6Фев

Виды тормозных механизмов: Тормозные механизмы автомобилей.

Содержание

Тормозные механизмы автомобилей.


Тормозные механизмы



Тормозной механизм – устройство, непосредственно предназначенное для создания или изменения принудительного сопротивления движению автотранспортного средства.
В тормозных системах автомобилей в качестве тормозных механизмов наиболее часто используют фрикционные устройства, в которых искусственное сопротивление движению создается за счет сил трения между вращающимися деталями, связанными с колесом, и неподвижными деталями, связанными с ходовой частью, агрегатами трансмиссии или несущей системой автомобиля.
Исключение могут составлять вспомогательные тормозные системы, использующие для уменьшения скорости автомобиля естественные силы трения в трансмиссии и двигателе, а также противодавление в выпускной системе двигателя.
В качестве тормозной системы спортивных и гоночных автомобилей иногда применяются устройства, использующие внешние источники энергии, например, парашют. В массовом автомобилестроении такие тормозные системы не применяются.

  • по форме вращающихся деталей различают барабанные, дисковые и шкивовые тормозные механизмы;
  • по форме трущихся поверхностей — колодочные и ленточные;
  • в зависимости от места установки различают колесные и трансмиссионные тормозные механизмы.

В рабочих, стояночных и запасных тормозных системах автомобилей в подавляющем большинстве применяются барабанные и дисковые тормозные механизмы, поскольку они наиболее полно отвечают предъявляемым требованиям – надежность и эффективность, хороший отвод тепла от деталей и узлов, обеспечение плавности торможения и высокий КПД. Используемые в конструкциях многих дорожных и сельскохозяйственных машин ленточные тормозные механизмы, использующие трение между тормозной лентой (или ремнем) и шкивом, на автомобилях применение не нашли.

В барабанных тормозных механизмах (рис. 1) используются силы трения, возникающие между внутренней поверхностью цилиндрического барабана, вращающегося вместе с колесом или подвижным элементом трансмиссии, и тормозными колодками, шарнирно соединяемыми с неподвижными элементами ходовой части, несущей системы или трансмиссии.

В дисковых тормозных механизмах (рис. 2) используются силы трения, возникающие между боковыми поверхностями металлического диска, вращающегося вместе с колесом, и колодками, корпус которых крепится к неподвижным элементам ходовой части. Тормозной привод в обоих механизмах воздействует на тормозные колодки, прижимая их к поверхностям барабана или диска, создавая силу трения требуемой эффективности.

***

Достоинства и недостатки тормозных механизмов

К достоинствам барабанных тормозных механизмов следует отнести более высокую эффективность при одинаковом усилии на исполнительные элементы (колодки) по сравнению с дисковым тормозным механизмом при прочих равных условиях. Это достигается возможностью использования большей площади трения между барабаном и колодками, а также создавать полученной силой трения крутящий момент с бóльшим плечом, равным внутреннему радиусу барабана.

Плечо силы трения, создаваемой дисковым механизмом, меньше наружного диаметра диска, поскольку суммарная сила трения приложена к его боковой поверхности на некотором расстоянии от обода, т. е. смещена к оси колеса. По этой причине, при одинаковой силе трения и габаритах тормозного механизма, барабанные тормоза создают больший тормозящий момент, чем дисковые.

Тормозные колодки барабанных механизмов имеют бóльшую площадь трения, чем колодки дисковых тормозов, поэтому они изнашиваются менее интенсивно. Детали барабанного тормозного механизма лучше защищены от неблагоприятного воздействия внешней среды, поэтом меньше подвержены механическим повреждениям, коррозии и абразивному износу.



Кроме этого, барабанные тормозные механизмы имеют более жесткую конструкцию тормозящего элемента (барабана), благодаря чему он менее подвержен деформации, чем диск. Однако пространственная форма барабана усложняет его балансировку.

Такие качества, как создаваемый эффективный тормозной момент и прочностные достоинства барабана являются основной причиной широкого применения барабанных тормозных механизмов в системах торможения грузовых автомбилей и автобусов. В современных легковых автомобилях их применение ограничено из-за сравнительно большой массы и габаритов.

К достоинствам дисковых тормозных механизмов можно отнести малые габариты и массу, эффективное охлаждение деталей механизма из-за большой площади охлаждения и возможности вентилирования, независимость действия тормозов от износа накладок и возможность работы с малыми зазорами, более равномерное распределение давлений и высокую стабильность работы.
Дисковые тормозные механизмы проще обслуживать. Так, например, замена тормозных колодок дисковых тормозов занимает значительно меньше времени, чем в барабанных тормозных механизмах.

У дисковых тормозов зависимость коэффициента эффективности от коэффициента трения имеет более благоприятный (линейный) характер, чем у барабанных.

Благодаря перечисленным достоинствам дисковые тормозные механизмы в последние годы практически вытеснили барабанные механизмы в конструкциях тормозных систем легковых автомобилей, и все чаще применяются на грузовых автомобилях.

Тем не менее, и тот и другой тип тормозных механизмов может использоваться в конструкции всех типов автомобилей, при этом барабанные тормозные механизмы чаще применяются в тормозных системах грузовых автомобилей, дисковые – в тормозных системах легковых автомобилей.
Встречаются и комбинации таких механизмов на одном автомобиле, например, тормозные механизмы задних колес легкового автомобиля могут быть барабанными, передних колес – дисковыми.

Барабанные тормозные механизмы, размещенные на элементах трансмиссии, нередко используются в стояночных тормозных системах грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности.

***

Элементы тормозных механизмов

Тормозные барабаны могут быть литые, штампованные и комбинированные. Их отливают из чугуна с примесью меди, молибдена, никеля и титана, а также из алюминиевых сплавов. Штампованные барабаны обычно выполняются из листовой стали, при этом имеют внутренний слой из легированного чугуна.

Тормозные диски изготовляют, как правило, из чугуна. Применяют также биметаллические диски, которые выполняют с фрикционным слоем из серого чугуна, размещаемого на алюминиевом или медном основании.

Колодки тормозных механизмов выполняют чаще всего литыми из чугуна или легких сплавов, а также штампованными или сварными. К ним с помощью заклепок или клея крепят тормозные накладки. Колодки стяжными пружинами постоянно прижаты к разжимному устройству.

Тормозные накладки могут быть прессованные или формованные или плетенные. Для накладок используют формованные и прессованные материалы на асбокаучуковой основе (коротковолокнистый асбест, наполнители и связующие материалы — чаще бакелито-формальдегидные смолы), а также металлокерамику.

***

Устройство тормозных механизмов различных марок отечественных автомобилей можно изучить, пройдя по приведенным ниже ссылкам (схемы откроются в отдельном окне браузера):

    Тормозные механизмы автомобилей «ГАЗ» и «ЗИЛ»
        Тормозные механизмы автомобилей «КамАЗ» и «МАЗ»
            Дисковые тормозные механизмы автомобилей «Волга», «Москвич»
                Дисковый тормозной механизм автомобилей «ВАЗ»

***

Назначение и общее устройство рулевого управления


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

1.2. Виды тормозных систем автомобиля

Тормозная система необходима для замедления транспортного средства и полной остановки автомобиля, а также его удержания на месте.

Для этого на автомобиле используют некоторые тормозные система, как — стояночная, рабочая, вспомогательная система и запасная.

Рабочая тормозная система используется постоянно, на любой скорости, для замедления и остановки автомобиля. Рабочая тормозная система, приводится в действие, путем нажатия на педаль тормоза. Она является самой эффективной системой из всех остальных.

Запасная тормозная система используется при неисправности основной. Она бывает в виде автономной системы или её функцию выполняет часть исправной рабочей тормозной системы.

Стояночная тормозная система нужна для удержания автомобиля на одном месте. Стояночную систему использую во избежание самопроизвольного движения автомобиля.

Вспомогательная тормозная система применяется на авто с повышенной массой. Вспомогательную систему используют для торможения на склонах и спусках. Не редко бывает, что на автомобилях роль вспомогательной системы играет двигатель, где выпускной трубопровод перекрывает заслонка.

Тормозная система — это важнейшая неотъемлемая часть автомобиля, служащая для обеспечения активной безопасности водителей и пешеходов. На многих автомобилях применяют различные устройства и системы, повышающие эффективность системы при торможении — это антиблокировочная система (ABS), усилитель экстренного торможения (BAS), усилитель тормозов [3].

1.3. Основные элементы тормозной системы автомобиля

Тормозная система автомобиля состоит из тормозного привода и тормозного механизма [5].

Рис.1.3. Схема гидропривода тормозов: 1 — трубопровод контура «левый передний-правый задний тормоз»; 2-сигнальное устройство; 3 — трубопровод контура «правый передний — левый задний тормоз»; 4 — бачок главного цилиндра; 5 — главный цилиндр гидропривода тормозов; 6 — вакуумный усилитель; 7 — педаль тормоза; 8 — регулятор давления задних тормозов; 9 — трос стояночного тормоза; 10 — тормозной механизм заднего колеса; 11 — регулировочный наконечник стояночного тормоза; 12 — рычаг привода стояночного тормоза; 13 — тормозной механизм переднего колеса.

Тормозным механизмом блокируются вращения колес автомобиля и в следствии чего, появляется тормозная сила, которая является причиной остановки автомобиля. Тормозные механизмы находятся на передних и задних колесах автомобиля.

Проще говоря, все тормозные механизмы можно назвать колодочными. И уже в свою очередь, их можно разделять по трению — барабанные и дисковые. Тормозной механизм основной системы монтируется в колесо, а за раздаточной коробкой или коробкой передач находится механизм стояночной системы.

Тормозные механизмы, как правило состоят из двух частей, из неподвижной и вращающейся. Неподвижная часть – это тормозные колодки, а вращающаяся часть барабанного механизма — это тормозной барабан.

Барабанные тормозные механизмы (рис. 1.4.) чаще всего стоят на задних колесах автомобиля. В процессе эксплуатации из-за износа, зазор между колодкой и барабаном увеличивается и для его устранения используют механические регуляторы.

Рис. 1.4. Барабанный тормозной механизм заднего колеса: 1 – чашка; 2 – прижимная пружина; 3 – приводной рычаг; 4 – тормозная колодка; 5 – верхняя стяжная пружина; 6 – распорная планка; 7 – регулировочный клин; 8 – колесный тормозной цилиндр; 9 – тормозной щит; 10 – болт; 11 – стержень; 12 – эксцентрик; 13 – нажимная пружина; 14 – нижняя стяжная пружина; 15 – прижимная пружина распорной планки.

На автомобилях могут применять различные комбинации тормозных механизмов:

  • два барабанных задних, два дисковых передних;

  • четыре барабанных;

  • четыре дисковых.

В тормозном дисковом механизме (рис. 1.5.) — диск вращается, а внутри суппорта установлены, две неподвижные колодки. В суппорте установлены рабочие цилиндры, при торможении они прижимают тормозные колодки к диску, а сам суппорт надежно закреплен на кронштейне. Для увеличения отвода тепла от рабочей зоны часто используются вентилируемые диски [8].

Рис. 1.5. Схема дискового тормозного механизма: 1 — колесная шпилька; 2 — направляющий палец; 3 — смотровое отверстие; 4 — суппорт; 5 — клапан; 6 — рабочий цилиндр; 7 — тормозной шланг; 8 — тормозная колодка; 9 — вентиляционное отверстие; 10 — тормозной диск; 11 — ступица колеса; 12 — грязезащитный колпачок.

Дисковые тормозные механизмы и их элементы

Напротив, открытые дисковые тормоза в современном автомобилестроении применяются все чаще. Их главными преимуществами перед барабанными механизмами являются высокая стабильность характеристик и хорошее охлаждение ротора, а также малые инерционность и гистерезис. Все это создает хорошие возможности для регулирования тормозных сил, а следовательно, и повышения устойчивости автомобиля при торможении. С другой стороны, стабильность характеристик позволяет применять фрикционные материалы с более высоким коэффициентом трения, что при прочих равных условиях обеспечивает большую эффективность торможения. Можно утверждать, что автомобиль со всеми дисковыми тормозами более безопасен. Кроме того, конструкция дисковых тормозных механизмов хорошо приспособлена для применения автоматических устройств регулирования зазора и обеспечивает быструю замену накладок, что очень важно с точки зрения технического обслуживания тормозов.

Правда, дисковые тормозные механизмы имеют и недостатки:
– отсутствие серводействия заставляет увеличивать приводные силы, что влечет за собой практически обязательное использование усилителей;
– значительные силы прижатия накладок к диску и малая их рабочая площадь приводят к высоким удельным давлениям в контакте и повышенным изноеам накладок;
– повышенный износ накладок обусловлен и тем, что механизм открыт для попадания пыли и грязи, особенно при установке на задние колеса;
– весьма затруднительно осуществление механического привода дисковых тормозов, что усложняет их использование в стояночной тормозной системе и при работе с пневматическим приводом.

Надо сказать, что эти недостатки постепенно преодолеваются. В легковых автомобилях дисковые тормозные механизмы уже получили преимущественное распространение и в настоящее время ведутся интенсивные работы по применению их на грузовых автомобилях и автобусах.

Важнейшим элементом дискового тормоза наряду с ротором, колодками и суппортом является скоба, несущая и направляющая тормозные колодки. Дисковые тормоза разделяются на механизмы с фиксированной скобой и плавающей скобой.

Фиксированные скобы выполняются как с пазом для демонтажа колодок, так и сплошными. Преимущество первых заключаемая в том, что для замены колодок не требуется трудоемких работ по демонтажу скобы; колодки просто вынимаются через паз из скобы, где они удерживались съемными штифтами. Дисковые тормозные механизмы со сплошной фиксированной скобой применяются на грузовых автомобилях, где требуется большее приводное усилие, а следовательно, и повышенная жесткость скобы. Вообще тормоза с фиксированной скобой отличаются большой жесткостью конструкции. Однако в них наблюдается ухудшение теплоотвода от скобы. Поскольку в механизмах этого типа гидроцилиндры располагаются с двух сторон диска, в теле скобы имеется связывающий цилиндры канал. Перегрев скобы может привести к закипанию тормозной жидкости в цилиндрах и особенно в этом канале.

В дисковом тормозном механизме с плавающей скобой гидроцилиндр устанавливается в скобе с одной стороны диска. При торможении поршень прижимает к диску одну из колодок. Реактивная сила перемещает саму скобу по специальным направляющим суппорта в противоположном направлении, и она прижимает к диску вторую колодку. В такой конструкции внутренние каналы отсутствуют, и температура тормозной жидкости на 30—50 °С ниже, чем в механизме с фиксированной скобой. Однако плавающая скоба имеет существенный недостаток: при износе, загрязнении или коррозии направляющих возникает односторонний износ накладок и диска, сопровождающийся писком и вибрациями. В связи с этим тормозные механизмы с плавающей скобой распространены пока меньше, чем с фиксированной.

В фиксированной скобе оппозитно размещаются два, три (два с одной стороны и один с другой) или четыре цилиндра. При четырехцилиндровой скобе появляется возможность создания двухконтурного привода, оба контура которого воздействуют на один и тот же тормозной механизм. Плавающие скобы обычно имеют один, изредка два цилиндра, размещенные с одной стороны. При этом цилиндр может быть выполнен заодно со скобой или крепиться к ней.

Конструкция открытого дискового тормозного механизма с фиксированной двухцилиндровой скобой, применяемого на автомобилях ВАЗ, показана на рис. 44. Диск закреплен на ступице колеса. Скоба установлена на кронштейне поворотной цапфы колеса и в ней закреплены два колесных цилиндра. Каждый цилиндр имеет поршень, уплотнительное кольцо и пылезащитный чехол. Поршни цилиндров воздействуют на тормозные колодки 6 с накладками. Внутренние полости цилиндров скобы сообщаются с главным тормозным цилиндром трубопроводом. При повышении давления в цилиндре поршни прижимают накладки к вращающемуся диску.

Рис. 44. Дисковый тормозной механизм с фиксированной скобой автомобиля ВАЗ-2101

Отвод колодок при оттормаживании обеспечивается, во-пер-вых, упругостью уплотнительных колец, во-вторых, осевым биением диска. Таким образом, в дисковых тормозах зазор между контртелами в нерабочем положении весьма мал (порядка сотых долей миллиметра), что повышает быстродействие тормоза. Тормозные колодки удерживаются и направляются в скобе пальцами. При замене колодок эти пальцы удаляются, после чего колодки свободно вынимаются через паз скобы.

Дисковый тормозной механизм с плавающей скобой показан на рис. 45. Скоба перемещается в суппорте, закрепленном на цапфе колеса. Направляющими скобы служат штифты. Колесный цилиндр выполнен заодно со скобой, в нем находится поршень с уплотнительным кольцом и пылезащитным чехлом. Для предотвращения вибрации колодок служат пластинчатые пружины, а пружины являются оттяжными для нарухшой колодки. Диск данного тормозного механизма имеет внутренние наклонные лопатки для улучшения теплоотвода и называется вентилируемым. Замена тормозных колодок производится после снятия скобы с суппорта.

Рис. 45. Дисковый тормозной механизм с плавающей скобой

Тормозные диски так же, как и барабаны, изготавливаются из чугуна. Они выполняются или сплошными толщинои 8—13 мм, или вентилируемыми толщиной 16—25 мм.

Тормозные колодки дисковых тормозов состоят из стальной пластины толщиной 4—5 мм, к которой способом горячего формования крепится накладка из фрикционного материала Для повышения прочности соединения колодка имеет сквозные отверстия, куда при формовании попадает материал накладки

Основу фрикционной композиции накладок дисковых тормо зов также составляет асбест. Однако по своим свойствам такая композиция значительно отличается от материала накладок барабанных тормозных механизмов. Она более термостойка и выдерживает большие удельные давления.

Конструкция тормозных механизмов

В настоящее время наибольшее распространение получили тормозные механизмы фрикционного типа. Принцип действия тормозного механизма фрикционного типа основан на силах трения, которые возникают между вращающимися и невращающимися деталями механизма. В зависимости от формы вращающиеся детали тормозного механизма делятся на дисковые и барабанные.
Эти тормозные механизмы, как правило, применяются на легковых автомобилях. На легковых автомобилях высокого класса дисковые тормозные механизмы ставятся на все колеса; на легковых автомобилях среднего и малого класса дисковые тормозные механизмы, как правило, ставят только на передние колеса, а на задние колеса ставят барабанные тормозные механизмы. В последнее время ряд зарубежных фирм начали применять дисковые тормозные механизмы на грузовых автомобилях.

Тормозной диск закрепляется на ступице переднего колеса. Скоба закрепляется на фланце поворотного кулака при помощи кронштейна. Она изготавливается из высокопрочного чугуна. В пазах скобы находятся тормозные легкосъемные колодки. В скобе размещены два алюминиевых тормозных цилиндра, которые находятся по разные стороны тормозного диска. Очень часто при раздельном или дублированном приводе тормозных механизмов в скобе размещают по два тормозных цилиндра с каждой стороны тормозного диска. Тормозные цилиндры соединяются между собой при помощи соединительной резиновой трубки. Внутри тормозного цилиндра находятся стальные поршни, которые уплотняются резиновыми кольцами. Благодаря этим кольцам стальные поршни возвращаются в свое исходное положение при растормаживании колес. Кроме этого при износе тормозных колодок резиновые кольца позволяют поршню перемещаться, сохраняя между колонкой и диском минимальный зазор (примерно 0,1 мм).

В дисковом тормозном механизме с плавающей скобой скоба может перемещаться в пазах кронштейна, который закрепляется на фланце поворотного кулака. В таких тормозных механизмах тормозной цилиндр располагается только с одной стороны, а в некоторых случаях ставят два или три цилиндра, которые также располагаются с одной стороны.

Кроме вышеперечисленных видов тормозных систем существуют дисковые тормозные механизмы с качающейся на маятниковом подвесе скобой. В такой конструкции тормозные цилиндры также располагаются с одной стороны, кроме этого в таких тормозных механизмах исключается возможность заедания скобы, что иногда наблюдается в конструкциях с плавающей скобой.

