения тормозов.

Обычно источником питания является разница давлений между частичным вакуумом во впускном коллекторе и наружным воздухом.

Вспомогательный сервоблок имеет трубное соединение с впускным коллектором.

Между педалью тормоза и главным цилиндром установлен сервопривод прямого действия. Педаль может воздействовать на главный цилиндр напрямую, если сервопривод неисправен или если двигатель не работает.

Некоторые автомобили имеют сервопривод непрямого действия, установленный в гидравлических линиях между главным цилиндром и тормозами. Такой блок можно установить в любом месте моторного отсека, а не прямо перед педалью.

Он также зависит от вакуума в коллекторе для обеспечения наддува. Нажатие на педаль тормоза вызывает повышение гидравлического давления в главном цилиндре, открывается клапан, который приводит в действие вакуумный сервопривод.

Как работает усилитель тормозов

Тормоз выключен – обе стороны диафрагмы находятся под вакуумом. Тормоз выключен – обе стороны диафрагмы находятся под вакуумом.

Дисковые тормоза

Базовый тип дискового тормоза с одной парой поршней. Может быть более одной пары или один поршень, управляющий обеими колодками, как ножничный механизм, через различные типы суппортов — качающийся или скользящий суппорт.

Жидкость под давлением попадает в тормозной суппорт, заставляя тормозные колодки двигаться внутрь к вращающемуся диску (который соединен с передними колесами). Когда тормозные колодки соприкасаются с диском, возникает трение, которое снижает скорость диска, что, в свою очередь, снижает скорость автомобиля и, в конечном итоге, останавливает ваш автомобиль.

Тормоз барабанный

Тормоз барабанный с ведущей и ведомой колодками, имеющий только один гидроцилиндр; тормоза с двумя ведущими колодками имеют по цилиндру на каждую колодку и установлены на передние колеса по полностью барабанной системе.

Жидкость под давлением теперь поступает в тормозной цилиндр внутри барабанных тормозов. Внутри этих цилиндров есть поршень, этот поршень движется наружу из-за тормозной жидкости под давлением внутри цилиндра. Это движение поршня наружу заставляет тормозные колодки двигаться к вращающемуся барабану. Когда эти тормозные колодки трутся о барабан, возникает трение, преобразующее кинетическую энергию в тепловую и тем самым останавливающее ваше транспортное средство.

Барабанный тормоз имеет полый барабан, который вращается вместе с колесом. Его открытая задняя часть прикрыта неподвижным затыльником, на котором установлены две изогнутые колодки с фрикционными накладками.

Колодки выталкиваются наружу за счет гидравлического давления, перемещающего поршни в колесных цилиндрах тормоза, поэтому накладки прижимаются к внутренней части барабана, чтобы замедлить или остановить его.

При включенных тормозах колодки прижимаются поршнем к барабанам.

Каждая тормозная колодка имеет шарнир на одном конце и поршень на другом. Ведущий башмак имеет поршень на передней кромке по отношению к направлению вращения барабана.

Вращение барабана имеет тенденцию плотно прижимать переднюю колодку к ней, когда она соприкасается, улучшая тормозной эффект.

Некоторые барабаны имеют двойные ведущие башмаки, каждый со своим гидроцилиндром; у других есть одна передняя и одна задняя колодка с шарниром спереди.

Эта конструкция позволяет отталкивать две колодки друг от друга с помощью одного цилиндра с поршнем на каждом конце.

Она проще, но менее мощная, чем система с двумя ведущими колодками, и обычно ограничивается задними тормозами.

В обоих типах возвратные пружины немного оттягивают колодки назад при отпускании тормозов.

Ход башмака максимально сокращается с помощью регулятора. Старые системы имеют ручные регуляторы, которые необходимо время от времени поворачивать по мере износа фрикционных накладок. Более поздние тормоза имеют автоматическую регулировку с помощью храповика.

Барабанные тормоза могут изнашиваться, если их многократно применять в течение короткого времени – они нагреваются и теряют эффективность, пока снова не остынут. Диски с их более открытой конструкцией менее подвержены выцветанию.

Ручной тормоз

Механизм ручного тормоза

Ручной тормоз воздействует на колодки посредством механической системы, отдельной от гидроцилиндра, состоящей из рычага и рычага в тормозном барабане; они управляются тросом от рычага ручного тормоза внутри автомобиля.

Помимо гидравлической тормозной системы, все автомобили имеют механический ручной тормоз, действующий на два колеса – обычно задние.

Ручной тормоз обеспечивает ограниченное торможение при полном отказе гидравлической системы, но его основное назначение — стояночный тормоз.

Рычаг ручного тормоза тянет трос или пару тросов, соединенных с тормозами набором меньших рычагов, шкивов и направляющих, детали которых сильно различаются от автомобиля к автомобилю.

Храповой механизм на рычаге стояночного тормоза удерживает тормоз после его включения. Кнопка расцепляет храповик и освобождает рычаг.

На барабанных тормозах система ручного тормоза прижимает тормозные колодки к барабанам.