Барабанные тормозные механизмы могут быть с гидравлическим приводом и с пневматическим. Барабанный тормозной механизм с гидравлическим приводом состоит из двух колодок с фрикционными накладками, которые размещаются на опорном диске. Нижние концы тормозных колодок шарнирно закрепляются на опорах, а верхние концы опираются в поршни разжимного колесного рабочего цилиндра через стальные сухари. Стяжная пружина прижимает колодки к поршням цилиндра, благодаря этому обеспечивается зазор между колодками и тормозным барабаном в нерабочем состоянии тормозной системы. В тот момент, когда жидкость поступает из привода в колесный рабочий цилиндр, его поршни расходятся и раздвигают колодки до тех пор, пока те не начнут соприкасаться с тормозным барабаном, который вращается со ступицей колеса. Торможение колеса обеспечивает возникающая сила трения между тормозными колодками и барабаном. Когда давление жидкости на поршни рабочего цилиндра прекращается, стяжная пружина возвращает колодки в исходное положение, в результате этого торможение колеса прекращается.
Кроме этого на некоторых автомобилях применяется другая конструкция барабанного механизма торможения, в которой шарнирные опоры колодок располагаются на противоположных сторонах тормозного диска, привод каждой колодки осуществляется при помощи- отдельного тормозного цилиндра. В такой конструкции возникает больший тормозной момент, кроме этого тормозные колодки автомобиля изнашиваются более равномерно.
Барабанный тормозной механизм с пневматическим приводом отличается от конструкции барабанного тормозного механизма с гидравлическим приводом конструкцией разжимного устройства. Разжимное устройство барабанного тормозного механизма с пневматическим приводом выполнено по типу механического привода тормозного механизма. Для разведения колонок в таком механизме применяется разжимной кулак, который приводится в действие рычагом, посаженным на ось кулака. Рычаг отклоняется под действием усилия, возникающего в пневматической тормозной камере. Пневматическая камера работает от централизованной системы сжатого воздуха автомобиля. Возврат колонок в исходное положение при растормаживании колес автомобиля осуществляется под действием сжатой пружины. Нижние концы колонок закрепляются на эксцентриковых кольцах. Такие кольца дают возможность регулировать зазор между нижними частями тормозных колодок и барабаном. Верхние части тормозных колодок подводятся к тормозному барабану при регулировке зазора при помощи червячного механизма.

Тормозные барабаны для легковых и грузовых автомобилей малой или средней грузоподъемности, как правило, производят биметаллическими. Это может быть стальной диск с залитым внутрь чугунным ободом (например, на таких автомобилях, как ГАЗ-3102, ВАЗ-2105 или ГАЗ-53) или тормозной барабан из алюминиевого сплава с залитым внутрь чугунным кольцом (например, на автомобиле ВАЗ-2101). На грузовых автомобилях большой грузоподъемности (таких, как КамАЗ, ЗИЛ) применяют тормозные барабаны, которые чаще всего выполняются из серого чугуна.
Опорные диски, как правило, штампуют из листовой стали.

В дисковых тормозных механизмах рабочие цилиндры производят из алюминиевого сплава.
В барабанных тормозных механизмах с гидроприводом рабочие тормозные цилиндры производят из серого чугуна, поршни из цинкового или алюминиевого сплава. В барабанных тормозных механизмах с пневматическим приводом разжимной кулак делают из высокоуглеродистой стали с закалкой поверхности токами высокой частоты, его выполняют как одно целое с валом.

В настоящее время на многих автомобилях широкое распространение получили формованные фрикционные накладки, которые состоят из коротковолокнистого асбеста, наполнителей и связующих материалов. В роли связующих материалов применяют синтетические смолы, каучук и их комбинации. Но в последнее время все большее распространение начинают получать безасбестовые накладки, так как они являются более экологически чистыми. В некоторых случаях применяют пластмассовые фрикционные накладки, которые включают в себя эбонит и некоторые другие материалы. На отечественных автомобилях для дисковых и барабанных тормозных механизмов широко применяются накладки, выполненные их асбокаучуковой композиции.

Тормозные колодки чаще всего выштамповывают из листовой стали, но на некоторых грузовых автомобилях (например, ЗИЛ-431410) применяют тормозные колодки, выполненные из литого чугуна. На легковых автомобилях накладки чаще всего крепятся к тормозным колодкам при помощи клея, на грузовых автомобилях накладки прикрепляют к тормозным колодкам заклепками или болтами.

Требования к тормозным системам. Виды тормозных механизмов и их характеристики. Тормоз-замедлитель

Тормозная система предназначена для снижения скорости движения автомобиля вплоть до полной остановки и обеспечения его неподвижности во время стоянки. К тормозным системам предъявляют следующие требования: обеспечение эффективного торможения; сохранение устойчивости автомобиля при торможении; стабильные тормозные свойства; высокая эксплуатационная надежность; удобство и легкость управления, определяемые усилием, прикладываемым к педали или рычагу, и их ходом. К тормозным механизмам предъявляют следующие требования: эффективность действия; стабильность эффективности торможения при изменении скорости, числа торможений, температуры трущихся поверхностей; высокий механический КПД; плавность действия; автоматическое восстановление номинального зазора между трущимися поверхностями; высокая долговечность. По форме вращающихся элементов различают барабанные и дисковые тормозные механизмы. Барабанный тормозной механизм состоит из барабана, колодок, опорного диска, опоры колодок, разжимного устройства и регулятора зазоров. Тормозные барабаны могут быть литые, штампованные и комбинированные. При литье используют чугун с примесью меди, молибдена, никеля и титана. Барабаны, штампованные из листовой стали, имеют внутренний слой из легированного чугуна. Колодки тормозного механизма выполняют литыми из чугуна или легких сплавов, штампованными или сварными. К ним с помощью заклепок или клея крепят накладки. Колодки стяжными пружинами постоянно прижаты к разжимному устройству. Тормозные накладки могут быть прессованные, формованные или плетеные. В качестве материала для накладок используют коротковолокнистый асбест, наполнители и связующие материалы. В барабанных тормозных механизмах применяют разжимные устройства трех типов: S-образный кулак, гидроцилиндр и клин. Гидроцилиндра бывают одно- и двухпоршневые. Тормозные механизмы с разжимным клином о сравнению с механизмами, имеющими разжимной кулак, более эффективны и для них требуются меньшие приводные усилия, вследствие чего можно применять ресиверы меньшей емкости. Однако они более трудоемки в изготовлении. Барабанные тормозные механизмы классифицируют по типу и числу разжимных устройств, а также по числу степеней свободы колодок. Дисковые тормозные механизмы применяют на легковых автомобилях и реже – на грузовых. Они могут быть открытые и закрытые, одно- и многодисковые, со сплошным и вентилируемым диском. В зависимости от способа крепления скобы различают дисковые тормозные механизмы с фиксированной и плавающей скобой. Тормозные диски изготовляют, как правило, из чугуна. Применяют также биметаллические диски, выполняемые с фрикционным слоем из серого чугуна и с алюминиевым или медным основание. В качестве накладок используют формованные и прессованные материалы на асбокаучуковой основе, а также спеченные материалы. Преимущества дисковых тормозных механизмов по сравнению с барабанными: меньше зазоры между дисками и колодками в незаторможенном состоянии, а следовательно, выше быстродействие; выше стабильность при эксплуатационных колебаниях коэффициента трения фрикционной пары; меньше масса и габаритные размеры; равномернее изнашивание фрикционных накладок; лучше условия теплоотвода. К недостаткам дисковых тормозных механизмов относятся трудность обеспечения герметизации и повышенная интенсивность изнашивания фрикционных накладок. Тормоза-замедлители. В соответствии с требованиями стандарта тормоз-замедлитель должен обеспечить спуск транспортного средства со скоростью 30±2 км/ч по уклону 7о протяженностью 6000 м. Среднее замедление автомобиля с тормозом-замедлителем составляет 0,6…2 м/с2. К тормозам-замедлителям предъявляют следующие требования: высокие надежность и эффективность; небольшая масса и малая стоимость; минимальное время срабатывания; возможность регулирования эффективности торможения; минимальное усложнение агрегатов трансмиссии; малые инерционные, вентиляционные и другие потери мощности; плавные включение и торможение. На автомобилях применяют тормоза-замедлители трех типов: моторные, гидравлические и электродинамические. Моторный тормоз-замедлитель обеспечивает искусственное увеличение момента сопротивления вращению коленчатого вала двигателя. Увеличение сопротивления вращению двигателя достигается за счет перекрытия специальной заслонкой или клапаном выпускной магистрали двигателя при одновременном прекращении или значительном уменьшении подачи топлива. Гидродинамический тормоз-замедлитель представляет собой гидромуфту, ротор которой соединен с валом трансмиссии, а статором служит корпус. Полость тормоза-замедлителя заполняется жидкостью. При вращении ротора на валу трансмиссии создается тормозной момент, вызванный гидродинамическим сопротивлением вращению лопаток ротора. Тормозной момент регулируют изменением объема жидкости в полости замедлителя. Преимущества гидравлических тормозов-замедлителей: простота устройства и обслуживания, высокая энергоемкость при малых габаритных размерах, плавность включения, отсутствие изнашиваемых от трения деталей, стабильность тормозных характеристик, возможность регулирования эффективности действия. Электродинамические тормоза-замедлители представляют собой индукционные муфты, в которых для создания тормозного момента используются вихревые токи (токи Фуко). Эти замедлители имеют неподвижные катушки электромагнитов и вращающийся якорь. Электроснабжение обмоток электромагнитов осуществляется от аккумуляторной батареи или генератора, приводимого в действие от трансмиссии автомобиля. Важное преимущество электрозамедлителей – возможность их установки не только на автомобилях, но и на прицепах и полуприцепах. Однако дл электрозамедлителей характерны относительно большая масса и значительный расход электроэнергии и цветных металлов.

Тормозное управление автомобиля. Виды, устройство и работа тормозного управления

Содержание страницы

1. Назначение, требования, устройство тормозного управления

В соответствии с требованиями нормативных документов каждый автомобиль должен быть оборудован по крайней мере тремя тормозными системами: рабочей, запасной (аварийной) и стояночной.

Рабочая тормозная система приводится в действие с помощью педали, от усилия ноги водителя. Эффективность рабочей тормозной системой оценивается величиной тормозного пути, при этом регламентируется величина минимального замедления и ширина «коридора» движения при торможении. Рабочая тормозная система обеспечивает замедление автомобиля с требуемой интенсивностью до приемлемого значения, обеспечивающего безопасное движение, вплоть до полной остановки и удержанию его на месте.

Замедление автомобиля осуществляется в результате создаваемой при торможении внешней силы между колесом и дорогой, рис. 1.

Сила создается с помощью «тормозного механизма», приводимого в работу с помощью «тормозного привода». Изменение скорости автомобиля достигается за счет преобразования кинетической энергии поступательного движения автомобиля (рис. 2) в работу трения в парах: тормозная колодка — тормозной барабан или диск, шина колеса (колесо) — дорожная поверхность (дорога), при вращении колеса.

Рис. 1. Силы, действующие на автомобиль

Рис. 2. Силы, действующие на колесо

Если приведенная к поверхности контакта колеса с дорогой тормозная сила Fτ, возникающая в тормозном механизме, меньше силы трения Х, возникающей между колесом и дорогой, Fτ< Х, то процесс торможения протекает устойчиво вплоть до полной остановки автомобиля. При этом движение автомобиля в режиме интенсивного торможения протекает плавно — без блокировки колес (юз) и потери курсовой устойчивости автомобиля (занос). Максимальное реализуемое значение Fτ зависит от величины нормальной реакции Z и коэффициента сцепления шины колеса с дорожной поверхностью φ, Fτ=φ·Z.

Понятно, что чем больше коэффициент сцепления, тем большая тормозная сила может быть реализована. Для получения максимального значения Fτ и минимального тормозного пути следует использовать весь вес автомобиля, то есть тормозить всеми колесами. При фиксированных значениях размеров а, b, h (рис. 1) и равенстве давления рабочего тела в приводах передних р1 и задних р2 колес, оптимальное соотношение тормозных моментов колес передней и задней осей, обеспечивающее равенство величин относительного скольжения, возможно только для единственного (расчетного) значения коэффициента сцепления φхр.

При значениях коэффициента сцепления φх меньших расчетного φхр , φх < φхр. реализуемая сила сцепления передних колес Х1 меньше расчетного значения Х1р , Х1 < Х1р . В этом случае при торможении раньше начинают блокироваться управляемые колеса передней оси, и при повороте сила сцепления в боковом направлении может оказаться недостаточной для создания поворачивающего момента и тогда начинается боковой занос передних колес автомобиля. Восстановить устойчивость движения автомобиля можно только уменьшая тормозной момент передних колес.

При значениях коэффициента сцепления φх больших расчетного φхр, φххр, реализуемая сила сцепления передних колес Х1 больше расчетного значения Х1р , Х1 > Х1р . В этом случае при торможении раньше начинают блокироваться колеса задней оси автомобиля, и может нарушиться условие равновесия сил и моментов относительно вертикальной оси, проходящей через его центр масс. Движение автомобиля сопровождается потерей курсовой и траекторной устойчивости. С учетом относительно небольших принимаемых расчетных значений коэффициента сцепления, φх = (0,3… 0,5), целесообразно ограничивать давление в приводе тормозов задних колес, тем более, что нагрузка на заднюю ось автомобилей может значительно изменяться.

Стояночная тормозная система необходима для надежного удержания автомобиля в неподвижном состоянии неограниченно долгое время. Нормативные документы устанавливают в качестве измерителя эффективности стояночной системы величину уклона для полностью груженого автомобиля или величину тормозной силы, создаваемой тормозными механизмами. Тормозной механизм стояночной тормозной системы может быть любым, а привод должен быть механическим или исключать снижение эффективности тормозной системы при утечках рабочего тела.

Запасная тормозная система должна работать в случае отказа основной (рабочей тормозной системы). Функции запасной тормозной системы может выполнять один из контуров рабочей тормозной системы или стояночная тормозная система. Критерии эффективности работы запасной тормозной системы существенно ниже, чем для рабочей тормозной системы.

Вспомогательная тормозная система необходима для длительного торможения автомобиля на затяжных спусках без использования других систем тормозного управления. Вспомогательная тормозная система должна обеспечить на спуске с уклоном 7% скорость движения 30±2 км/ч при наличии специального (электрического, гидравлического) тормоза-замедлителя или 30±5 км/ч при торможении с помощью двигателя. Тормозами замедлителями должны оснащаться автобусы с полной массой более 5000 кг и грузовые автомобили с полной массой более 12000 кг.

2. Надежность тормозного управления

Надежность тормозного управления во многом определяет свойства активной безопасности автомобиля и зависит от конструкции тормозных механизмов и еще в большей степени от конструкции тормозного привода. На современных автомобилях преобладают два типа приводов рабочих тормозных систем: гидравлический и пневматический.

Гидравлический привод обеспечивает высокое быстродействие (жидкость несжимаема), отличается простотой конструкции, небольшими габаритами, массой и стоимостью. Область применения гидравлического типа ограничена относительно небольшими значениями силового передаточного числа и критичностью к потерям рабочего тела.

Пневматический привод отличается повышенной стоимостью конструктивных элементов, его быстродействие ниже, а масса и габариты — больше. Основные преимущества пневматического привода заключаются в том, что он позволяет получить большие приводные силы в тормозных механизмах, простыми конструктивными методами осуществить соединение тормозных магистралей тягача и прицепа, некритичен к утечкам рабочего тела.

Для повышения надежности тормозного управления привод рабочей системы может быть многократно продублирован с помощью запасной, стояночной или вспомогательных систем, или за счет дублирования приводов тормозных механизмов — использования, рис. 3.

Рис. 3. Многоконтурные приводы

Выбор схемы тормозного привода зависит от компоновки автомобиля, степени требований к безопасности автомобиля, класса и типа автомобиля. На рис. 3 показаны структурные схемы тормозных приводов: 1 — главный тормозной цилиндр, 2, 3 — магистрали контуров. При диагонально расположенных контурах эффективность тормозной системы снижается на 50%.

3. Колесные тормозные механизмы

Среди тормозов с механическим трением преобладают колодочные (барабанные) тормозные механизмы с расположением колодок внутри барабанов, дисковые и ленточные тормозные механизмы. Барабанные тормозные механизмы применяют на грузовых автомобилях и для задних колес легковых автомобилей, дисковые тормозные механизмы в основном на легковых автомобилях, ленточные — в планетарных механизмах поворота.

Оценка свойств и эффективности тормозных механизмов проводится по следующим критериям (свойствам): реверсивность, уравновешенность, коэффициент эффективности.

Реверсивность — свойство тормозного механизма, заключающееся в независимости величины тормозного момента Тτ от направления вращения колеса (движения автомобиля).

Уравновешенность — свойство тормозного механизма, при котором силы, действующие на тормозной барабан со стороны колодок, не приводят к дополнительному нагружению подшипникового узла ступиц колес.

Коэффициент эффективности — определяется как отношение тормозного момента, создаваемого тормозным механизмом, к произведению приводной силы на радиус барабана.

Основные схемы колодочных тормозных механизмов и приведены на рис. 4. Разжимное устройство кулачкового типа (рис. 4, а) обеспечивает равные перемещения колодок. При торможении разжимной кулачок 4 (поршни рабочих цилиндров) действует на концы колодок 2, закрепленных на тормозном щите 3 с помощью пальцев 5 или 7. На тормозных колодках 2 крепятся фрикционные накладки 1, взаимодействующие с тормозным барабаном.

Рис. 4. Типы тормозных механизмов

Приводные Рi и нормальные Ni силы, действующие на каждую из колодок и тормозной барабан со стороны колодок, равны Р1=Р2, N1=N2, и тормозные силы Fi каждой колодки равны F1 = F2 = f N1 = f N2, где f — коэффициент трения накладки колодки о тормозной барабан. Недостатком тормозного механизма такого типа считается низкий КПД механизма, не превышающий 0,6… 0,8 и необходимость в связи с этим в значительной приводной силе Р. Область применения — грузовые автомобили с полной массой более 10 т.

При размещении колодок приводными контурами в разные стороны (рис. 4, б), каждый из контуров имеет собственный гидравлический привод с рабочими цилиндрами 4. Конструкция привода обеспечивает равенство приводных сил Рi, обе колодки в этом случае являются «самоприжимными» при переднем ходе, причем сила трения (тормозная) F; каждой колодки создает относительно оси опоры момент, дополнительно поджимающий колодку к тормозному барабану. Механизм не обладает свойством реверсивности, но является уравновешенным и имеет высокий коэффициент эффективности.

При использовании разжимного устройства с клиновым механизмом или гидравлического цилиндра с приводными силами, направленными в разные стороны (рис. 4, в) обеспечивается равенство приводных сил. При этом сила трения для передней колодки создает момент относительно оси опоры, дополнительно прижимающий колодку к барабану (передняя колодка — самоприжимающаяся). Тогда как для задней колодки сила трения создает относительно оси опоры момент, отжимающий колодку от барабана и снижающий силу трения. Коэффициент эффективности такого тормозного механизма приблизительно равен 0,8 и отличается меньшей стабильностью, чем в случае (а). Поскольку разность нормальных сил (N1-N2) не зависит от направления движения, механизм реверсивен, но неуравновешен.

Тормозные механизмы с разжимными устройствами, действующими на оба конца обеих тормозных колодок (рис. 4, г), называются механизмами с колодками плавающего типа. Колодки плавающего типа устанавливаются относительно барабана автоматически и специальных устройств для этой регулировки не требуется. Прижимные и нормальные силы обеих колодок равны, поэтому механизм реверсивен и уравновешен. Область применения — тормозные механизмы рабочей и стояночной тормозных систем.

Колодочные тормозные механизмы (барабанные) могут использоваться как для рабочих, так и стояночных тормозных систем. Колодочные тормозные механизмы состоят из трущихся вращающихся и неподвижных деталей, разжимного и регулировочного устройств. Трущиеся детали (3, 11) вводят в соприкосновение с барабаном с помощью разжимных устройств, (4, 5, 6) зазор между ними в расторможенном состоянии поддерживается с помощью регулировочных устройств 13. В барабанном тормозном механизме передних колес (рис. 5) колодки приводными контурами устанавливают в разные стороны.

Рис. 5. Барабанный тормозной механизм колес передней оси

Колодки 3 с приклеенными на них фрикци­онными накладками 11 смонтированы на тормозном щите (диск) 12. Тормозной щит крепится неподвижно к балке ведущего моста или фланцу поворотной цапфы. Колодки тормоза за ребро подвижно крепятся к щиту с помощью пальцев 9. Разжимными устройствами в рассматриваемой конструкции являются гидравлические цилиндры 4, создающие равные разжимные усилия. Пружины 7 обеспечивают возврат колодок в исходное состояние. Смещению колодок в осевом направлении препятствуют специальные фиксаторы 13. Воздух из закрытых полостей гидравлического привода может быть удален через открытый перепускной клапан 10 цилиндра 4. Для этого давление тормозной жидкости в приводе должно быть увеличено любым доступным способом, например с помощью педали.

На рис. 6 показана конструкция тормозного механизма с гидравлическим цилиндром, приводные силы от которого направлены в разные стороны. Тормозной щит 15 крепится неподвижно к балке моста или фланцу поворотной цапфы.

Рис. 6. Барабанный тормозной механизм колес задней оси

Рис. 7. Рабочий цилиндр с автоматической регулировкой зазора

Колодки тормоза 6 за ребро подвижно крепятся к щиту с помощью эксцентриковых пальцев 2, обеспечивающих регулировку положения колодок и зазора между колодками и барабаном при сборке механизма. Разжимным устройством в рассматриваемой конструкции являются сдвоенный гидравлический цилиндр 8, создающий равные разжимные усилия. Пружина 10 обеспечивает возврат колодок в исходное состояние.

Смещению колодок в осевом направлении препятствуют специальные фиксаторы, состоящие из оси 16, закрепленной в щите тормозного механизма, пружин 17 и фиксирующих пружины шайб 18. Зазор между колодкой и тормозным барабаном в обоих механизмах регулируется с помошью тормозных цилиндров, за счет изменения исходного положения поршня (рис. 7). Поршень 2 установлен в цилиндре 1. Герметичность цилиндра обеспечивается двумя резиновыми кольцами 4. Упругое разрезное металлокерамическое кольцо 3 установлено в цилиндре с натягом, причем упругой силы стяжных пружин недостаточно для того, чтобы сдвинуть его.

Поршень 2 имеет специальное устройство — «замок» в виде буртика, входящего в отверстие кольца и позволяющего поршню перемещаться относительно кольца на величину зазора Δ = (1,9…2,1) мм. Смещение поршня при торможении с максимальной величиной тормозного момента осуществляется в пределах величины зазора Δ. При увеличенном зазоре между барабаном и колодками, поршень цилиндра за счет формы фланца его задней части смещает кольцо вперед на величину зазора, где оно фиксируется в новом положении.

Известны конструкции рабочих цилиндров тормозов, в которых не предусмотрено устройство для регулирования зазора, (рис. 8). В цилиндре 3 установлены поршни 4, которые уплотняются относительно цилиндра резиновыми манжетами (кольцами) 5, поджатие которых создается с помощью шайб 6, 8 и пружин 7, поджимаемых винтами 10.

Рис. 8. Гидравлический двухсторонний цилиндр

Рис. 9. Устройство регулирования зазора

Манжеты 9 позволяют повысить быстродействие тормозов и предотвращают попадание воздуха за счет поддержания некоторого давления при неработающей тормозной системе. Регулирование зазора в тормозном механизме такого типа выполняется с помощью регулировочного устройства (рис. 9). Штифт 1 неподвижно закреплен на тормозном щите 8. В ребре колодки 2 закреплены детали механизма регулировки зазора: наружная 6 и внутренняя 5 резьбовые втулки, две фрикционные шайбы 7, пружина 4 и шайба пружины 3.

При сжатии пружины 4 с помощью втулок 5 и 6 силы трения между фрикционными шайбами 7 и ребром колодки удерживают детали механизма регулировки в определенном положении относительно колодки тормоза. Зазор Δ между штифтом 1 и втулкой 6 позволяет выполнить эффективное торможение. При увеличении зазора в тормозном механизме приводная (разжимная) сила обеспечивает смещение ребра колодки относительно фрикционных шайб, ребро занимает новое положение относительно втулки 6, а зазор между барабаном и колодкой восстанавливается до приемлемой величины.

Тормозные механизмы барабанного типа с пневматическим приводом не имеют принципиальных конструктивных отличий от рассмотренных (рис. 5, 6). Однако конструкция исполнительных устройств пневматического привода определяет не только выбор типа барабанного тормозного механизма (рис. 4), но и способ регулирования зазора. На рис. 10 показана конструкция тормозного механизма с разжимным с устройством кулачкового типа и устройством для регулирования зазора, смонтированном в рычаге привода 20.

Рис. 10. Барабанный тормозной механизм с пневматическим приводом кулачкового разжимного механизма

Щит 14 тормозного механизма крепится к балке моста. На тормозном щите с помощью пальцев 1 крепятся тормозные колодки 7 с фрикционными накладками 9, стянутые пружинами 8. К тормозному щиту крепится тормозная камера, на рычаг 19 которой при торможении действует сила давления воздуха, передаваемая через активную поверхность диафрагмы. Кулачок 12 жестко крепится на конце валика 21, установленного во втулке 22, неподвижно закрепленной в щите тормоза. Разжимное усилие от рычага 19 передается на ось 15, закрепленную в корпусе 20.

На оси 15 неподвижно крепится червяк 17, усилие от которого передается на ведомую шестерню 18 червячного редуктора, неподвижно закрепленную на валике 21 кулачка. Усилие от кулачка 12 на колодки 7 передается с помощью роликов 13, закрепленных на концах колодок. Ролики уменьшают силу трения при передаче разжимного усилия от кулачка и увеличивают КПД механизма.

По мере износа накладок зазор в тормозном механизме между накладками колодок и барабаном увеличивается. Регулировка зазора выполняется в ручном режиме. Для этого необходимо повернуть кулачок 12 вместе с валиком 21 на некоторый угол относительно рычага и зафиксировать его в этом положении. Винт 15 червяка 17 закреплен в опорах корпуса рычага 20. При вращении винта 15 червяк поворачивает ведомую шестерню 18 (червячное колесо) и валик кулачка 21. Фиксация кулачка осуществляется с помощью шарика 16, поджимаего пружиной 8 к сферической поверхности лунки, выполненной на цилиндрической поверхности винта 15.

Дисковые тормозные механизмы (рис. 11, 12) устанавливаются на грузовые и легковые автомобили.

Рис. 11. Схемы дисковых тормозных механизмов: а — с неподвижной; б — с плавающей скобами

Главным преимуществом дисковых тормозных механизмов является малое время срабатывания, из-за того, что зазор между тормозным диском и колодками минимален. Зазор составляет всего (0,05… 0,10) мм и обеспечивается упругостью уплотнительных колец поршня тормозного цилиндра и биением тормозного диска. В настоящее время применяются дисковые тормозные механизмы двух типов: с неподвижной (рис. 11, а) и плавающей скобой (рис. 11, 6).

Тормозные механизмы с неподвижной (рис. 11, а) скобой в основном применяются на легковых автомобилях. В корпусе неподвижной скобы 4 с каждой стороны может быть установлено от одного до пяти поршней 2 с тормозными накладками 1, что повышает надежность механизма и позволяет реализовать сложные многоконтурные тормозные системы. Одним из недостатков такого механизма является необходимость размещения поршней с обеих сторон тормозного диска 3, что не всегда удается сделать по компоновочным соображениям (из-за ограниченного пространства в колесном диске), особенно при отрицательном плече обкатки колеса.

Одним из недостатков такого механизма является необходимость размещения поршней с обеих сторон тормозного диска 3, что не всегда удается сделать по компоновочным соображениям (из-за ограниченного пространства в колесном диске), особенно при отрицательном плече обкатки колеса. Конструкция дискового тормоза с неподвижной скобой приведена на рис. 12.

Рис. 12. Дисковый тормоз с неподвижной скобой

Диск 1 расположен внутри суппорта 9 и выполнен заодно со ступицей 2 или неподвижно крепится к ней. Суппорт 9 закреплен на кронштейне цапфы 10 . В суппорте расположены два цилиндра 5 и 11 с поршнями 4 и 12. Поршни уплотняются с помощью резиновых колец 6 и 13. Цилиндры гидравлически связаны. Поршни цилиндров соприкасаются с колодками 8 и 14, к которым приклеены накладки 7 и 15. Колодки относительно суппорта фиксируются в специальных направляющих, выполненных в скобе таким образом, что перемещение колодок возможно только в направлении оси цилиндров. Кольца 6 и 13 не только герметизируют цилиндр, но и за счет упругости обеспечивают возврат поршней после торможения. Открытые поверхности поршней уплотняются специальными манжетами 16.

Сложность компоновки дисковых тормозов компенсируются в случае применения дисковых тормозных механизмов с плавающей скобой (рис. 11, 6, рис. 13, а). На грузовых автомобилях дисковые тормозные механизмы применяются исключительно с плавающей скобой. Тормозные цилиндры устанавливаются с внутренней стороны скобы 4, перемещающейся по направляющим 5 кронштейна 6, закрепленным на фланце поворотного кулака. Конструкция дискового тормоза грузового автомобиля приведена на рис. 13, а.

К ступице 2 с помощью шпилек и гаек колесного диска неподвижно крепится тормозной диск 1. Суппорт 3 установлен на направляющих осях, жестко закрепленных во фланце 8 цапфы или в цилиндрическом отверстии фланца цапфы. При увеличении давления жидкости в цилиндре поршень 5 смещаясь вдоль оси цилиндра влево, действует на колодку 6 тормоза, накладка 7 касается диска, после чего суппорт смещается по направляющим в противоположном направлении и левая колодка также прижимается к диску. Дисковый тормоз на автомобилях может быть установлен не только на колесах передней, но и задней оси. В этом случае тормозной механизм стояночной системы совмещается с тормозным механизмом рабочей тормозной системы, рис. 13, 6.

Рис. 13. Дисковый тормоз с плавающей скобой

Привод стояночного тормоза состоит из тросовой системы 14, действующей на рычаг 13, жестко соединенный со ступенчатой втулкой 12 , действующей на плунжер 11. Плунжер 11 действует на последовательно установленные толкатели 10 и 15. Толкатель 15 действует на поршень 5 и диск 1 оказывается заторможенным . Пружина 16, установленная внутри гильзы 9, жестко соединенной с суппортом 3, при этом сжимается и действует на правый торец поршня. При растормаживании стояночного тормоза поршень под действием упругой силы пружины устанавливается в исходное положение.

Преимуществами дисковых тормозных механизмов являются: малая масса, компоновочные достоинства, лучшие условия охлаждения. Основными недостатками дисковых тормозов следует считать: трудности обеспечения скольжения скобы, устранения её перемещений под действием вибраций, защитой от грязи. Общим недостаткам дисковых тормозов можно считать несколько меньший тормозной момент, создаваемый ими при прочих равных условиях , по сравнению с барабанными тормозами.

Ленточный барабанный тормоз (рис. 14.) применяют в основном в механизмах поворота тракторов.

Рис. 14. Ленточный тормоз

Состоит из вращающегося барабана 1 и неподвижной ленты 2, закрепленной на рычаге привода 3 с обеих сторон опоры рычага 4. Под действием силы Р лента прижимается к барабану создавая тормозной момент. В этой конструкции на опоры барабана действуют большие радиальные нагрузки, а вследствие малой жесткости ленты не обеспечивается плавное торможение и необходимы большие зазоры между лентой и барабаном. Устройства для регулирования зазоров в ленточных тормозах сложны и ненадежны в работе.

4. Гидравлический привод

Гидравлический привод рабочей тормозной системы грузового автомобиля средней грузоподъемности — категории N2 состоит из главного цилиндра 2 (рис. 15, а), на поршень которого передается усилие от педали 1, гидровакуумных усилителей тормозного привода 3, разжимных (исполнительных) механизмов — гидравлических рабочих цилиндров тормозов колес передней 5 и задней 6 осей и регулятора тормозных сил 4.

Рис. 15. Схемы гидравлических приводов

Для легковых автомобилей схема гидравлического привода может иметь вид (рис. 15, 6). Вакуумный усилитель 3 и главный тормозной цилиндр 2 в этой схеме привода объединены в один узел.

Главный сдвоенный тормозной цилиндр (16) используется для двухконтурного тормозного привода. В цилиндре чугунного корпуса 20 размещены два поршня — привода тормозов задних колес 33 и привода тормозов передних колес 29.

Рис. 16. Главный тормозной цилиндр

В углубление 19 поршня 29 упирается шток педали. Внутренние полости перед каждым из поршней сообщаются через отверстия 22 и 26 с трубопроводами привода. Отверстия 25 и 28 соединены с резервуарами тормозной жидкости. В исходном положении (педаль отпущена) пружины 35 и 31 перемещают поршни до упора в ограничители 34 и 30. Полости отделены манжетой 32, установленной на поршне 33. В кольцевые канавки каждого поршня вставлены: резиновое уплотнительное кольцо 37 и упорная втулка 38. В исходном положении пружина 36 прижимает уплотнительное кольцо к упорной втулке, а полости перед поршнями сообщаются через кольцевую щель 39 и отверстие 40 с резервуаром тормозной жидкости.

При нажатии на педаль поршень 29 смещается влево, манжета 37 перекрывает зазор 39 и жидкость вытесняется в трубопроводы привода передних колес, давление в полости 27 увеличивается и одновременно с поршнем 29 начинает перемещаться поршень 33, давление в приводе тормозов задних колес увеличивается. При исправных контурах привода давление в рабочих цилиндров всех тормозов равны.

При обрыве трубопровода переднего контура поршень 29 под воздействием штока педали перемещается без сопротивления до упора выступа поршня 29 в поршень 33, а затем при перемещении поршня 33 приводит в рабочее состояние контур тормозов задних колес .

При обрыве трубопровода заднего контура поршень 33 под воздействием поршня 29 смещается до упора в пробку 21, после чего давление в контуре передних колес начинает возрастать, приводится в рабочее состояние контур тормозов передних колес.

Вакуумный усилитель тормозов (рис. 17, а) состоит из корпуса 9, крышки 11 и корпуса клапана 21 с диафрагмой 10. Корпусом клапана и диафрагмой усилитель разделяется на две полости. Полость А — вакуумная, постоянно соединена с впускным коллектором двигателя, полость В — атмосферная, с помощью клапанов может соединяться с атмосферой или полостью А.

а                                                                                                                          б

Рис. 17. Вакуумный усилитель

Корпус клапанов изготавливается из пластмассы и является поршнем, в нем имеется отверстие, из которого выходят каналы С и D. Канал С соединяет центральное отверстие с вауумной полостью А, а канал D с атмосферной полостью В. Корпус усилителя крепится к кузову автомобиля с помощью шпилек 7. К этим же шпилькам, соосно с корпусом, крепится главный тормозной цилиндр. Шток 1 с регулировочным винтом 4 действует на поршень главного тормозного цилиндра. Герметичность соединения штока с корпусом обеспечивается уплотнительным кольцом 2 установленного в уплотнителе 5 чашки корпуса 3.

Толкатель 15 шарнирно соединен с рычагом педали тормоза и удерживается в исходном положении возвратной пружиной 16. Внутренняя полость клапанного механизма защищена чехлом 13 и воздушным фильтром 14. Возвратная пружина 6 удерживает диафрагму в исходном (крайнем правом положении), а пружина клапана 17 в исходном состоянии поджимает тарелку клапана 18 к корпусу 21.. Вакуумная камера А постоянно соединяется с впускным коллектором двигателя (давление рА, в котором при работающем двигателе меньше атмосферного ра) через обратный клапан, позволяющий сохранить разряжение в вакуумной камере для нескольких торможений.

Работа усилителя (рис. 17, б) основана на разности давлений (раА) в вакуумной А и атмосферной В полостях усилителя, в результате избыточное давление перемещает диафрагму, корпус клапана и шток 1 действует на поршень ГТЦ.

При отпущенной педали тормоза вакуумный клапан открыт и между внутренним торцем корпуса клапана 21 и тарелкой клапана 18 образуется кольцевая щель с зазором, Δ1≠0 (рис. 17, б), а воздушный клапан — закрыт, тарелка 18 клапана плотно прилегает к кольцевой поверхности цилиндрической части 22 корпуса клапана 21, Δ2=0. При этом вакуумная и воздушная полости сообщаются между собой через канал С, давление в них равно рА, а поршень практически уравновешен и не оказывает воздействия на шток 1.

При торможении толкатель 15 вместе с поршнем 12 передвигаются вперед, поршень деформирует упругий резиновый диск 20, при этом кромки диска выступают за опорную поверхность поршня, а кольцевой зазор Δ1 выбирается. Вакуумный клапан закрывается, а полости А и В — разобщаются. Затем вперед перемещается корпус клапана и тарелка клапана 18 отходит от кольцевой поверхности его цилиндрической части 22, между ними образуется кольцевая щель с зазором Δ2≠0, воздушный клапан открывается и в полость В через фильтр 14 проходит атмосферный воздух. Разность давлений (рв-рА) в полостях А и В определяет величину, силы Fv дополнительно действующей на поршни ГТЦ.

При постоянной силе, действующей на педаль, величина дополнительной силы автоматически устанавливается ей пропорциональной (силовое следящее действие). Движение корпуса клапана при постоянном усилии на педали продолжается некоторое (очень малое) время, в течение которого деформация кромки уменьшается, и до тех пор, пока не станет равной деформации центра диска. После этого атмосферный клапан закрывается и при закрытом вакуумном клапане наступает установившийся режим усиления. Передача силы через резиновый диск 20 обеспечивает следящее действие усилителя — пропорциональность силы на педали тормоза и штоке главного тормозного цилиндра.

Регулятор давления ограничивает давление в гидравлическом приводе тормозных механизмов задних колес, обеспечивает оптимальное соотношение давлений рабочей жидкости в приводах передних и задних тормозов в зависимости от нагрузки на заднюю ось автомобиля и предотвращает блокировку колес. Применяется в легковых автомобилях с гидравлическим тормозным приводом без антиблокировочной системы (АБС).

Рис. 18. Привод регулятора давления

Рис. 19. Регулятор давления

Регулятор включен в контур привода тормозных механизмов задних колес, коррекция величины давления в контуре привода задних тормозных механизмов выполняется в зависимости от положения кузова автомобиля относительно заднего моста. По сути, регулятор является клапаном ограничения давления, принцип работы которого основан на прекращении поступления тормозной жидкости в колесные цилиндры задних тормозов, минимизируя тем самым вероятность возникновения блокировки (юза) задних колес.

Регулятор давления 1 (рис. 18) крепится болтами 2 и 16 к кронштейну 9, и приваренному к кузову автомобиля кронштейну 8. Привод регулятора состоит из кронштейна 3 сопорой 4, рычага 5 привода регулятора давления и пружины рычага 7. Упругий рычаг привода 10 одним концом с помощью оси 6 соединен с рычагом 5, другим концом с помощью скобы 12 шарнирно с серьгой 11, закрепленной в кронштейне на балке моста или направляющем устройстве подвески с помощью пальца 15, шайбы 13 и стопорного кольца 14. Кронштейн 3 вместе с рычагом 5 может перемещаться относительно регулятора давления за счет овальных отверстий болтов крепления. За счет смещения регулятора можно изменять усилие, с которым рычаг 5 действует на поршень регулятора.

Регулятор давления (рис. 19) состоит из следующих основных конструктивных элементов: корпуса регулятора давления 1, с поршнем 2, камер А и D, соединенных с главным тормозным цилиндром, камер В и С, соединенных соответственно с колесными цилиндрами правого и левого задних тормозов, защитного колпачка 3, стопорных колец 4 и 8, втулки 5 и пружины 6 поршня, втулки корпуса 7, опорных шайб 9 и 22, уплотнительных колец толкателя 10, опорной тарелки 11, пружины втулки толкателя 12, уплотнительного кольца седла клапана 10, седла клапана 14, уплотнительной прокладки 15, пробки]6, пружины клапа­на 17, клапана 18, втулки толкателя 19, толкателя 20, уплотнителя го­ловки поршня 21, уплотнителя штока поршня 23, заглушки 24.

В исходном (расторможенном) положении педали тормоза (рис. 19) поршень 2 поджат рычагом 5 через пластинчатую пружину 7 (рис. 18) к толкателю 20, который этим усилием поджат к седлу 14 клапана 18. При этом между седлом 14 и клапаном 18 образуется зазор Н, а между головкой 25 поршня 2 и уплотнителем (резиновое кольцо) 21 зазор К. Через эти зазоры камеры А и D сообщаются с камерами В и С.

При нажатии на педаль тормоза жидкость через зазоры К и Н и камеры В и С поступает в колесные цилиндры всех тормозных механизмов.

При увеличении давления жидкости (силы, действующей на педаль тормоза) возрастает усилие, действующее на головку 25 поршня 2. Активная площадь головки 25 справа больше чем слева, поэтому при одинаковом давлении жидкости результирующая сила, действующая на поршень, стремится выдвинуть его из корпуса (сместить влево). Если эта сила превысит усилие пружины 7 (рис. 18), поршень начинает выдвигаться из корпуса, а вслед за ним под действием пружин 12 и 17 перемещается толкатель 20 вместе с втулкой 19 и кольцами 10 и клапан 18. При этом зазор М увеличивается, а зазоры Н и К уменьшаются. Когда зазор Н будет полностью выбран, клапан 18 закроется. Камера D станет изолирована от камеры С, а толкатель 20 вместе с расположенными на нем деталями перестанет перемещаться вслед за поршнем.

При дальнейшем увеличении усилия на педали тормоза давление в камерах А и D (привода передних тормозов) возрастает, действует на активные поверхности поршня 2 и он продолжает выдвигаться из корпуса. Давление в камере В за счет потерь при дросселировании жидкости через зазор К между головкой поршня 25 и уплотнителем 21 растет медленнее, чем в камерах А и D. При возрастающем давлении в камере В втулка 19 вместе с уплотнительными кольцами 10 и тарелкой 11 сдвигается в сторону пробки 16, зазор М начинает уменьшаться, а давление жидкости камере С возрастает. При этом давление в камерах В и С и рабочих тормозных цилиндрах тормозов устанавливается практически одинаковым.

Привод задних тормозов отключается от «прямой» связи с главным тормозным цилиндром при упоре левого торца головки 25 поршня 2 в уплотнитель 21, когда зазор К станет равен нулю. Увеличение давление в камерах В и С при увеличении давления в ГТЦ при таком режиме работы регулятора возможно, но соотношение давлений в полостях приводов тормозов передних и задних колес будет определяться конструктивными размерами поршня 2 — отношением разности площадей головки и штока поршня к площади головки.