Компоненты, используемые в тормозной системе:

• Педаль тормоза: Расположена в центре педалей акселератора и сцепления. Тормозная система активируется только после нажатия на эту педаль.
• Резервуар для жидкости:  Это тормозная жидкость или тормозное масло, которое используется в тормозной системе.
• Жидкостные магистрали:  Это трубы, по которым тормозная жидкость течет в автомобиле.
• Тормозные колодки:  Стальные опорные пластины, используемые в дисковых тормозах. Обычно он изготавливается из керамики, металла или других износостойких композитных материалов.
• Тормозные колодки:  2 сваренных вместе куска листовой стали, несущие тормозную накладку.
• Тормозной барабан: Это вращающийся компонент в форме барабана, используемый в барабанных тормозах.
• Ротор:  Это чугунный тормозной диск, соединенный с колесом и/или осью, иногда сделанный из армированного углерод-углерода, керамической матрицы или другого композита.
• Тормозная накладка:  Это термостойкий, мягкий, но прочный материал с высокими характеристиками трения, размещенный внутри тормозной колодки.
• Поршень:  Это подвижный компонент, содержащийся в цилиндре.
• Суппорт:  Устройство, на котором устанавливаются тормозные колодки и поршни
• Плавающие суппорты/Скользящий суппорт:  Он перемещается относительно ротора; использует поршень на одной стороне диска, чтобы вдавить внутреннюю тормозную колодку в тормозную поверхность, прежде чем втянуть корпус суппорта, чтобы оказать давление на противоположную сторону диска.
• Фиксированные суппорты:  Он не перемещается относительно ротора и чувствителен к дефектам; он использует одну или несколько одиночных пар противоположных поршней для зажима с каждой стороны ротора.
• Главный цилиндр:  Устройство, которое преобразует негидравлическое давление вашей ноги в гидравлическое и управляет подчиненными цилиндрами на противоположном конце гидравлической системы.
• Вакуумный усилитель: Компонент, используемый для улучшения главного цилиндра и увеличения давления от ноги водителя за счет использования вакуума во впускном отверстии двигателя; действует только при работающем двигателе автомобиля.

Когда водитель нажимает на педаль тормоза, создается усилие, усиливаемое вакуумом двигателя. Этот эффект усиления заставляет тормоза реагировать быстрее.

Эта сила от вакуумного усилителя толкает поршень внутри главного цилиндра против силы пружины, заставляя тормозную жидкость течь под давлением. Эта жидкость под давлением достигает тормозного суппорта (дисковые тормоза) и тормозного цилиндра (барабанные тормоза) по жидкостным трубопроводам.

В чем разница между тормозом и тормозной системой?

Думайте о тормозной системе как о стиле торможения. Это метод, лежащий в основе фактической механики. Фактические тормоза описывают механическое оборудование, используемое для осуществления метода. В этой статье мы рассмотрим и то, и другое, так как важно быть знакомым как с тормозом, так и с его системой.

Типы тормозных систем

• Электромагнитная тормозная система Электромагнитные тормозные системы можно найти во многих новых и гибридных автомобилях. Электромагнитные тормоза останавливают автомобиль с помощью электродвигателя. Электромагнитные тормоза становятся популярными в настоящее время. В нем используется электродвигатель, встроенный в автомобиль, который помогает автомобилю остановиться. Он в основном встречается в гибридных и электрических автомобилях и использует электродвигатель для зарядки аккумуляторов и рекуперативных тормозов.
• Фрикционная тормозная система Это традиционная тормозная система, обычно используемая в большинстве автомобилей. Это рабочие тормоза, которые обычно бывают двух видов; Колодки (диск) и обувь (барабаны). Как следует из названия, эти тормоза используют трение, чтобы остановить движение автомобиля. Колодки расположены сверху диска, который вращается вместе с передним колесом, а колодки расположены внутри барабана, который вращается вместе с задним колесом. Колодки сомкнутся с диском и остановят автомобиль, а колодки растянутся и начнут тереться о барабан, чтобы остановить автомобиль.
• Гидравлическая тормозная система Гидравлическая тормозная система состоит из главного цилиндра, который питается от резервуара с гидравлической тормозной жидкостью. Это связано с набором металлических труб и резиновых фитингов, которые крепятся к цилиндрам колес. Колеса содержат два противоположных поршня, которые расположены на ленточных или барабанных тормозах, давление которых толкает поршни в стороны, заставляя тормозные колодки входить в цилиндры, что приводит к остановке колеса. Эта система работает с тормозной жидкостью, цилиндрами и трением. Создавая давление в системе, тормозные колодки останавливают движение колес.
• Тормозная система с сервоприводом:  Также известна как вакуумное или вакуумное торможение. В этой системе усилие, оказываемое водителем на педаль, увеличивается.
• Механическая тормозная система:  Эта система приводит в действие ручной или аварийный тормоз. Тормоза приводятся в действие механическими рычагами.

Типы тормозов

Тормоза, о которых вы, вероятно, думаете, когда слышите это слово, являются вашими рабочими тормозами. Это тормоза, которые физически останавливают движение вашего автомобиля, и они бывают двух типов: дисковые тормоза и барабанные тормоза. Каждый автомобиль имеет два передних тормоза и два задних тормоза. У большинства будут либо все четыре дисковых тормоза, либо дисковые тормоза спереди и барабанные сзади.

• Дисковые тормоза: Дисковые тормоза состоят из ротора дискового тормоза, суппорта и тормозных колодок. Когда давление подается через гидравлическую систему, тормозные колодки прижимаются к тормозному диску, что приводит к остановке автомобиля.
• Барабанные тормоза:  Основными частями барабанной тормозной системы являются тормозной барабан, тормозные колодки, колесный цилиндр и тормозные пружины. Тормозные колодки находятся внутри тормозного барабана, и когда к колесному цилиндру прикладывается давление, тормозные колодки прижимаются к барабану, что приводит к остановке автомобиля. Тормозные пружины уменьшают сопротивление, оттягивая тормозные колодки от барабана, когда вы убираете ногу с педали тормоза.

Что такое антиблокировочная система тормозов?

Не все согласны с тем, является ли антиблокировочная система типом тормоза, тормозной системой или просто функцией безопасности, которая делает процесс резкого торможения более плавным для вашего автомобиля. Большинство новых автомобилей оснащены антиблокировочной тормозной системой (ABS), которая предотвращает блокировку колес при резком торможении водителем.