При увеличении нагрузки на заднюю ось автомобиля упругий рычаг 10 (рис. 18) нагружает рычаг 5 и усилие плоской пружины 7, действующей на поршень 2, увеличивается. Момент касания головки поршня 25 и уплотнителя 21 (рис. 19) достигается при большем давлении в главном тормозном цилиндре, и приводе задних тормозов. Таким образом, эффективность задних тормозов с увеличением нагрузки увеличивается.

При отказе контура тормозов правый передний левый задний уплотнительные кольца 10 и втулка 19 под давлением жидкости в камере В сместятся в сторону пробки 16 до упора тарелки 11 в седло 14. Давление в заднем тормозе будет регулироваться частью регулятора, которая включает в себя поршень 2 с уплотнителем 21 и втулкой 7. Работа этой части регулятора при отказе названного контура аналогична работе при исправной системе. Характер изменения давления на выходе регулятора такой же, как и при исправной системе.

При отказе контура тормозов левый передний правый задний давлением тормозной жидкости толкатель 20 с втулкой 19, уплотнительными кольцами 10 смещаются в сторону поршня, выдвигая его из корпуса. Зазор М увеличивается, а зазор Н уменьшается. Когда клапан 18 коснется седла 14, рост давления в камере С прекращается, т.е. регулятор в этом случае работает как ограничитель давления. Полученное давление достаточно для надежной работы заднего тормоза. В корпусе 1 выполнено отверстие Е, закрытое заглушкой 24. Течь жидкости из-под заглушки при ее вывертывании о негерметичности камер В и С вследствие износа уплотняющих колец 10.

Сигнализатор неисправности тормозного контура (рис. 20) устанавливается для оповещения водителя о неисправности гидравлического привода или попадании в него воздуха. Сигнализатор соединен с полостями контуров I и II главного тормозного цилиндра Он состоит из гидравлической части (рис. 20, а): корпуса 10, в котором симметрично установлен поршень 9 с уплотнительными кольцами 16. В центральной проточке (канавка) установлен шарик 12 привода датчика, контактирующий с шариком электрического датчика 14. При исправной работе контуров давления в полостях 11 и 15 равны. Силы, действующие на поршни, уравновешены и поршни неподвижны.

а                                                                                                               б

Рис. 20. Сигнализатор неисправности тормозного контура

В случае выхода из строя одного из контуров раздельного привода тормозов, при первом нажатии на тормозную педаль поршень под действием разности давлений в полостях перемещается в сторону полости с меньшим давлением. Шарик 12 выходит из проточки на цилиндрическую поверхность поршня 9. Шарик 8 (рис. 20, 6) действует на диэлектрический толкатель 7, и на подвижный контакт 6, замыкающий входные контакты 2. На панели приборов при этом загорается красная контрольная лампа 13. После обнаружения и устранения неисправности поврежденный контур прокачивают. Контакты датчика и возвратная пружина 3 установлены в корпусе 4, выполненном из диэлектрика и герметично закрепленном в корпусе датчика 6.

Обратный клапан устанавливается в обязательном порядке на трубопровод, соединяющим вакуумную камеру А (рис. 21) усилителя и впускной трубопровод (коллектор) двигателя.

Рис. 21. Обратный клапан

При работе двигателя во впускной трубе создается разрежение , которое через вакуумный трубопровод и обратный (запорный) клапан передается в полость А первичной камеры усилителя. Запорный клапан позволяет обеспечить разряжение в полости А, позволяющее выполнить несколько эффективньrх торможений при неработающем двигателе. Запорный клапан состоит из корпуса 3 с ввернутой в него резьбовой крышкой /.

Прокладка 2 обеспечивает герметичность соединения. В крышку 1 ввертывается штуцер трубопровода 1, соединенного с впускным коллектором двигателя. Трубопровод 11 соединен с камерой А усилителя. Правый торец крышки служит седлом клапана, к которому при неработающем двигателе под действием упругой силы пружины 5 плотно прилегает резиновый уплотнитель клапана 4, обеспечивая герметичность вакуумной камеры усилителя.

5. Стояночный тормоз с механическим приводом

В настоящее время основная конструктивная схема стояночной тормозной системы включает барабанные, реже дисковые, тормозные механизмы задних колес с раздельно выполненным механическим приводом стояночной тормозной системы. Барабанный тормозной механизм с приводом стояночного тормоза показан на рис. 22. Колодки 6, 13 с тормозными накладками в нижней части закреплены на эксцентриковых опорных пальцах 2. Верхние концы колодок входят в прорези толкателей поршней 8 тормозного цилиндра 11.

Колодки стянуты пружиной 10, обеспечивающей зазор между накладками и барабаном в расторможенном состоянии. При торможении с помощью гидравлического привода колодки перемещаются за давления жидкости на поршни. При торможении с помощью механического привода стояночной тормозной системы (рис. 23) усилие от рукоятки 3 через тягу 2, трос 1 и рычаг 10 передается на тягу 11. Ось 12 рычага 10 неподвижно крепится к кронштейну кузова автомобиля.

К тяге 11 с помощью регулировочной гайки 13 крепится уравнительный рычаг 9, к концам которого шарнирно закреплены концы тросов 4 и 7, другие концы которых крепятся к рычагам 14 (рис. 23), на которые передается усилие при торможении. Рычаг 14 подвижно с помощью пальца 15 крепится к ребру задней тормозной колодки 13. В прорезь рычага 14 установлен разжимной толкатель 12, другой конец которого с помощью пальца 4 соединен с ребром передней колодки 6. Перемещение тросов 4 и 7 вызывает перемещение концов рычагов 14 и разжимных толкателей 12 каждого тормозного механизма, которые в свою очередь действуют на переднюю колодку. Перемещаясь вперед, передняя колодка упирается в барабан тормоза, после чего задняя колодка поворачивается как на опоре, на конце разжимного толкателя и упирается в тормозной барабан.

Рис. 22. Тормозной механизм задних колес с элементами привода стояночной тормозной системы

Рис. 23. Механический привод стояночного тормоза

6. Многоконтурный пневматический привод тормозов

Современные грузовые автомобили оснащаются пневматическим многоконтурным тормозным приводом, обеспечивающим работу стояночной, вспомогательной, запасной и рабочей тормозных систем, а также систему быстрого растормаживания стояночного тормозного механизма и выводы питания сжатым воздухом систем прицепов или полуприцепов. Рабочие тормозные механизмы имеют раздельный привод. Независимость каждого контура обеспечивается двух- и трехсекционным клапанами. Привод обеспечивает силовое следящее действие.

Многоконтурный пневматический тормозной привод в общем случае состоит из общей части питания всех контуров сжатым воздухом — системы подготовки сжатого воздуха и независимых контуров привода. Схема соединение аппаратов пневматического тормозного привода рабочей тормозной системы автомобиля с пятью независимыми контурами показано на схеме, рис. 24. Воздух из компрессора 10 поступает через регулятор давления 12 и предохранитель от замерзания 14 к двойному 20 и тройному 19 защитным клапанам, а от них к ресиверам 16, 23, 24, 25 и пяти независимым контурам.

Контур I привода рабочих тормозных механизмов передних колес включает: тройной защитный клапан 19, ресивер 23, нижнюю секцию двухсекционного тормозного крана 21, клапан ограничения давления 9, клапан контрольного вывода 2, тормозные камеры 1 передних колес, соединительные трубопроводы, нижнюю секцию клапана 31 управления тормозными механизмами прицепа, разобщительные краны 34 и соединительные головки 35 и 36.

Контур II привода рабочих тормозных механизмов колес тележки (среднего и заднего мостов) и прицепа включает: тройной защитный клапан 19, ресивер 16, верхнюю секцию двухсекционного тормозного крана 21, автоматический регулятор тормозных сил 30, четыре тормозные камеры 27 колес тележки, клапан контрольного вывода 2, верхнюю секцию клапана 31 управления тормозными механизмами прицепа, соединительные трубопроводы, разобщительные краны 34 и соединительные головки 35 и 36.

Контур III привода стояночных тормозных систем стояночной и запасной тормозных систем тягача и прицепа и питания комбинированного привода тормозных механизмов прицепа включает: двойной защитный клапан 20, два ресивера 24, клапан контрольного вывода 2, кран управления 7 стояночной и запасной тормозных систем, ускорительный клапан 29, перепускной клапан 28, четыре цилиндра пружинных энергоаккумуляторов 26, соединительные трубопроводы, среднюю секцию клапана 31 управления тормозными механизмами прицепа, одинарный защитный клапан 33, соединительную головку 35.

Контур IV привода вспомогательной тормозной системы и питания потребителей включает: двойной защитный клапан 20, ресивер 25, клапан 2 контрольного вывода, кран 8 стояночного и вспомогательного тормозных механизмов, двух цилиндров 18 вспомогательного тормозного механизма, цилиндр 11 привода рычага остановки двигателя, соединительные трубопроводы.

Контур V привода системы аварийного растормаживания тормозных механизмов стояночной тормозной системы включает : тройной защитный клапан 19, кран 6 системы аварийного растормаживания, перепускной клапан 28, ресиверы 16 и 23, соединительные трубопроводы. Перед началом движения растормаживаются тормозные камеры 11 (выключается стояночный тормоз).

Рис. 24. Схема многоконтурного привода

При нажатии на тормозную педаль 19 двухсекционный тормозной кран 18 устанавливает равные давления воздуха в обоих контурах привода. Это давление через клапан ограничения давления 20 с корректировкой передается в тормозные камеры 21 переднего моста и через регулятор 17 в тормозные камеры тележки 11. Контуры рабочей тормозной системы обеспечивают работу клапанов: 16 — управления тормозной системой прицепа по двухпроводному приводу и клапан 12 — по однопроводному приводу.

Для питания этих клапанов имеется ресивер 6, соединенный с компрессором 1 через защитный клапан 4. При соединении с прицепом, оборудованным двухпроводным приводом используют соединительные головки 14 и 15. Головка 15 соединяется с магистралью управления, 14 — с магистралью питания. Управляющий сигнал при торможении подается к клапану от обоих 16 от обоих контуров привода рабочей тормозной системы. Если выходит из строя один из контуров, то торможение прицепа осуществляется исправным контуром. Питание сжатым воздухом ресивера прицепа производится постоянно, независимо от положения тормозной педали.

При однопроводном приводе прицепа сигнал на торможение поступает к клапану 12 от клапана 16. При торможении клапан 12 (следящий механизм обратного действия) изменяет давление воздуха в головке 13 обратно пропорционально давлению воздуха в клапане 16. Питание сжатым воздухом ресивера прицепа осуществляется постоянно.

7. Система подготовки сжатого воздуха

Компрессор пневматического привода 10 (рис. 25) состоит из картера 3, к которому с помощью шпилек крепятся цилиндры 5 и головка цилиндров 9.

Рис. 25. Компрессор

В картере на шариковых подшипниках 13 установлен ко­ленчатый вал 1, к кривошипам которого с помощью шатунов 4 и пальцев 6 крепятся поршни 8. Каждый поршень имеет два компрессионных 7 и одно маслосъемное 5 кольца. На носке коленчатого вала крепится зубчатое колесо 2 привода от распределительных шестерен. Нижняя головжа шатуна разъемная, крышка 12 крепится болтами. Системы охлаждения и смазки подключены к соответствующим системам двигателя. Масло под давлением подводится к носку коленчато­го вала, а сливается из картера в систему смазки двигателя.

Охлаждающая жидкость поступает в систему охлаждения компрессора через патрубок 11. В камерах сжатия, выполненных в головке цилиндров, расположены пластинчатый нагнетательный и впускной клапаны.

Регулятор давления воздуха (рис. 26) является одновременно фильтром и предохранительным клапаном. Корпус 3 регулятора закрыт крышками 4 и 14. В полости Д, сообщающейся с атмосферой, размещен уравновешивающий поршень 7. Упругая сила пружины регулируется болтом 5. В поршне 7 размещены впускной 10 и выпускной 8 клапаны, закрепленные на общем штоке.

Рис. 26.Регулятор давления

Нижняя крышка 14 прижимает к корпусу седло 12 разгрузочного клапана 1 и фильтр 2. Сжатый воздух от компрессора поступает к выводу Б, проходит через фильтр 2 и очищается от влаги и через обратный клапан 9 и вывод Г подается в пневмосистему. Водяной конденсат скапливается в полости над седлом 12.

При снижении давления воздуха в пневмосистеме (рис. 27, а) до нижнего предела регулирования (рк<700 кПа) давление воздуха из патрубка Г передается в полость Е под поршнем 7 и сообщающиеся с ней каналом В, под впускным клапаном 10 и полостью Ж над поршнем 11, которая через открытый выпускной клапан 8 сообщается с атмосферой. Воздух от компрессора в этом случае не только поступает в систе­му, но и (при значительном сопротивлении) выходит в атмосферу. Производительность компрессора при этом уменьшается.

Рис. 27. Схема работы регулятора давления

При увеличении давления воздуха до верхнего предела регулирования (рк = 700 — 750 кПа) уравновешивающий поршень 7 (рис. 27, б) смещается вверх, выпускной клапан 8 закрывается под действием пружины 15, а впускной клапан 10 открывается. При этом полость Ж над поршнем 11 сообщается с каналом В, под действием давления воздуха поршень 11 опускается вниз и разгрузочный клапан 1 открывается. Скопившийся водяной конденсат и воздух от компрессора без противодавления через канал А удаляется в атмосферу.

Предохранитель от замерзания (рис. 28) испарительного типа служит для предотвращения замерзания конденсата в трубопроводах и приборах пневматического привода.

Рис. 28. Предохранитель от замерзания

Он состоит из крышки 7 с закрепленным на ней стаканом 2, в который заливают определенное количество этилового спирта, фитиля 3, уплотнительных колец 4 и 9, жиклера 5, заглушки с уплотнительным кольцом 6, запирающего штифта 8 и штока 10 с рукояткой. При температуре воздуха выше 5 °С шток находится в нижнем положении, а фитиль изолирован от воздушного канала 11, через который сжатый воздух от компрессора поступает в пневмосистему.

Пары спирта в незначительном количестве могут попадать в воздух только через жиклер 5, предназначенный для выравнивая давления в корпусе предохранителя и воздушной магистрали. При температуре воздуха ниже 5 °С предохранитель с помощью штока 10 подключают к пневмосистеме. Во включенном положении рукоятка со штоком находится в верхнем положении, пружина 1 растягивает фитиль 3 и его верхняя часть выходит в воздушный канал 11. Проходящий воздух насыщается парами спирта, при этом образуется водяной конденсат с низкой температурой замерзания.

8. Аппараты тормозного привода

Тормозная камера (рис. 29) состоит из корпуса 2 с крышкой 3, соединенных вместе с помощью хомута 12.

Рис. 29. Тормозная камера

Применятся для привода тормозных механизмов передних колес. Корпус камеры крепится к тормозному щиту при помощи шпилек 11. Между корпусом и крышкой зажата резинотканевая мембрана 5, герметизирующая соединение деталей корпуса и делящая камеру на две полости. При торможении воздух под давлением через штуцер 4 поступает в камеру А и давит на мембрану.

Воспринимаемое мембраной 5 давление воздуха передается на опорный диск 6, с закрепленным в нем штоком 8. Диск под действием силы давления воздуха сжимает возвратную пружину 7, и шток 8 приводит в действие разжимной механизм тормоза, с рычагом которого, шарнирно с помощью наконечника 9, соединен шток 8. Сила, передаваемая на шток 8, тем больше, чем больше площадь диска. Однако увеличение площади диска уменьшает ширину гибкой части мембраны, а значит и ход штока. Оптимальное отношение диаметров гибкой части мембраны D и опорного диска d составляет d/D = 0,7… 0,75. Защитный гофрированный чехол 10 предохраняет полости тормозной камеры от попадания грязи.

Тормозная камера с энергоаккумулятором (рис. 30) применяется для привода тормозных механизмов колес тележки (среднего и заднего мостов).

Рис. 30. Тормозная камера с энергоаккумулятором

Цилиндр энергоаккумулятора 11 соединяется болтами с корпусом 9 тормозной камеры. Корпус 9 и крышка 2 камеры соединяются с помощью хомутика 21. В цилиндре энергоаккумулятора установлен поршень 12 с жестко закрепленным в нем толкателем 19. Тормозная камера является составной частью контура II пневматическо го привода, а энергоаккумулятор входит в контур 111 привода стояночной и запасной тормозных систем. Работа стояночного и запасного тормозных механизмов происходит при «обратном» действии — при подаче в энергоаккумулятор сжатого воздуха осуществляется расстормаживание, а при выпуске из него сжатого воздуха — происходит затормаживание колес. Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором осуществляет функции рабочей, стояночной и запасной тормозной систем.

Рис. 31. Схема привода механизма тормоза

Рис. 32. Работа тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором

При отсутствии торможения (рис. 32, а) сжатый воздух находится в цилиндре энергоаккумулятора, полости А. Поршень 12 давлением воздуха смещается вверх. Движение автомобиля становится возможным только при полном сжатии пружины 14 энергоаккумулятора, при котором толкатель 19 не действует на диафрагму 5 тормозной камеры, а пружина 6 устанавливает шток 1 в положение, при котором тормозной механизм расторможен.

При торможении рабочим тормозным ,uеханизмом (контур 11) сжатый воздух из двухсекционного тормозного крана подается в полость камеры В над мембраной (рис. 32, б).

Через шток 1 и наконечник 7, соединенный с рычагом привода, усилие передается на кулачок и приводит в действие тормозной механизм. При растормаживании сжатый воздух выпускается через кран управления из полости над мембраной 5 в атмосферу и под действием возвратной пружины 6 мембрана и детали привода возвращаются в исходное положение.

При торможении стояночным тормозом (рис. 32, в) сжатый воздух при помощи крана управления выпускается из полости А под поршнем 12, поршень под действием упругой силы пружины 14 энергоаккумулятора движется вниз и толкатель 19 через мембрану 5, опорный диск 8, толкатель 1 и наконечник 7 приводит в действие тормозной механизм. Для выключения стояночного тормоза в полость А под поршень 12 с помощью крана управления из системы подается сжатый воздух, поршень 12 смещается вверх, пружина 14 сжимается и мембрана 5, опорный диск 8 и закрепленный на нем шток 1 с наконечником 7 так же смещаются вверх. При этом воздух из полости Д над поршнем 12 через дренажную трубку 17 и отверстие I в крышке тормозной камеры выходит в атмосферу.

При торможении с помощью запасной системы воздух лишь частично выпускается из полости А цилиндра энергоаккумулятора. Количество выпускаемого воздуха (давление воздуха) и интенсивность торможения зависят от положения рукоятки крана стояночного и запасного тормозных механизмов. При механическом растормаживании тормозного механизма (допускается исключительно для буксировки автомобиля), винт 15 вывинчивают из гайки 22 (рис. 32, г), неподвижно закрепленной на верхнем торце 16 цилиндра 11 энергоаккумулятора.

Упор 20 с установленным в нем упорным шарикоподшипником смещает поршень 12 вверх, пружина 14 сжимается, шток 1 вместе с мембраной 5 смещается и тормозной механизм растормаживается.

Двухсекционный тормозной кран (рис. 33) служит для управления механизмами рабочей тормозной системы автомобиля и прицепа при наличии раздельного привода тормозов передних и задних колес. Вывод I тормозного крана (ТК) сообщается с камерами тормозных механизмов среднего и заднего мостов, вывод II с камерами тормозных механизмов переднего моста. Сжатый воздух из пневмосистемы по разным контурам поступает к патрубкам III и IV ТК.

В расторможенном состоянии (рис. 33, 6) выводы I и II тормозных камер сообщаются с атмосферой. Вывод II через выпускное отверстие А в штоке 12 и обратный клапан 11. Вывод I через отверстие В в штоке 12 и обратный клапан 11.

При торможении педаль 1 через ролик 2 действует на толкатель 3 и через упругий элемент 5 на ступенчатый поршень 6, который перемещается вниз, седло 8 касается тарелки 9 впускного клапана, при этом закрывается выпускное отверстие А, и сообщение тормозных камер передних колес с атмосферой прерывается. При дальнейшем перемещении поршня 6 вниз тарелка 9 отходит от седла 10 и сжатый воздух от входного парубка III поступает через патрубок I к тормозным камерам передних колес.

Сила давления сжатого воздуха на поршень 6 и упругая сила пружины 7 уравновешиваются силой, приложенной к педали тормоза. При повышении давления в выводе I (рис. 33, в) сжатый воздух через отверстие Б в проходит в полость Г над ускорительным поршнем 13. Поршень 13 перемещается вниз и действует на ступенчатый поршень 14. Седло 15 поршня 14 касается тарелки 16 впускного клапана и сообщение тормозных камер с атмосферой через вывод II, отверстие В в штоке 12 прерывается. Сжатый воздух в тормозные камеры передних колес (вывод I) поступает из патрубка IV через кольцевую щель между тарелкой 16 и седлом 17.

Рис. 33. Двухсекционный тормозной кран: а — конструкция; 6, в — схемы работы

При повышении давления сжатого воздуха силы, действующие на ускорительный 13 и ступенчатый поршень 14, и упругая сила пружины 18 уравновешивают силу, действующую на ускорительный поршень 13. Таким образом, в обеих секциях ТК осуществляется следящее действие, обеспечивающее изменение давления воздуха в тормозных камерах (тормозной момент) в зависимости от усилия на тормозной педали.

При повреждении контура нижней секции усилие от педали 1 через ролик 2, толкатель 3 и седло 8 будет передаваться непосредственно на шток 12. Верхняя секция, управляемая механическим воздействием сохранит работоспособность.

При прекращении торможения упругий элемент 5 возвратится в исходное положение. Под действием пружины 7 ступенчатый поршень 6 возвращается в верхнее положение, тарелка 9 клапана садится в седло 10, выводы II и 111 разобщаются. Далее седло 8 отходит от тарелки 9 и вывод II сообщается с атмосферой. Воздух через отверстие Б в камере Г над ускорительным поршнем 13 также выходит в атмосферу. Под действием пружин 17 и 19 ступенчатый поршень 14 смещается в исходное положение, а тарелка 16 садится в седло. Выпускное отверстие В открывается и вывод I сообщается с атмосферой.

Ручной тормозной кран (рис. 34) служит для управления пружинными энергоаккумуляторами привода стояночной и запасной тормозных систем. Кран управляет пневматическими механизмами, работающими при выпуске сжатого воздуха, выполнен как поршневой следящий механизм обратного действия. На поршень 1, установленнь1й в цилиндре 2 корпуса крана 3, действует предварительно сжатая уравновешивающая пружина 4. В поршне смонтирован клапан, тарелка 5 которого прижимается к седлу 6 впускного клапана, выполненному заодно с поршнем 1, пружиной 7. Подвижный шток 8 перемещается в вертикальном направлении в направляющей втулке 9. Верхняя часть штока закреплена в направляющем колпаке 10, закрепленном в крышке 11 с рукояткой 12. Пружина 13 прижимает направляющий колпак к кольцу, верхняя часть которого представляет винтовую поверхность. Выводы I, II, III соединены соответственно с ускорительным клапаном (энергоаккумулятором), атмосферой и ресиверами.

При отсутствии торможения (рис. 34, а) направляющий колпак колпачок 10 и шток 8 занимают нижнее положение. Шток 8 удерживает тарелку клапана 5 в нижнем положении, и отводит её от седла 6 поршня 1. Вывод II в атмосферу в этом случае закрыт через внутреннее отверстие тарелки 5 конической фаской нижнего конца штока. Полость Б через кольцевую щель между тарелкой 5 и седлом 6, полость А и отверстие В сообщаются с выводом III. Сжатый воздух из вывода 111 через отверстие в поршне В, полость А, кольцевую щель поступает в полость Б и к выводу 1, и далее к ускорительному клапану, обеспечивающему подачу воздуха в цилиндры энергоаккумуляторов. Пружины энергоаккумуляторов сжимаются и тормозные механизмы растормаживаются.

При торможении с помощью запасной тормозной системы поворачивают рукоятку 12, при этом поворачивается и смещается вверх направляющий колпак 10 и шток 8 (рис. 34, 6). Нижний конический конец штока отходит от тарелки 5 клапана, внутреннее отверстие тарелки открывается. Тарелка 5 поднимается и прижимается к седлу 6. Кольцевая щель между тарелкой 5 клапана и седлом 6 перекрывается, и выводы I и III разобщаются. Через открытое внутреннее отверстие тарелки 5 полость Б и вывод I сообщаются через вывод II с атмосферой.

 

Рис. 34. Ручной тормозной кран

При этом через ускорительный клапан, полости пружинных энергоаккумуляторов соединяются с атмосферой, и торможение осуществляется за счет упругой силы пружин энергоаккумуляторов, которую можно регулировать, изменяя давление воздуха в цилиндрах энергоаккумуляторов. При частичном повороте рукоятки управления краном сжатый воздух из полостей цилиндров энергоаккумуляторов и управляющей магистрали ускорительного клапана и из вывода III через вывод II выходит в атмосферу до того момента, пока сила давления воздуха в полости А, действующая на поршень 1 не превысит суммарного усилия упругой силы уравновешивающей пружины 4 и силы давления воздуха на поршень 1 в полости Б. После этого поршень 1 вместе с тарелкой 5 клапана поднимется вверх до соприкосновения конической поверхности нижнего конца штока 8 с внутренним отверстием тарелки. После этого выпуск сжатого воздуха из цилиндров энергоаккумуляторов прекращается и осуществляется следящее действие крана.

При включении стояночного тормоза рукоятку поворачивают до её фиксации стопорным механизмом. В этом положении весь воздух из цилиндров энергоаккумуляторов через выводы Т и П выходит в атмосферу, а пружины обеспечивают полное затормаживание колес.

Клапан ограничения давления (рис. 35) служит для уменьшения давления в тормозных камерах передних колес при неполном (служебном) торможении, необходимо для улучшения устойчивости и управляемости автомобиля на скользкой дороге, а также для увеличения давления в тормозных камерах передних колес при максимальной интенсивности торможения и ускорения выпуска воздуха при растормаживании.

Рис. 35. Клапан ограничения давления

Внутри корпуса клапана размещен большой поршень 2 с уравновешивающей пружиной 1, ступенчатый поршень 3 с пружиной 7, впускной 4 и выпускной 6 клапаны, жестко со­ единенные с общим штоком 5. Клапан имеет три вывода: I — в атмосферу, II — к тормозным камерам передних колес, III — к нижней секции двухсекционного тормозного крана.

При торможении сжатый воздух от крана поступает через вывод III в полость А и действует на верхнюю часть поршня 3, перемещая его вниз вместе с установленными в нем клапанами 4 и 6. При этом сначала клапан 6 закрывает вывод I, а затем открывается клапан 4 и воз­

дух через вывод II поступает в тормозные камеры передних колес. Действуя на нижнюю часть клапана, сила давления сжатого воздуха в полости Б стремится переместить поршень 3 в верхнее положение, при котором клапан 4 закрывается, а соотношение давлений воздуха в камерах А и Б устанавливается пропорциональным отношению соответствующих активных площадей поршня, примерно 1,75:1, причем давление рБ (в полости Б) меньше давления рА (в полости А). Это соотношение сохраняется при давлении в выводе III меньшим 350 кПа. При большем давлении в выводе III большой поршень 2, преодолевая упругую силу пружины 1 опускается вниз и оказывает дополнительное воздействие на поршень 3, клапан 4 открывается, давление в полости Б увеличивается до соответсвующего равновесному состоянию поршня 3. С увеличением давления в выводе III поршень 2 все сильнее давит на поршень 3, а соотношение давлений рБ; и рА — уменьшается. При давлении в выводе III свыше 600 кПа давления в выводах III и II становятся равными.

При растормаживании давление в выводе III уменьшается, порш­ни 2 и 3 вместе с клапанами 4 и 6 перемещаются вверх, клапан 4 закрывается, а клапан 6 открывается и сжатый воздух из тормозных камер через вывод 1 выходит в атмосферу. При этом клапан ограничения давлен и я действует как клапан быстрого растормаживания.

Регулятор тормозных сил автоматически изменяет давление воздуха в тормозных камерах колес тележки в зависимости от нагрузки, действующей на нее в момент торможения. Регулятор 2 устанавливают на раме 1 автомобиля (рис. 36). Рычаг 3 регулятора с помощью тяги 4, упругого элемента 5 и штанги 6 соединен с балками мостов тележки 8 и 9. Такое соединение предохраняет регулятор при перекосах рамы и от скручивания. Внутри регулятора (рис.10.37) размещен ступенчатый поршень 2, в котором закреплена мембрана 5.

Рис. 36. Установка регулятора тормозных сил

По периметру круглая мембрана зажата между верхней 3 и нижней 4 частями корпуса. Внутри поршня 2 имеется перегородка с круглым отверстием, в которое входит верхний конец полого толкателя 6, верхняя торцовая поверхность которого служит седлом клапана.

Рис. 37. Регулятор тормозных сил

Мембрана 5 опирается на неподвижные ребра 7, выполненные в пластмассовой вставке 8, установленной в верхней части 3 корпуса регулятора и подвижные ребра 9 поршня 2. Активная площадь мембраны 5 определяется ее частью, опирающейся на подвижные ребра 9 поршня 2. Толкатель 6 регулятора нижним концом опирается на сферический шарнир 10 рычага 11, закрепленного в валике 12, другой конец которого соединен с рычагом 13, соединенного системой тяг и рычагов с балками мостов тележки (рис. 36). Отверстие в перегородке поршня 2 закрыто тарелкой 1 клапана, поджатого пружиной 16 к седлу.

Снизу к подвижному толкателю 6 прижат поршень 14. Полость под поршнем Б соединяется трубкой 15 с полостью А, в которую через вывод I подводится воздух от двухсекционного тормозного крана. Вывод II соединяется с тормозными камерами тележки, а вывод III с атмосферой.

При отсутствии торможения (рис. 38, а) вывод I через двухсекционный тормозной кран соединяется с атмосферой, поршень 2 находится в верхнем положении, тарелка 1 клапана поджата к седлу (перегородке) в поршне под действием пружины 16 и клапан в поршне закрыт, а толкатель 6 не доходит до тарелки 1. Тормозные камеры тележки через вывод II, отверстия в толкателе и вывод III сообщаются с атмосферой.

Рис. 38. Схема работы регулятора тормозных сил

При торможении (рис. 38, 6) сжатый воздух из нижней секции двухсекционного тормозного крана через вывод I поступает в полость А регулятора, поршень 2 под действием давления воздуха опускается вниз. Тарелка 1 клапана упирается в толкатель 6 и его верхнее отверстие закрывается. При этом вывод П и тормозные камеры задних колес разобщается с атмосферой. При дальнейшем перемещении поршня 2 вниз тарелка 1 вместе с толкателем 6 перемещается внутри поршня вверх, тарелка 1 отходит от седла в поршне и сжатый воздух из вывода I через образовавшуюся кольцевую щель между тарелкой 1 и седлом в поршне 2 поступает к выводу II и тормозные камеры задних колес. Одновременно сжатый воздух поступает в полость В под мембраной 5.

Регулирование давления воздуха при торможении происходит при нарушении баланса сил, действующих на поршень 2. Сила давления воздуха в полости В передается на мембрану 5 и через ее активную часть (опирающуюся на подвижные ребра поршня) на поршень 2. Активная площадь мембраны зависит от относительного положения ребер 7 корпуса и ребер 9 поршня. Если сила давления воздуха, действующая на поршень снизу, превысит силу, действующую на поршень сверху, поршень 2 поднимется вверх и тарелка 1 перекроет седло клапана, расположенного на перегородке поршня. Поступление сжатого воздуха из вывода I в вывод lI прекратится. Чем меньше нагрузка на тележку (рис. 38, в), тем ниже опущена шаровая опора 10, рычаг 13 и подвижное седло 6 и тем ниже может опуститься поршень 2, пока седло поршня не коснется тарелки 1 клапана. Активная часть диафрагмы (площадь) при этом возрастает. При растормаживании давление в полости А уменьшается, поршень 2 поднимается вверх, и воздух выходит в атмосферу.

Ускорительный клапан (рис. 39) расположен вблизи энергоаккумуляторов тормозов колес тележки и служит для ускорения процессов впуска и выпуска сжатого воздуха из цилиндров энерrоаккумуляторов. Вывод I ускорительного клапана соединен с цилиндрами энергоаккумуляторов, вывод II с атмосферой, вывод III с ресивером, вывод IV с ручным тормозным краном управления стояночной и запасной тормозными системами.

Рис. 39. Ускорительный клапан: а — конструкция; 6, в — схемы работы

При отсутствии торможения сжатый воздух из ручного тормозного крана (рис. 39, 6) через вывод IV поступает в полость 2 и действует на поршень 3, который перемещается вниз. При этом сначала закрывается клапан 1, затем открывается клапан 4. Сжатый через вывод III, кольцевой зазор клапана 4 и вывод 1 поступает поступает в цилиндры энергоаккумляторов, преодолевая упругие силы их пружин. При этом производится растормаживание колес задней тележки.

При включении запасной wzu стояночной тормозных систем (рис. 39, в) сжатый воздух из полости 2, вывод IV и ручной тормозной кран выпускается в атмосферу. Поршень 3 перемещается вверх, клапан 4 под действием пружины 5 закрывается, а клапан 1 открывается. Воздух из цилиндров энергоаккумуляторов через вывод 1, открытый клапан 1, обратный клапан 6 и вывод II выходит в атмосферу и колеса задней тележки затормаживаются.

Разобщительный кран (рис. 40) служит для перекрытия пневматической магистрали, соединяющей пневмосистему автомобиля-тягача с прицепом (полуприцепом).

Рис. 40. Разобщительный кран: а — открыт; 6 — закрыт

В открытом состоянии рукоятка 9 расположена вдоль корпуса крана (рис. 40, а). Толкатель 8, преодолевая упругие силы пружин 5 и 3, перемещает шток 11 вниз вместе с опорными шайбами 6 и герметизирующей мембраной 10. Тарелка 4 запорного клапана перемещается в крайнее нижнее положение, освобождая отверстие седла 12 запорного клапана. При этом выводы 1 и II сообщаются между собой.

В закрытом состоянии рукоятка 9 расположена перпендикулярно оси корпуса крана (рис. 40, 6). Под действием возвратных пружин 3 и 5 шток 11 вместе с тарелкой клапана 4 смешается вверх и запорный клапан закрывается, разобщая выводы 1 и II.

Защитные клапаны обеспечивают отключение магистралей пневматического привода при аварийном падении давления воздуха в них. Одинарный защитный клапан (рис. 41) служит для сохранения давления сжатого воздуха в ресиверах тягача при аварийном падении давления в питающей магистрали прицепа и предохранения от самоторможения прицепа при внезапном снижении давления воздуха в ресиверах тягача.

Рис. 41. Одинарный защитный клапан

При давлении сжатого воздуха в выводе II 550 кПа и более сжатый воздух через канал 7 и отверстие 8 поступает в полость А. Давление воздуха, преодолевая упругую силу пружины 5, поднимает мембрану 3 вместе с поршнем 4. Сжатый воздух через канал 2, обратный клапан 1 и вывод I поступает в питающую магистраль прицела. В случае падения давления воздуха в выводе II ниже 545 кПа пружина 5 смещает поршень и мембрану в крайнее нижнее положение, в котором канал 2 перекрыт мембраной, а выводы I и II разобщены. Обратный клапан 1 не дает сжатому воздуху из питающей магистрали попасть в канал 2 под мембраной.

Двойной защитный клапан (рис . 42) служит для распределения поступающего из компрессора воздуха по двум контурам и поддержания давления в одном из них при повреждении другого.

Рис. 42. Двойной защитный клапан

Клапан состоит из корпуса 13, в крышки 10 торцов которого ввернуты пробки 12 с дренажными отверстиями. Пробки закрьпы защитными чехлами 1. В цилиндре корпуса установлен центральный поршень 8 с плоскими клапанами 7 и 9, которые поджимаются к поршню пружинами, опирающимися на упорные поршни 5, поджимаемые пружинами 6. Натяжение пружин регулируется с помощью регулировочных шайб 11. Поршни относительно поверхностей цилиндров уплотняются резиновыми кольцами 2 и 3.

В исправном состоянии контуров сжатый воздух из компрессора проходит через регулятор давления и предохранитель от замерзания к выводу III. Через отверстия в центральной части поршня воздух поступает в полость А. Затем воздух, отжав тарелки 7 и 9 обратных клапанов, поступает к выводу I в контур вспомогательной и выводу II в контуры стояночной и запасной тормозных систем.

При аварийном состоянии одного из контуров, утечке воздуха, например, из контура II центральный поршень 8 вместе с клапаном 7 под действием давления воздуха в выводе 1 (и прилегающих к нему полостях) сместится вправо и прижмется к упорному поршню 5. Клапан 7 при этом остается закрытым, а вывод контура II перестает сообщаться с выводами I и III. При повреждении одного из контуров давление в исправном поддерживается на уровне 520 — 540 кПа. Если давление в полости А превысит допустимый уровень, клапан 7 сожмет пружину 6, отойдет от центрального поршня 8 и сжатый воздух выйдет в негерметичный контур . То же самое происходит при повышенном расходе воздуха в одном из контуров.

Тройной защитный клапан (рис. 43) распределяет поступающий от компрессора воздух по трем контурам и при повреждении одного из них обеспечивает сохранение давления в двух других.

Рис. 43. Тройной защитный клапан

В исправном состоянии контуров сжатый воздух от компрессора и вывод III поступает в полости А и Б. При увеличении давления в этих полостях до 520 кПа под давлением воздуха клапаны 15 и 24, преодоле­вая сопротивление пружин 17, 21, открываются. Сжатый воздух, прогибая мембраны 20 и 28 поступает к выводам IV и V в контуры рабочих тормозных систем передних и задних тормозных механизмов тягача и прицепа. В то же время сжа­тый воздух открывает перепускные клапаны 25 и 26 и поступает в полость В. По достижении давления 510 кПа, воздух открывает клапан 27 и через вывод VI поступает в контур системы растормаживания.

При неисправном состоянии (разгерметизации) одного из контуров давление в связанной с ним полости защитного клапана уменьшается. Под действием упругой силы пружины, передаваемой на клапан через опорный диск, клапан соответствующего контура закрывается. Для того чтобы открыть клапан неисправного контура требуется большее давление воздуха, чем для открытия клапана исправного контура. Поэтому в негерметичный контур воздух начинает поступать только при значительном повышении давления, и он срабатывает как предохранительный клапан, через который воздух выпускается в атмосферу. В исправных контурах давление сжатого воздуха поддерживается на уровне 520 кПа.

При неисправном состоянии магистрали компрессора под действием упругих сил пружин 17, 21 и 30 закрываются соответственно клапаны 15, 24 и 27 и в контурах тормозного привода сохраняется давление, имеющееся в них на тот момент.

Универсальный воздухораспределитель прицепа (рис.10.44) устанавливается на прицепах (полуприцепах) с однопроводным и двухпроводным приводами.

Рис. 44. Универсальный воздухораспределитель прицепа

Корпус воздухораспределителя прицепа состоит из верхней 11 и нижней 17 частей, между которыми устанавливается фланец 6. Центральная часть фланца имеет направляющую для штока 7. На штоке закреплены верхний 8 и нижний 4 поршни. Нижний поршень 4 установлен внутри приводного поршня 5. Пружина 9 удерживает все поршни в верхнем положении.

В крышке 1, закрывающей нижнюю часть корпуса, установлен полый шток 2 с впускным 3 и выпускным 15 клапанами. Седло 16 впускного клапана является элементом нижней части корпуса, а седло выпускного клапана 19 выполнено на поршне 4. К верхней части корпуса воздухораспределителя крепится кран растормаживания 12. Вывод А соединен с ресивером, вывод Б — с питающей магистралью, вывод В — с трубопроводом управления, вывод Г — с рабочими аппаратами привода, а вывод Д — с атмосферой. Питание ресиверов прицепа осуществляется через вывод Б. Сжатый воздух отгибает края манжеты 10 верхнего поршня 8 и поступает в ресиверы прицепа, наполняя их.

При торможении прицепа с двухпроводным приводом (рис. 45) воздух от магистрали управления поступает к выводу В и действует на приводной поршень 5, который перемещает поршень 4 вниз, закрывая выпускной клапан 15 и открывая впускной клапан 16.

Рис. 45. Схема работы универсального воздухораспределителя прицепа

Воздух от ресивера через вывод А поступает к выводу Г и рабочим аппаратам привода. Равновесное положение поршня 4 определяет зависимость давление воздуха в рабочих аппаратах от давления воздуха в магистрали управления.

При торможении прицепа с однопроводным приводом давление воздуха под поршнем 8 уменьшается, шток 7 с вместе с поршнями 8 и 4 опускается вниз. Выпускной клапан 15 закрывается, а впускной 16 открывается. Равновесное положение поршня 4 в этом случае определяется зависимостью между падением давления в магистрали, соединяющей тягач и прицеп и увеличением давления в рабочих аппаратах прицепа.

При расцепке тягача и прицепа давление воздуха в питающей магистрали снижается до атмосферного и прицеп затормаживается. Для растормаживания рукоятку 14 вытягивают вниз. Шток 13 также опускается вниз, при этом сжатый воздух из ресиверов прицепа поступает под верхний поршень 8, помогая пружине 9 поднять все три поршня вверх. Выпускной клапан 15 открывается и воздух от вывода Г через вывод Д выходит в атмосферу.

Двухмагистральный перепускной клапан (рис. 46) служит для управления пружинным энергоаккумулятором от одного из двух независимых контуров или ручного крана управления, или от крана системы аварийного растормаживания.

Рис. 46. Двухмагистральный перепускной клапан

Клапан имеет три вывода: I — от магистрали ускорительного клапана, II — от магистрали энергоаккумуляторов, III- от магистрали крана системы аварийного растормаживания. При растормаживании автомобиля с помощью ручного крана сжатый воздух поступает к выводу I, отжимает тарелку 2 от седла 4 вправо и прижимает ее к седлу 3. Сжатый воздух из вывода I поступает к выводу II энергоаккумуляторов. При растормаживании краном системы аварийного растормаживания сжатый воздух поступает в вывод III, отжимает тарелку 2 влево, прижимает её к седлу 4 и сжатый воздух из вывода III поступает к выводу II энергоаккумуляторов .

Клапан контрольного вывода (рис . 47) служит для отбора воздуха из пневмосистемы или замера давления воздуха в контуре.

Рис. 47. Клапан контрольного вывода

Клапан состоит из штуцера 1, клапана 6 с пружиной 7, толкателя 5 и колпачка 4, соединенного с корпусом 2 петлей 3. Для того чтобы открыть клапан необходимо снять колпачок 4 и навернуть на резьбу 8 наконечник шланга. При этом толкатель 5 отжимает тарелку 6 клапана и воздух из вывода I поступает в шланг.

Соединительные головки (рис. 48, 49) предназначены для герметичного соединения магистралей пневматического привода. В двухпроводном приводе обычно устанавливают две головки типа «Палм», в однопроводном приводе устанавливают одну головку типа «А». Головка типа «Палм» (рис. 10. 49, а) бесклапанная, состоит из корпуса 1 с резиновыми уплотнениями 2 для герметизации вывода, закрытого крышкой 3 с фиксатором 4, удерживающем головки в соединенном состоянии. Соединение головки типа «Палм» тягача 5 с головкой прицепа 6 того же типа показано на рис. 49, б. Головка типа «А» ( рис. 50, а) состоит из корпуса 1 с расположенным внутри клапаном 3, поджимаемым пружиной 2 к седлу 4.

Рис. 48. Соединительная головка типа «Палм»

Рис. 49. Соединительная головка типа «А»

При соединении головок типа А тягача и Б прицепа (рис. 49, 6) клапан 3 открывается под действием штифта 7 головки типа Б.

Просмотров: 10

Принцип действия дисковых тормозов. Какие есть виды тормозных автомобильных систем: устройство и работа.

Тормозная система – это совокупность устройств, предназначенных для регулирования скорости движения, ее снижения до необходимого уровня или полной остановки машины.

Современные автомобили и колесные тракторы оборудуют рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной автономными тормозными системами.

Рабочая тормозная система служит для снижения скорости движения с желаемой интенсивностью вплоть до полной остановки машины вне зависимости от ее скорости, нагрузки и уклона дорог, для которых она предназначена.

Запасная тормозная система предназначена для плавного снижения скорости движения или остановки машины в случае полного или частичного выхода из строя рабочей тормозной системы (например, в автомобиле КамАЗ-4310).

Эффективность рабочей и запасной тормозных систем машин оценивают по тормозному пути или установившемуся замедлению при начальной скорости торможения 40 км/ч на прямом и горизонтальном участках сухой дороги с твердым покрытием, обеспечивающих хорошее сцепление колес с дорогой.

Стояночная тормозная система служит для удержания неподвижной машины на горизонтальном участке пути или уклоне даже при отсутствии водителя. Эффективность стояночной тормозной системы должна обеспечивать удержание машины на уклоне такой крутизны, который она сможет преодолеть на низшей передаче.

Вспомогательная тормозная система предназначена для поддержания постоянной скорости машины при движении ее на затяжных спусках горных дорог и регулирования ее самостоятельно или одновременно с рабочей тормозной системой с целью разгрузки тормозных механизмов последней. Эффективность вспомогательной тормозной системы должна обеспечивать без применения иных тормозных систем спуск машины со скоростью 30 км/ч по уклону 7 % протяженностью 6 км.

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

Торможение машины достигается работой сил трения в тормозном механизме, которая превращает кинетическую энергию движения машины в теплоту в зоне трения тормозных накладок с тормозным барабаном или диском.

В зависимости от типа привода различают тормозные системы с гидравлическим, пневматическим и пневмогидравлическим приводом.

Тормозные механизмы (тормоза) бывают дисковые и колодочные, а в зависимости от места установки – колесные и трансмиссионные (центральные). Колесные устанавливают непосредственно на ступице колеса, а трансмиссионные – на одном из валов трансмиссии.

На большегрузных автомобилях и мощных тракторах чаще всего применяют системы торможения с пневматическим приводом и колодочными тормозами.

Колодочный тормоз затормаживает шкив 9 двумя колодками 5 с фрикционными накладками, которые прижимаются к шкиву 9 изнутри разжимным кулачком 4. При этом верхние концы колодок 5 поворачиваются вокруг неподвижных шарниров (осей) 7. Если отпустить педаль 1, то стяжные пружины 8 растормозят шкив 9.

Функциональным назначением тормозной системы автомобиля является управляемое изменение его скорости вплоть до полной остановки и удержание его (автомобиля) на месте в течение продолжительного периода времени посредством приложения тормозной силы. Реализация указанных функций — главная задача, решаемая с использованием всех существующих видов тормозных систем.

1. Виды современных тормозных систем

Автомобили, выпускаемые в настоящее время, оснащаются тормозными системами четырех видов:

    Рабочая . Одна из основных систем управления автомобилем в сочетании с обеспечением должного уровня безопасности дорожного движения. Особенно высокие требования предъявляются к надежности и эффективности действия рабочей тормозной системы.

    Стояночная , или ручная. Главной функцией данной системы является предотвращение самопроизвольного движения транспортного средства во время стоянки (остановки).

    Запасная . Сравнительно молодой вид тормозной системы. Применяется в качестве дублера рабочей тормозной системы в случае потери последней работоспособности.

    Вспомогательная . Функциональное назначение — уменьшение нагрузок на рабочую систему транспортного средства в период интенсивного (продолжительного) функционирования. Такой системой оснащаются исключительно большегрузные автомобили.

Основными конструктивными элементами тормозной системы любого автомобиля являются тормозные механизмы и приводы, инициирующие их работу (смотри рисунок № 1).

Тормозной механизм — устройство, препятствующее вращению колеса посредством создания между ним и дорожным полотном тормозной силы. Устанавливаются непосредственно на колесах (как передних, так и задних) транспортного средства и классифицируются по типу основного элемента — барабана или диска.

Функциональная задача тормозного привода заключается в эффективной передаче усилия от водителя к тормозным механизмам колес (поз. 1, 4). Его основными элементами служат: тормозная педаль (поз. 9), или ГТЦ, (поз. 6), вакуумный усилитель тормозов, или ВУТ, и соединительных трубопроводов (поз. 2, 3). В качестве рабочей жидкости используется смесь на основе гликоля (тормозная жидкость), аккумулируемая в специальном резервуаре (поз. 5), оснащенном датчиком уровня.

Принципиальная схема автомобильной тормозной системы выглядит следующим образом.

Функционирование рабочей тормозной системы транспортного средства основано на принципе изменения давления рабочей жидкости в ее контуре. Водитель, нажимая на тормозную педаль в салоне автомобиля, приводит в действие поршень ГТЦ. Это, в свою очередь, вызывает рост давления на тормозную жидкость, находящуюся внутри системы, и инициирует ее поступление в колесные тормозные цилиндры. Таким образом, происходит передача усилия нажатия от педали к поршням тормозных цилиндров колес, а от них к тормозным колодкам механизмов. Фрикционные накладки колодок, прижимаясь к диску (барабану) колеса гасят его (колеса) вращательное движение, замедляя скорость автомобиля или останавливая его полностью.

После того, как тормозная педаль будет отпущена, давление тормозной жидкости на цилиндры тормозных механизмов колес ослабнет, тормозные колодки под воздействием пружин возвратятся в первоначальное положение, прекратив тем самым процесс торможения.


Функциональное назначение вакуумного усилителя тормозов (ВУТ) заключается в создании достаточного усилия нажатия, то есть увеличении значения давления рабочей жидкости в системе. Основополагающим принципом функционирования ВУТ является создание перепада давлений в камерах, сообщающихся с впускным трубопроводом (разрежение) и атмосферой (давление).

Практически все современные тормозные системы имеют два отдельных контура, что существенно повышает эксплуатационную надежность системы и, как следствие, безопасность дорожного движения. Автономность работы тормозных контуров позволяет выполнить торможение и остановку транспортного средства в случае отказа одного из них.

Конструктивное исполнение стояночной (ручной) тормозной системы предполагает механический (тросовый) привод. Исполнительным органом в салоне автомобиля служит рычаг, хотя существуют стояночные системы, где рычаг заменен педалью. Однако вследствие большой редкости таких систем, рассмотрение их устройства не представляет практического интереса.

Принцип действия стояночной системы тормозов основан на передаче тросом привода усилия от рычага (ручника) к поворотным рычагам задних тормозных механизмов.


Основные элементы стояночной тормозной системы:

    Передний (поз. 2) и задний (поз. 12) тросы.

    Рычаг (поз. 3).

    Узел регулировки натяжения троса (поз. 7, 8, 9).

    Распорная планка (поз. 10).

    Рычаг ручного привода тормозных колодок (поз. 11).

Механический привод тросового типа — самый распространенный привод стояночной системы тормозов. Однако существуют и иные конструкции привода «ручника». Например, электромеханический, где в качестве исполнительного механизма использован электрический двигатель, редуктор которого соединен с поршнем заднего тормозного механизма. Это — принципиально новая система стояночного тормоза, отличающаяся многофункциональностью, эффективностью, надежностью и экологичностью.

Тормозная система необходима для замедления транспортного средства и полной остановки автомобиля, а также его удержания на месте.

Для этого на автомобиле используют некоторые тормозные система, как — стояночная, рабочая, вспомогательная система и запасная.

Рабочая тормозная система используется постоянно, на любой скорости, для замедления и остановки автомобиля. Рабочая тормозная система, приводится в действие, путем нажатия на педаль тормоза. Она является самой эффективной системой из всех остальных.

Запасная тормозная система используется при неисправности основной. Она бывает в виде автономной системы или её функцию выполняет часть исправной рабочей тормозной системы.

Стояночная тормозная система нужна для удержания автомобиля на одном месте. Стояночную систему использую во избежание самопроизвольного движения автомобиля.

Вспомогательная тормозная система применяется на авто с повышенной массой. Вспомогательную систему используют для торможения на склонах и спусках. Не редко бывает, что на автомобилях роль вспомогательной системы играет двигатель, где выпускной трубопровод перекрывает заслонка.

Тормозная система — это важнейшая неотъемлемая часть автомобиля, служащая для обеспечения активной безопасности водителей и пешеходов. На многих автомобилях применяют различные устройства и системы, повышающие эффективность системы при торможении — это антиблокировочная система (ABS), усилитель экстренного торможения (BAS), усилитель тормозов .

1.3. Основные элементы тормозной системы автомобиля

Тормозная система автомобиля состоит из тормозного привода и тормозного механизма .

Рис.1.3. Схема гидропривода тормозов: 1 — трубопровод контура «левый передний-правый задний тормоз»; 2-сигнальное устройство; 3 — трубопровод контура «правый передний — левый задний тормоз»; 4 — бачок главного цилиндра; 5 — главный цилиндр гидропривода тормозов; 6 — вакуумный усилитель; 7 — педаль тормоза; 8 — регулятор давления задних тормозов; 9 — трос стояночного тормоза; 10 — тормозной механизм заднего колеса; 11 — регулировочный наконечник стояночного тормоза; 12 — рычаг привода стояночного тормоза; 13 — тормозной механизм переднего колеса.

Тормозным механизмом блокируются вращения колес автомобиля и в следствии чего, появляется тормозная сила, которая является причиной остановки автомобиля. Тормозные механизмы находятся на передних и задних колесах автомобиля.

Проще говоря, все тормозные механизмы можно назвать колодочными. И уже в свою очередь, их можно разделять по трению — барабанные и дисковые. Тормозной механизм основной системы монтируется в колесо, а за раздаточной коробкой или коробкой передач находится механизм стояночной системы.

Тормозные механизмы, как правило состоят из двух частей, из неподвижной и вращающейся. Неподвижная часть – это тормозные колодки, а вращающаяся часть барабанного механизма — это тормозной барабан.

Барабанные тормозные механизмы (рис. 1.4.) чаще всего стоят на задних колесах автомобиля. В процессе эксплуатации из-за износа, зазор между колодкой и барабаном увеличивается и для его устранения используют механические регуляторы.


Рис. 1.4. Барабанный тормозной механизм заднего колеса: 1 – чашка; 2 – прижимная пружина; 3 – приводной рычаг; 4 – тормозная колодка; 5 – верхняя стяжная пружина; 6 – распорная планка; 7 – регулировочный клин; 8 – колесный тормозной цилиндр; 9 – тормозной щит; 10 – болт; 11 – стержень; 12 – эксцентрик; 13 – нажимная пружина; 14 – нижняя стяжная пружина; 15 – прижимная пружина распорной планки.

На автомобилях могут применять различные комбинации тормозных механизмов:

    два барабанных задних, два дисковых передних;

    четыре барабанных;

    четыре дисковых.

В тормозном дисковом механизме (рис. 1.5.) — диск вращается, а внутри суппорта установлены, две неподвижные колодки. В суппорте установлены рабочие цилиндры, при торможении они прижимают тормозные колодки к диску, а сам суппорт надежно закреплен на кронштейне. Для увеличения отвода тепла от рабочей зоны часто используются вентилируемые диски .


Рис. 1.5. Схема дискового тормозного механизма: 1 — колесная шпилька; 2 — направляющий палец; 3 — смотровое отверстие; 4 — суппорт; 5 — клапан; 6 — рабочий цилиндр; 7 — тормозной шланг; 8 — тормозная колодка; 9 — вентиляционное отверстие; 10 — тормозной диск; 11 — ступица колеса; 12 — грязезащитный колпачок.

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.

Схема тормозной системы автомобиля

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.

Гидропривод состоит из:

  • главного тормозного цилиндра (ГТЦ)
  • вакуумного усилителя
  • регулятора давления в задних тормозных механизмах (при отсутствии АВS)
  • блока ABS (при наличии)
  • рабочих тормозных цилиндров
  • рабочих контуров

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.

Тормозная система

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.

Симптомы Вероятная причина Варианты устранения
Слышен свист или шум при торможении Износ тормозных колодок, их низкое качество или брак; деформация тормозного диска или попадание на него постороннего предмета Замена или очистка колодок и дисков
Увеличенный ход педали Утечка рабочей жидкости из колесных цилиндров; попадание воздуха в тормозную систему; износ или повреждение резиновых шлангов и прокладок в ГТЦ Замена неисправных деталей; прокачка тормозной системы
Увеличенное усилие на педаль при торможении Отказ вакуумного усилителя; повреждение шлангов Замена усилителя или шланга
Заторможенность всех колес Заклинивание поршня в ГТЦ; отсутствие свободного хода педали Замена ГТЦ; выставление правильного свободного хода

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.

Необходима для быстрого изменения скорости или полной остановки автомобиля и удержания его на месте при стоянке.

Для этого на автомобиле есть такие виды тормозных систем, как — рабочая, стояночная, запасная и вспомогательная система (тормоз-замедлитель).

Рабочая тормозная система всегда используется при любой скорости автомобиля для полной остановки или для снижения скорости. Рабочая тормозная система начинает работать при нажатии на педаль тормоза. Эта система самая эффективная при сравнении с другими видами.

Запасная тормозная система применяется при неисправности основной системы. Запасная тормозная система бывает в виде автономной системы или её функции выполняет часть исправной рабочей тормозной системы.

Стояночная тормозная система необходима для удержания автомобиля определенное время на одном месте. Стояночная система полностью исключает движение автомобиля самопроизвольно.

Вспомогательная тормозная система применяется на автомобилях с повышенной массой. Вспомогательная система используется для торможения на спусках. Часто бывает, что на автомобилях роль вспомогательной системы выполняет двигатель, где выпускной трубопровод перекрывается заслонкой.

Тормозная система — это важное средство автомобиля для обеспечения активной безопасности. На автомобилях применяются разные системы и устройства, повышающие эффективность системы при торможении — это антиблокировочная система, усилитель экстренного торможения, усилитель тормозов.

Тормозная система включает в себя тормозной привод и тормозной механизм.

Схема гидропривода тормозов:
1 — трубопровод контура «левый передний-правый задний тормоз»; 2-сигнальное устройство; 3 — трубопровод контура «правый передний — левый задний тормоз»; 4 — бачок главного цилиндра; 5 — главный цилиндр гидропривода тормозов; 6 — вакуумный усилитель; 7 — педаль тормоза; 8 — регулятор давления задних тормозов; 9 — трос стояночного тормоза; 10 — тормозной механизм заднего колеса; 11 — регулировочный наконечник стояночного тормоза; 12 — рычаг привода стояночного тормоза; 13 — тормозной механизм переднего колеса.

Тормозной механизм блокирует вращение колес и как результат появление тормозной силы, которая останавливает транспортное средство. Тормозные механизмы находятся на задних и передних колесах.

По идее — все тормозные механизмы логично называть колодочными. И уже в свою очередь, их можно разделить по трению — дисковые и барабанные. Тормозные механизмы основной системы монтируются в колесе, а механизм стояночной системы находится за раздаточной коробкой или коробкой передач.

О барабанных и дисковых тормозных механизмах

Тормозной механизм обычно состоит из двух частей, из вращающейся и неподвижной. Вращающаяся часть барабанного механизма — это тормозной барабан, а неподвижная часть – тормозные колодки.

Барабанные тормозные механизмы обычно стоят на задних колесах. В процессе износа зазор между барабаном и колодкой увеличивается и для его устранения есть механические регуляторы.


Барабанный тормозной механизм заднего колеса:
1 – чашка; 2 – прижимная пружина; 3 – приводной рычаг; 4 – тормозная колодка; 5 – верхняя стяжная пружина; 6 – распорная планка; 7 – регулировочный клин; 8 – колесный тормозной цилиндр; 9 – тормозной щит; 10 – болт; 11 – стержень; 12 – эксцентрик; 13 – нажимная пружина; 14 – нижняя стяжная пружина; 15 – прижимная пружина распорной планки.

На автомобилях тормозные механизмы могут иметь разные сочетания:

  • два дисковых передних, два барабанных задних;
  • четыре дисковых;
  • четыре барабанных.

В тормозном дисковом механизме — диск вращается, а две колодки стоят неподвижно, они установлены внутри суппорта. В суппорте стоят рабочие цилиндры, они при торможении прижимают к диску тормозные колодки, а сам суппорт хорошо закреплен на кронштейне. Для улучшения отвода тепла из рабочей зоны часто применяют вентилируемые диски.


Схема дискового тормозного механизма:
1 — колесная шпилька; 2 — направляющий палец; 3 — смотровое отверстие; 4 — суппорт; 5 — клапан; 6 — рабочий цилиндр; 7 — тормозной шланг; 8 — тормозная колодка; 9 — вентиляционное отверстие; 10 — тормозной диск; 11 — ступица колеса; 12 — грязезащитный колпачок.

О тормозных приводах

В автомобильных тормозных системах нашли применение вот эти типы тормозных приводов:

  • гидравлический;
  • пневматический;
  • комбинированный.
  • механический;

Гидравлический привод получил самое широкое распространение в рабочей тормозной системе автомобиля. В него входят:

  • главный тормозной цилиндр;
  • тормозная педаль;
  • колесные цилиндры;
  • усилитель тормозов
  • шланги и трубопроводы (рабочие контура).

При усилии на тормозную педаль водителем, та передает усилие от ноги на главный тормозной цилиндр. Усилитель тормозов дополнительно создает усилие, облегчая тем самым жизнь водителя. Широкое применение на машинах приобрел вакуумный усилитель тормозов.

Главный тормозной цилиндр нагнетает тормозную жидкость к тормозным цилиндрам. Обычно над главным цилиндром стоит расширительный бачок, в нем содержится тормозная жидкость.

Колесный цилиндр прижимает тормозные колодки к тормозному барабану или диску.

Рабочий контур сейчас представляет из себя основной и вспомогательный. Например, вся система исправна, то значит работают оба, но при неисправности одного из них — другой будет работать.

Широко распространены три основные компоновки разделения рабочих контуров:

  • 2 + 2 подключенных параллельно — задние + передние;
  • 2 + 2 подключенных диагонально — правый передний + левый задний и так далее;
  • 4 + 2 в один контур подключены два передних, а в другой тормозные механизмы всех колес.


Схема компоновки гидропривода:
1 — главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем; 2 — регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах; 3-4 — рабочие контуры.

Прогресс не стоит на месте и сейчас в состав гидравлического тормозного привода добавляются разные электронные компоненты:

  • усилитель экстренного торможения
  • антиблокировочная система тормозов;
  • антипробуксовочная система;
  • система распределения тормозных усилий;
  • электронная блокировка дифференциала.

Пневматический привод применяется в тормозной системе большегрузных автомобилей.

Комбинированный тормозной привод — это комбинация разных типов привода.

Механический привод применяется в стояночной тормозной системе. Он включает в себя систему тяг и тросов, с помощью которых объединяет систему в одно целое, обычно на задние колеса имеет привод. Рычаг тормоза соединен при помощи тонкого троса с тормозными механизмами, где есть устройство, которое приводит в действие основные или стояночные колодки.

Есть автомобили, где стояночная система работает от ножной педали. Сейчас всё чаще стали применять в стояночной системе электропривод, который получил название — электромеханический стояночный тормоз .

Итак, как работает гидравлическая тормозная система

Осталось рассмотреть работу тормозной системы, что мы сделаем на примере гидравлической системы.

Когда водитель нажимает на педаль тормоза, то передается нагрузка к усилителю и тот создает усилие на главном тормозном цилиндре. А в свою очередь поршень через трубопроводы нагнетает жидкость к колесным цилиндрам. Поршни колесных цилиндров от давления жидкости передвигают тормозные колодки к дискам или барабанам и происходит торможение автомобиля.

Когда водитель убирает ногу с педали тормоза, то педаль от действия возвратной пружины возвращается в начальное положение. Также, в свое положение возвращается и поршень главного тормозного цилиндра, а пружины отводят колодки от барабанов или дисков. Тормозная жидкость

10 типов автомобильных тормозов и тормозных систем, которые необходимо знать

Мы можем получать комиссию за покупки, сделанные по ссылкам в этом посте.

Тормоза — важная функция безопасности вашего автомобиля, и чем больше вы знаете об этой системе, тем лучше. Эта информация пригодится, когда придет время для устранения неполадок и обслуживания; Вы не только узнаете признаки возникновения проблем, но и сможете объяснить механику, какие проблемы у вас возникли. Подобные знания также помогают удержать вас от оплаты запчастей или работ, которые не требуются для того, чтобы ваш автомобиль останавливался плавно и правильно.

В этом посте мы рассмотрим различные типы тормозов и тормозных систем транспортных средств, в том числе тормоза прицепа, чтобы укрепить вашу уверенность в следующий раз, когда вам нужно будет забрать свой автомобиль в магазин. Эти тормозные системы автомобилей самые распространенные:

  1. Дисковые тормоза
  2. Барабанные тормоза
  3. Аварийный тормоз
  4. Антиблокировочная система тормозов
  5. Механические тормозные системы
  6. Серво тормозные системы
  7. Гидравлические тормозные системы
  8. Электромагнитные тормозные системы
  9. Тормоза для прицепов с электроприводом
  10. Тормоза прицепа с импульсным напряжением

Хотя этот список может показаться сложным, не волнуйтесь! Мы рассмотрим каждый из них с изображениями и объясним преимущества и недостатки, чтобы вам было легче понять, какой тип системы отвечает за остановку вашего автомобиля.

1. Дисковые тормоза

Дисковые тормоза — самая распространенная сборка автомобилей в наши дни. Сначала он состоит из ротора, большого серебряного диска, прикрепленного к ступице колеса, который также удерживает шину и вращается вместе с колесом. Далее идет суппорт, который представляет собой большой зажим для ленты на стороне ротора, который удерживает третью часть узла, колодки — черные, которые вы видите между зубцами на суппорте — по одной по обе стороны от ротора.

Когда вы нажимаете педаль тормоза, суппорт прижимает колодки к ротору, что замедляет или останавливает вращение шин, в результате чего автомобиль снижает скорость или полностью останавливается.

Поскольку ротор в основном находится на открытом воздухе — его обычно можно увидеть сквозь колесо шины — он охлаждается намного быстрее, чем другие типы тормозов. Это делает его лучшей системой для тяжелых и высокопроизводительных автомобилей. Дисковые тормоза легче обслуживать, чем другие тормозные системы. Например, роторы иногда можно просто заменить, а не заменить. Они саморегулируются и прекрасно работают даже после езды по воде.

Однако дисковые тормоза

не идеальны.Иногда они достаточно шумны, чтобы раздражать, суппорты могут заедать, а роторы склонны к короблению или ржавчине. Как и в случае с любой другой системой в вашем автомобиле, регулярные осмотры вашей тормозной системы помогут своевременно выявить любые проблемы и легко их устранить.

2. Барабанные тормоза

Щелкните здесь, чтобы просмотреть запасной комплект задних тормозов Autospecialty.

Барабанные тормоза обычно используются в старых моделях автомобилей. В отличие от дисковых тормозов, барабанные тормоза имеют весь блок, установленный на колесах, и когда педаль тормоза нажата, колодки или накладки в форме полумесяца толкаются наружу, чтобы остановить вращающийся барабан или серебряный кожух, который замедляет и останавливает автомобиль. .

Барабанные тормоза дешевле дисковых и их проще обслуживать. Кроме того, вы можете использовать их с дисковыми тормозами на передних колесах для повышения производительности.

Использование дисков вместе с барабанами поможет повысить производительность, поскольку барабаны нагреваются быстрее и снижают способность машины останавливаться. Это также приводит к тому, что тормоза гаснут, что снижает эффективность жестких остановок. Наконец, производительность может быть снижена, потому что барабаны не могут вытеснять воду так же легко, как дисковые тормоза. Опять же, регулярные поездки к механику для проверки помогут снизить затраты и ремонт.

3. Аварийный тормоз

Аварийные тормоза, также известные как стояночные тормоза, представляют собой систему, отдельную от систем рабочего (барабанного или дискового) тормоза. Не все экстренные тормоза выглядят одинаково. Это может быть стик (на рисунке), педаль или кнопка. При срабатывании аварийной ситуации система использует тросы для включения заднего или переднего тормоза. Его можно использовать в качестве резервной системы, когда тормоза выходят из строя, или удерживать автомобиль от качения, если он выскальзывает из коробки передач.

Кроме того, если вы включите экстренный тормоз перед тем, как отпустить стояночный тормоз, вам будет легче позже переключиться из парковки в режим движения.Обратной стороной является то, что если вы забудете снять тормоз, тормоза останутся включенными и начнут дымиться, и машина не будет двигаться должным образом. Многие новые автомобили предлагаются с автоматическими экстренными тормозами, поэтому в будущем это не будет проблемой.

4. Антиблокировочная система тормозов

Антиблокировочная система тормозов или системы ABS используются на более новых автомобилях и предотвращают блокировку колес и занос во время внезапного резкого торможения. В системе есть датчик на каждом колесе, который контролирует и регулирует тормозное давление, поэтому колеса движутся с одинаковой скоростью.

Помимо увеличения стоимости автомобиля при перепродаже и снижения затрат на страхование ABS, лучшим преимуществом системы является то, что она помогает водителю сохранять контроль в морозную и сырую погоду.

У системы есть недостатки. Это дорогое обслуживание: каждый датчик стоит сотни долларов, если он выходит из строя. Это также очень деликатная система, которая может нарушить работу тормозов и привести к дрожанию автомобиля или ухудшить время торможения.

5. Механические тормозные системы

Механические тормоза используются в старых автомобилях, но, несмотря на то, что они проще и дешевле, чем другие системы, в наши дни не используются из-за их низкой эффективности.Когда педаль тормоза задействована, сила прикладывается к барабанам или дискам через различные механические устройства, такие как пружины и опоры, чтобы остановить автомобиль. Их лучше использовать в качестве аварийных / стояночных тормозов, чем в качестве рабочих тормозов.

6. Серво тормозные системы

Щелкните здесь, чтобы увидеть восстановленный вакуумный усилитель тормозов на Amazon.

Тормозная система с сервоприводом также известна как вакуумное торможение. Система состоит из большой полой оболочки с резиновой диафрагмой внутри.Когда педаль тормоза нажата, открывается воздушный клапан, наполняя одну сторону камеры воздухом, и диафрагма затем изгибается в сторону вакуума камеры и входит в зацепление с главным цилиндром, который затем включает тормоза. Сервосистема увеличивает тормозное усилие по сравнению с системами без вакуумного компонента, но, если воздушные клапаны или диафрагма не работают, педаль тормоза не будет работать должным образом.

7. Гидравлические тормозные системы

В отличие от предыдущих систем, в этой системе используется гидравлическая жидкость для передачи усилия от педали тормоза к суппортам или башмакам барабана через главный цилиндр.Эта система обеспечивает более быстрое торможение, чем механическая тормозная система, состоит из меньшего количества деталей и с меньшей вероятностью отказа при торможении. К сожалению, полностью избавиться от протечек в гидросистеме очень сложно, они останавливают работу системы. Утечки также могут повредить тормозные колодки / колодки. Обрыв гидравлической линии также может привести к серьезным травмам или возгоранию.

8. Электромагнитные тормозные системы

Эти системы используются во многих современных и гибридных автомобилях.Система имеет электромагниты на каждой стороне ротора, которые создают силу в направлении, противоположном вращающемуся колесу. При этом включаются тормоза, чтобы замедлить и остановить автомобиль. Поскольку в системе не используются колодки, нет необходимости в периодической замене, и система может выдерживать более тяжелые нагрузки и более высокие скорости. К сожалению, поскольку эта система зависит от заряда аккумулятора, она разряжает аккумулятор быстрее и не так эффективна на низких скоростях.

9. Тормоза прицепа с электроприводом

Щелкните здесь, чтобы увидеть электрический тормоз прицепа в сборе на Amazon.

Электрические тормоза прицепа для работы используют мощность от буксирующего транспортного средства и либо пропорционально регулируют тормозное усилие в зависимости от буксируемого транспортного средства, либо имеют систему задержки, которую должен регулировать водитель. Большинство тормозов имеют цепь безопасности, поэтому, если прицеп отсоединяется от тягача, включаются предохранительные тормоза и прицеп останавливается. Система похожа на барабанные тормоза в автомобиле, где башмаки прижимаются к вращающемуся барабану. Кроме того, как и в случае барабанной системы автомобиля, электрические тормоза прицепа имеют тенденцию к нагреванию, что может привести к потере тормоза.

10. Тормоза прицепа от импульсных перенапряжений

Тормоза от импульсных перенапряжений используются на прицепе вместо электрических тормозов. Эта система использует центробежную силу для включения тормозов. На шею прицепа есть две детали. Когда буксирующее транспортное средство замедляется, инерция толкает заднюю часть шеи вперед, включая тормоза. Хотя импульсные тормоза работают плавно, не требуют электричества и с ними легко работать, их не рекомендуется и иногда незаконно использовать с тяжелыми грузами, поскольку вы не можете двигать буксирующее транспортное средство задним ходом, потому что это приведет к срабатыванию импульсных тормозов.

Независимо от того, какой у вас тип тормозов, мы рекомендуем вам помнить о следующих вопросах:

Какой метод торможения лучше всего?

Помните, что тормоза — это система из многих компонентов, которые при правильном обращении могут прослужить вам долгое время. Следующие ниже привычки сохранят ваши тормоза в хорошем состоянии и помогут им равномерно изнашиваться.

  • Тормозить не больше, чем необходимо — отпустите педаль газа, чтобы снизить скорость, вместо того, чтобы нажимать на тормоз, когда это возможно.
  • Отпустите педаль газа на несколько секунд перед тем, как нажать на тормоз — это дает вам возможность не нажимать на тормоз, если в этом нет крайней необходимости.
  • Сделайте автомобиль максимально легким — чем больше веса вы добавляете к автомобилю, тем больше энергии требуется тормозам для остановки автомобиля.
  • Дайте себе время притормозить; резкое торможение следует производить только в экстренных случаях.

Как долго служат тормоза?

Тормоза служат от 25 000 до 75 000 миль с такими переменными, как окружающая среда и материалы тормозов, изменяющие срок службы. Обратитесь к руководству по эксплуатации и поговорите со своим механиком, чтобы узнать более точное число.

Как продлить срок службы тормозов?

Использование описанных выше методов торможения поможет тормозам прослужить дольше, а автомобиль будет регулярно проходить техобслуживание. Если вы слышите постоянный скрип или, что еще хуже, скрежет, отнесите машину своему механику и проверьте ее. Звуки сообщают вам, что что-то не так, и чем дольше вы ждете, тем больше вещей вам, возможно, придется отремонтировать или заменить. Кроме того, не забывайте промывать тормоза каждые два года.

При закрытии

Существуют различные типы тормозных систем, но все они имеют одну общую черту: при правильном обслуживании и использовании они прослужат долгое время и обеспечат вашу безопасность.

Ищете дополнительную информацию о тормозах? Ознакомьтесь с этими статьями:

Движение со шлифовальными тормозами — это безопасно?

Что вызывает блокировку тормозов во время движения?

Керамические тормозные колодки

и металлические, в чем разница?

Тормозная система, пожалуй, самый важный механизм безопасности в вашем автомобиле. Но хотя вы каждый день полагаетесь на тормоза, чтобы безопасно добраться из точки А в точку Б, вы, вероятно, не задумываетесь о том, что на самом деле происходит, когда вы нажимаете на педаль тормоза.

Вот основные принципы работы системы: когда вы нажимаете педаль тормоза, ваш автомобиль проталкивает жидкость под давлением по тормозным магистралям в суппорт на каждом колесе, где расположены тормозные колодки. Тормозная жидкость прижимает тормозные колодки к ротору диска в каждом колесе, чтобы замедлить его, постепенно останавливая колеса.

Другими словами, ваша тормозная система превращает кинетическую энергию вашего автомобиля в тепловую энергию за счет трения тормозных колодок.В этой статье мы более подробно рассмотрим этот важный компонент вашей тормозной системы, а также плюсы и минусы каждого типа — например, керамические или полуметаллические тормозные колодки — чтобы помочь вам решить, что лучше всего подходит для вашего автомобиля и стиль вождения.

НАШИ ЛУЧШИЕ ШИНЫ

  1. Всесезонные
  2. Грузовик
  3. Зима
  4. Лето
  5. Run Flat

Blizzak DM-V2

Перемещайтесь по снегу и льду на своем внедорожнике, внедорожнике или грузовике

Blizzak LT

Коммерческий легкий грузовик или фургон, созданный для вьюг и худших зим

Blizzak W965

Держите грузовой автомобиль или фургон в рабочем состоянии всю зиму

Blizzak DM-V2

Перемещайтесь по снегу и льду на своем внедорожнике, внедорожнике или грузовике

Blizzak LT

Коммерческий легкий грузовик или фургон, созданный для вьюг и худших зим

Blizzak W965

Держите грузовой автомобиль или фургон в рабочем состоянии всю зиму

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ТОРМОЗНЫХ КОЛОДОК


В наши дни у водителей обычно есть выбор между тремя типами тормозных колодок: керамические или керамические.полуметаллические против органических тормозных колодок. Так было не всегда. Тормозные колодки впервые начали использовать еще в 19 веке. Берте Бенц — известному изобретателю и жене основателя Mercedes-Benz Карла Бенца — приписывают создание первых тормозных колодок из кожи для раннего патента на их автомобиль в 1888 году.

С тех пор материалы, используемые для изготовления тормозных колодок, эволюционировали с развитием технологий. Только в середине-конце 20-го века, когда барабанные тормоза все чаще заменялись современными дисковыми, производители начали производить керамические, металлические и органические тормозные колодки, используемые сегодня.

КОЛОДКИ ТОРМОЗНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ

Тормозные колодки дисковых тормозов изначально были изготовлены из асбеста, теплопоглощающего материала, хорошо подходящего для износа, который вызывают тормозные колодки. Однако было обнаружено, что асбест является сильнодействующим канцерогеном, вызывающим рак у людей с длительным воздействием. Когда эти тормозные колодки на основе асбеста изнашивались, они выбрасывали асбест в воздух, чтобы водители неосознанно вдыхали. Производители поняли, что использование асбеста в тормозных системах небезопасно.В результате были созданы органические тормозные колодки — или неасбестовые органические (NAO) тормозные колодки, чтобы заполнить пробел.

Органические тормозные колодки, которые входят в стандартную комплектацию примерно 67% новых автомобилей, продаваемых в США, изготовлены из смеси волокон и материалов, таких как резина, углеродные соединения, стекло или стекловолокно и кевлар®, и скреплены смола. Они, как правило, производят меньше пыли, чем некоторые другие типы тормозных колодок, такие как металлические колодки, и доступны по более низкой цене.

В отличие от высокопроизводительных тормозных колодок, которые в основном используются в тяжелых и высокопроизводительных транспортных средствах, органические тормозные колодки создают умеренное трение без большого тепловыделения, что делает их подходящими для водителей, которые используют свои автомобили для повседневной езды и поездок на работу. Органические тормозные колодки также имеют тенденцию быть тихими и не создают большой нагрузки на тормозные диски, что является плюсом, поскольку тормозные диски часто дорого ремонтировать или заменять в случае повреждения.

Однако органические тормозные колодки имеют некоторые недостатки по сравнению с другими типами тормозных колодок.Органические тормозные колодки изнашиваются быстрее из-за их составной природы, а это означает, что их, возможно, придется заменять чаще. Кроме того, они лучше всего работают в меньшем диапазоне температур. Они не работают так же хорошо, как полуметаллические тормозные колодки в экстремальных погодных условиях или когда на них слишком сильно давят и они перегреваются. Органические тормозные колодки также имеют более высокий уровень сжимаемости, что означает, что водитель должен нажимать на педаль тормоза с большей силой, чтобы задействовать их.

КЕРАМИЧЕСКИЕ КОЛОДКИ ТОРМОЗНЫЕ

Керамические тормозные колодки изготовлены из материала, очень похожего на керамику, используемую для изготовления керамических изделий и тарелок.Однако керамический материал тормозных колодок более плотный и значительно более прочный. Керамические тормозные колодки также имеют встроенные в них тонкие медные волокна, которые помогают увеличить их трение и теплопроводность.

С момента разработки в середине 1980-х керамические тормозные колодки постоянно становились популярными по ряду причин:

  • Уровень шума: Керамические тормозные колодки работают очень тихо, практически не создавая лишнего шума при нажатии на тормоза.
  • Остаток износа и истирания : По сравнению с органическими тормозными колодками керамические тормозные колодки, как правило, производят меньше пыли и других частиц по мере их износа.
  • Температура и условия вождения: По сравнению с органическими тормозными колодками керамические тормозные колодки могут быть более надежными в более широком диапазоне температур и условий движения.

Тем не менее, у керамических тормозных колодок есть некоторые ограничения. В первую очередь, их стоимость: из-за более высокой стоимости производства керамические тормозные колодки, как правило, являются самыми дорогими из всех типов тормозных колодок.Кроме того, поскольку и керамика, и медь не могут поглощать столько тепла, как другие типы материалов, больше тепла, выделяемого при торможении, будет проходить через тормозные колодки в остальную тормозную систему. Это может вызвать больший износ других компонентов тормозной системы. Наконец, керамические тормозные колодки не считаются лучшим выбором для экстремальных условий вождения. Если вам предстоит очень холодная погода или предстоящая гонка, и вы выбираете между керамическими или полуметаллическими тормозными колодками, вам лучше выбрать металлические.

КОЛОДКИ ТОРМОЗНЫЕ ПОЛУМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

Последний тип тормозных колодок — полуметаллические тормозные колодки. Полуметаллические тормозные колодки отличаются от полностью металлических тормозных колодок тем, что они используют наполнители для создания смеси колодок вместо использования 100% металла. Цельнометаллические тормозные колодки обычно предназначены для действительно экстремальных требований к торможению

Полуметаллические тормозные колодки на 30–70% состоят из металла, включая медь, железо, сталь и другие композитные сплавы.Эти различные металлы сочетаются с графитовой смазкой и другими наполнителями, чтобы завершить тормозную колодку. Доступные металлические тормозные колодки различаются, каждый тип предлагает свои преимущества во всем, от ежедневных поездок на работу до трековых гонок.

Для многих водителей, особенно тех, кто ценит высокие характеристики, выбор между керамическими или полуметаллическими тормозными колодками является легким. Водители, ориентированные на производительность, предпочитают металлические тормозные колодки, потому что они обеспечивают улучшенные тормозные характеристики в гораздо более широком диапазоне температур и условий.Поскольку металл является таким хорошим проводником тепла, металлические тормозные колодки имеют тенденцию выдерживать больше тепла, одновременно помогая тормозным системам быстрее остывать. Кроме того, они не так сильно сжимают, как обычные тормоза, а это означает, что на педаль тормоза нужно прикладывать меньшее давление, чтобы повлиять на тормозную способность.

Однако у металлических тормозных колодок есть некоторые недостатки по сравнению с керамическими и органическими тормозными колодками. Металлические тормозные колодки имеют тенденцию быть более шумными, чем их керамические или органические аналоги, что приводит к более громкой поездке.Металлические колодки также увеличивают нагрузку на тормозную систему, увеличивая нагрузку на тормозные диски и увеличивая их износ. Что касается цены, то металлические тормозные колодки, как правило, находятся где-то между органическими и керамическими колодками. Они, как правило, производят больше тормозной пыли, чем две другие разновидности.

КЕРАМИКА VS. МЕТАЛЛИК VS. ОРГАНИЧЕСКИЕ ТОРМОЗНЫЕ КОЛОДКИ: ЧТО ПОДХОДИТ ВАМ?

Итак, какая тормозная колодка является лучшим выбором: керамическая, полуметаллическая или керамическая.органические тормозные колодки? Это зависит от рекомендаций производителя вашего автомобиля и ожидаемой езды от вашего автомобиля в сочетании с вашим стилем вождения.

Если у вас высокопроизводительный спортивный автомобиль или, по крайней мере, вы водите его, как он, вам, вероятно, лучше выбрать полуметаллические тормозные колодки. С другой стороны, если вы много ездите по городу, вам могут подойти твердые керамические тормозные колодки. Если вы не наедете большой пробег на своем автомобиле, органические тормозные колодки могут быть лучшим и недорогим вариантом с учетом ваших привычек вождения.

Независимо от того, какой тип вы выберете, регулярно проверяйте тормоза и заменяйте тормозные колодки. Вы узнаете, что ваши тормозные колодки нуждаются в замене, когда услышите визг металлического «хвоста» у основания колодки, когда он соприкасается с ротором. Тормозные накладки встраиваются во все типы тормозных колодок как индикатор износа; если вы это слышите, не ждите слишком долго, чтобы получить новые прокладки. На этом этапе выбор между керамическими и металлическими тормозными колодками или органическими тормозными колодками по доступной цене зависит от вас.

Ниже представлена ​​простая таблица, в которой показаны некоторые сравнительные различия между органическими, керамическими и металлическими тормозными колодками.

ТИП ТОРМОЗНОЙ КОЛОДКИ

ОРГАНИЧЕСКИЙ

КЕРАМИКА

МЕТАЛЛИК

Цена

$

$$$

$$

Производительность

Низкий

Средний

Высокая

Шум

Низкий

Очень низкий

Высокая

Износ тормозной системы

Низкий

Очень низкий

Средний

Типы тормозов — Наглядный словарь

Типы тормозов

Partager l’image

Голосовой код HTML déjà fait, pour voir cette image sur votre site web:

Типы тормозов — Наглядный словарь — Copyright © 2005-2016 — Все права защищены.

Голосовой код UBB déjà fait, pour voir cette image sur votre Forum: [img] https://infovisual.info//storage/app/media/05/img_en/013 Типы brakes.jpg [/ img] [url = https: //infovisual.info/en] [/ url] — [url = http: //www.infovisual.info/] Визуальный словарь [/ url] — Авторские права © 2005-2016 — Все права защищены. Типы тормозов : аппараты бывшие в употреблении для замедления или остановки движущегося автомобиля.
Барабанный тормоз : механизм, замедляющий и останавливающий автомобиль с помощью фикции, путем прижатия тормозных колодок к барабану.
Барабан : цилиндрическая часть, прикрепленная к колесу, против которой тормозные колодки нажимаются, чтобы остановить автомобиль.
Накладка тормозная : фрикционная часть на внешних краях тормоза туфли.
Возвратная пружина : часть тормозного механизма, возвращающая тормоз обувь в исходное положение.
Поршень : цилиндрическая часть, которая передает давление и принимает давление от тормозных колодок.
Колесный цилиндр : тип ролика, который оказывает равномерное давление к колесу, то активируется тормоз.
Тормозная колодка : деталь, на которую устанавливается тормозная накладка.
Тормозные колодки : деталь, приводимая в действие поршнем.
Ступица колеса : центральная часть пересекает ось.
Шпилька : металлический штифт.
Диск : круглый, плоский, металлический, прижатый к колесу замедлить или остановить машину.
Тормозная магистраль : трубки системы транспортировки жидкости.
Брызговик : защита, предотвращающая загрязнение система торможения.
Дисковый тормоз : механизм, замедляющий и останавливающий автомобиль за счет трения, прижимая диск к оси колеса.

Фото:

EN: Колокола (керамика)

FR: Cloche

ES: Campana

Колокол это простое звуковое устройство. Колокол — ударный инструмент и идиофон.Его форма обычно представляет собой полый барабан с открытым концом, который резонирует после удара. Ударным орудием может быть язык, подвешенный внутри. колокол, известный как колотушка, маленькая свободная сфера, заключенная в корпус колокола, или отдельный молоток. Колокольчики обычно делают литые металлические, но колокольчики также могут быть из керамики или стекла. Колокола могут быть любых размеров: от миниатюрных аксессуаров до церковных колоколов весом много тонн.

Объяснение различных типов велосипедных тормозов

До недавнего времени я мало обращал внимания на велосипедные тормоза.

Для меня это были просто рычаги, прикрепленные к рулю, которые я нажимал в надежде не врезаться в машину. Теперь я здесь, чтобы сказать вам, что они намного больше, чем это.

У них много маленьких движущихся частей, поэтому легко запутаться, тем более что каждый велосипед немного уникален по конструкции.

Но полезно понимать, какой у вас тип тормоза и как работает тормозная система на вашем велосипеде.Этот учебник по различным типам велосипедных тормозов поможет вам узнать, где искать, если ваш тормоз неисправен, и как описать его компоненты, когда вы сообщаете о проблемах механику, который должен решить их.

Кто знает? Вы даже можете научиться регулировать тормоза самостоятельно!

Как работают тормоза

Тормоза приводятся в действие гонщиком, который нажимает либо на тормозные рычаги на руле, либо на барабанные тормоза, подключенные к педалям велосипеда. Это давление передается через тросы, стержни, цепь или гидравлику, чтобы задействовать тормозные колодки велосипеда.Они, в свою очередь, давят на движущуюся часть велосипеда — обод колеса, барабан, диск или само колесо.

Все начинается с давления на тормозной рычаг на руле.

Это вызывает трение и преобразует кинетическую энергию в тепло. Чем шире тормозная поверхность, тем выше ее способность рассеивать избыточное тепло. В сочетании с захватом шины эти силы замедляют и останавливают велосипед.

Компоненты тормозной системы

Каждая тормозная система состоит из трех компонентов:

  1. Способ, которым водитель применяет тормоза с помощью тормозных рычагов или велосипедных педалей.
  2. Механизм включения тормозов. Обычно это делается через тросы, хотя в прошлом обычным явлением были удилища или велосипедные цепи. В настоящее время гидравлические шланги — самый мощный механизм.
  3. Тормозные колодки и деталь, с которой они соприкасаются, чтобы замедлить крен.

Типы тормозных колодок

Четыре наиболее распространенных типа тормозных колодок:

  • полимерные
  • полуметаллические
  • металлические
  • керамические
резиновые тормозные колодки

Также известные как органические, это тормозные колодки. самый распространенный вид колодок.Как следует из названия, они сделаны из органических материалов, таких как стекло, резина и волокнистые связующие, связанные вместе смолой. Они, как правило, издают меньше шума, но относительно быстро изнашиваются, особенно во влажных и грязных условиях.

Смоловые тормозные колодки можно найти на большинстве велосипедов. (Morgan Strug | Pedal Street)
Полуметаллические тормозные колодки

Полуметаллические тормозные колодки обладают улучшенной тормозной способностью по сравнению с полимерными тормозами и не изнашиваются так быстро.

Металлические тормозные колодки

Металлические тормозные колодки также известны как спеченные тормозные колодки.Они состоят из металлических зерен, склеенных под высоким давлением. Это колодки, которые выбирают велосипедисты в горах, спусках и бэккантри за их превосходные характеристики в экстремальных условиях. Несмотря на то, что они выделяют больше тепла, они служат дольше, чем другие прокладки.

Керамические тормозные колодки

Керамические тормозные колодки не так широко используются, как металлические тормозные колодки, но они похожи, выделяя меньше тепла.

Типы велосипедных тормозов

Существует три основных типа тормозов:

  • ободных тормозов
  • барабанных тормозов
  • дисковых тормозов

ободных тормозов

ободных тормозов так называются, потому что тормозные колодки сжимаются вокруг обода передние и задние колеса, чтобы замедлить велосипед.Водитель обычно включает ободные тормоза с помощью тормозного рычага, установленного на руле. Тормозной сигнал передается через тормозные тросы. Ободные тормоза — самый легкий вариант, потому что они не требуют добавления к велосипеду дополнительной тормозной поверхности.

Накладка ободного тормоза аккуратно совмещается с ободом колеса.

К различным типам ободных тормозов относятся:

Ниже перечислены наиболее распространенные типы ободных тормозов:

Суппортный тормоз

Суппортные тормоза крепятся к раме или вилке велосипеда с помощью одного болта.Стандартные суппорты тормозов представляют собой автономные механизмы с тросом, который приводит в действие суппорт тормоза. Их руки должны быть достаточно длинными, чтобы их можно было расположить вокруг шины, поэтому они реже встречаются на более широких шинах. Тормоза с суппортом чаще всего появляются на шоссейных велосипедах.

Типичный суппортный тормоз.
Консольный тормоз

Консольные тормоза во многом похожи на суппортные тормоза, но вместо того, чтобы быть одной цельной частью, они состоят из двух частей, по одной с каждой стороны обода велосипеда. С двумя отдельными тормозными рычагами они подходят для более широких шин и обеспечивают более сильное тормозное усилие.Консольные тормоза чаще всего используются на велосипедах для велокросса.

Консольные тормоза имеют два отдельных рычага, каждый из которых прикреплен к тросу. (Morgan Strug | Pedal Street)
Тормоза V-типа

Тормоза V-Brake — это на самом деле торговая марка, придуманная Shimano, которая относится к тормозам с линейным тяговым усилием или с прямым тяговым усилием . Технически это модифицированная версия консольных тормозов. Однако они тяжелее суппорта и традиционных консольных тормозов и намного мощнее. Их длинные рычаги, защитный кожух троса и зазор грязи — все это способствовало тому, что V-образные тормоза стали предпочтительным ободным тормозом, когда они были впервые представлены.V-образные тормоза по-прежнему часто используются на внедорожных, гибридных и некоторых горных велосипедах.

Достаточное пространство между рычагами делает V-brakes хорошим выбором для велосипедов, которые будут грызть траву. (Morgan Strug | Pedal Street)

Барабанные тормоза

Барабанные тормоза встречаются реже, но в них используются те же общие механизмы тормозных рычагов и тросов. Некоторые барабанные тормоза включаются через ленточный тормоз. Этот гибкий кусок материала оборачивается вокруг тормозного барабана снаружи и затягивается при нажатии на тормоз.

Преимущество барабанных тормозов в том, что они более надежны, чем ободные тормоза в дождь и грязь, особенно когда они являются внутренними. Они также требуют меньшего обслуживания. Однако барабанные тормоза тяжелее ободных и дисковых тормозов и имеют более сложную рабочую систему. Некоторые пригородные велосипеды по-прежнему оснащены барабанными тормозами.

Тормоза Coaster

Тормоза Coaster — популярный тип барабанных тормозов. Они встроены в заднюю ступицу велосипеда, и вы включаете их, двигаясь задним ходом. Вы найдете их на односкоростных городских велосипедах.Тормоза Coaster также идеально подходят для складных велосипедов, поскольку не требуют подключения кабелей. Этот тип тормоза требует минимального обслуживания.

Дисковые тормоза

Дисковые тормоза бывают двух различных типов: механические и гидравлические. (Существуют также гидравлические ободные тормоза, но они встречаются реже).

Механические дисковые тормоза

Механические дисковые тормоза почти идентичны традиционным ободным тормозам в первых двух элементах тормозной системы: при нажатии ручного рычага сигнал передается по тросам.В чем они заключаются — и в чем заключается преимущество дисковых тормозов — так это в применении тормозных колодок к более крупным роторам на колесах, а не к ободам. Это изменение приводит к увеличению мощности торможения при меньшем прилагаемом усилии.

В дисковых тормозах давление прилагается к ротору, прикрепленному к колесу, а не к ободу.

Прочные стальные тросы, металлические опоры и стальной диск действительно увеличивают вес всей системы. Но поскольку они предназначены для работы в горячем состоянии, дисковые тормоза отводят тепло более эффективно, чем ободные и барабанные.Чем больше размер ротора, тем больше тормозная поверхность и плавнее останавливается.

Дисковые тормоза нельзя установить на любую раму велосипеда, потому что для них требуются совместимые ступицы и колеса.

Их превосходные характеристики на спусках и отсутствие помех от воды и грязи помогли дисковым тормозам взять штурмом дизайн горных велосипедов. Теперь они присутствуют практически на каждом стиле мотоциклов.

Гидравлические дисковые тормоза

Если вам требуется еще больше мощности от тормозной системы, гидравлические дисковые тормоза — лучший вариант на рынке.Вместо тормозных тросов в гидравлических тормозах используется замкнутая система поршень-цилиндр, заполненная жидкостью, аналогичная тормозной системе мотоцикла.

Основная задача технического обслуживания — поддержание в надлежащем состоянии гидравлической жидкости. Специалисты рекомендуют прокачивать (утилизировать и заменять) тормозную жидкость каждые шесть месяцев. Разница в весе между механическими и гидравлическими тормозами минимальна, но стоимость гидравлической системы увеличивается.

Проверенные и надежные, но все еще развивающиеся

Велосипедные тормоза используются сотни лет, но дизайнеры и производители все еще придумывают новые идеи.

Типы тормозов, которые выбирают велосипедисты, обычно зависят от бюджета, типа велосипеда, которым они владеют, от того, каким образом они хотят ездить, и от уровня обслуживания, необходимого для плавной, безопасной и без скрипов езды.

Типы и функции тормозных систем

Типы и функции тормозной системы

Что такое тормозная система?

Типы и функции тормозной системы: — Тормозная система использует трение с обеих сторон колеса, которое совместно прижимается к колесу, что преобразует кинетическую энергию движущегося транспортного средства в тепло.Например, при торможении большая часть энергии превращается в электрическую, которая может быть сохранена для дальнейшего использования. Вихретоковая тормозная система — это система, которая использует магнитные поля для преобразования кинетической энергии в электрический ток в тормозном диске, лезвии и рельсе, который затем в конечном итоге преобразуется в тепло.

Типы тормозной системы

Вот некоторые из наиболее распространенных типов тормозных систем, которые используются в современных автомобилях. Всегда полезно знать идеальный вариант, который легко поместится в вашем автомобиле.

1. Гидравлическая тормозная система: (типы тормозной системы)

Эта тормозная система работает с тормозной жидкостью, цилиндрами и трением, создавая давление внутри, эфиры гликоля или диэтиленгликоль, которые заставляют тормозные колодки тормозить движение колес.

Сила, создаваемая любой гидравлической тормозной системой, довольно высока по сравнению с механической тормозной системой. Гидравлическая тормозная система считается одной из важнейших тормозных систем, используемых в современных транспортных средствах.Поскольку тормозная система представляет собой высококачественную тормозную систему, вероятность отказа тормозной системы в таких тормозных системах очень низка. Между приводом и тормозным диском или барабаном существует прямое соединение, которое не вызывает легкого отказа тормозов.

Называется гидравлической тормозной системой, поскольку в гидравлике используется жидкость под давлением, чтобы:

  • Переносит действие силы или движения или для увеличения эффекта приложенной силы.
  • Воздействие давления на жидкость называется гидравлическим давлением.
  • Тормоза, приводимые в действие с помощью гидравлического давления, известны как гидравлические тормоза.
  • Эта тормозная система основана на принципе закона Паскаля.
Достоинства гидравлической тормозной системы
  • Одинаковый эффект торможения на всех четырех колесах.
  • Меньший износ из-за отсутствия шарниров по сравнению с механическими тормозами.
  • Умножить или разделить силы очень легко, просто изменив размер поршня и цилиндра по сравнению с другими.
Недостатки гидравлической тормозной системы

Важно знать недостатки гидравлической тормозной системы, а именно:

  • Система торможения приходит в негодность при незначительной утечке в нее воздуха.
  • Тормозные колодки могут выйти из строя в случае вытекания тормозной жидкости.

2. Электромагнитная тормозная система: (типы тормозной системы)

Электромагнитные тормозные системы чаще всего используются в различных современных и гибридных транспортных средствах. В этой тормозной системе используется принцип электромагнетизма для достижения торможения без трения, что способствует увеличению срока службы и надежности тормозной системы.

Традиционные тормозные системы обнаруживают пробуксовку, что было подкреплено этими быстрыми магнитными тормозами.Таким образом, эта технология предпочтительна без трения или смазки в гибридных транспортных средствах. Кроме того, он имеет современные размеры по сравнению с традиционными тормозными системами, которые обычно используются в поездах.

Для обеспечения правильной работы электромагнитных тормозов магнитный поток проходит в направлении, перпендикулярном направлению вращения колеса. Быстро течет ток, который наблюдается в направлении, противоположном вращению колеса. Это развивает силу, противоположную вращению колеса, которая замедляет колесо.

Преимущества электромагнитной тормозной системы
  • Электромагнитная тормозная система работает быстро и экономично.
  • Меньше затрат на техническое обслуживание, например, периодическая замена тормозных колодок.
  • Незначительная часть энергии поставляется для непрерывного движения, так что эксплуатационные расходы снижаются.
  • При электромагнитном торможении выделяется очень небольшое количество тепла, тогда как при механическом торможении большое количество тепла выделяется на тормозных колодках, что приводит к поломке тормозов.

3. Фрикционная тормозная система: (типы тормозной системы)

Фрикционные тормоза относятся к одной из наиболее распространенных тормозных систем, которые в широком смысле можно разделить на тормозные колодки или колодки с использованием явной поверхности износа или гидродинамической тормозной системы, такой как парашюты, которые работают за счет трения. а его рабочая жидкость не допускает явного износа.

Термин «фрикционный тормоз» очень часто используется для обозначения колодочных или колодочных тормозов, что исключает гидродинамические тормоза, хотя гидродинамические тормоза не могут работать без трения.Фрикционные тормоза работают как вращающиеся устройства с неподвижной колодкой или вращающейся изнашиваемой поверхностью, которая включает в себя некоторые общие конфигурации, такие как колодки, которые сжимаются, чтобы труться за пределами вращающегося барабана, как ленточный тормоз. Тормоз Мерфи зажимает вращающийся барабан, а в дисковом тормозе используется полый диск с башмаками, который находится между поверхностями дисков и расширяется в стороны.

4. Барабанная тормозная система: (типы тормозной системы)

Барабанный тормоз относится к той тормозной системе, в которой трение возникает из-за удара комплекта тормозных колодок, который прижимается к внутренней поверхности вращающегося барабана.Барабан напрямую соединен со ступицей вращающегося опорного колеса, поэтому он может работать эффективно.

Вращающийся барабан с парой башмаков, которые расширяются и трутся внутри барабана, обычно называют барабанным тормозом. Барабанный тормоз относится к тому традиционному разрыву, при котором трение вызывается набором колодок или колодок, которые прижимаются к вращающемуся барабану, который является фигурной частью и известен как тормозной барабан.

Термин «барабанный тормоз» означает тормоз, при котором колодки давят на внутреннюю поверхность барабана, а барабан зажимается в двух колодках, как и в стандартном дисковом тормозе.Иногда его также называют пережимным барабанным тормозом, тогда как такие тормоза встречаются довольно редко.

5. Серво тормозная система: (типы тормозной системы)

Эту тормозную систему также называют вакуумной или вакуумной тормозной системой. В этой системе прикладываемое давление увеличивается, и водитель нажимает на педаль. В механизме используется разрежение, которое создается в бензиновых двигателях за счет впуска воздушной системы во впускной трубопровод двигателя или посредством вакуумного насоса в дизельном двигателе.Эта тормозная система используется там, где есть силовая помощь, и используется для уменьшения человеческих усилий.

В автомобиле вакуумный двигатель в основном используется для создания большого прогиба диафрагмы для управления цилиндром. Усилители сервотормозной системы — это усилители, которые используются в сочетании с гидравлической тормозной системой. Чаще всего используются вакуумные усилители, которые увеличивают силу торможения. Нажатие на педаль тормоза сбрасывает разрежение на стороне усилителя, и создаваемая разница в давлении воздуха толкает диафрагму для торможения колеса.

6. Механическая тормозная система: (Типы тормозной системы)

Механическая тормозная система — это тормозная система, приводящая в действие ручной или аварийный тормоз. Это тип тормозной системы, в которой тормозное усилие прилагается к педали тормоза, которая находится на конечном тормозном барабане или дисковом роторе, что помогает остановить транспортное средство. Механические тормоза — те, которые использовались в различных

Дисковый тормоз

Дисковый тормоз — это механизм, который замедляет или останавливает вращение колеса от его движения.Дисковый тормоз в основном изготавливается из чугуна, тогда как в некоторых случаях он также изготавливается из композитов углерод-углерод или композитов с керамической матрицей.

Это дополнительно связано с колесом и осью. Чтобы остановить колесо, форма тормозных колодок прижимается к обеим сторонам диска. Трение, вызываемое дисковым колесом, либо уменьшится, либо прекратится. Возможны другие конфигурации барабана, и колодки, которые зажимают вращающийся диск, обычно называют дисковым тормозом.

Работа барабанного тормоза
  • Барабанный тормоз работает по тому же принципу, что и дисковый тормоз.
  • Башмаки, прижатые к вращающейся поверхности.
  • Поверхность называется барабаном.
  • Барабанный тормоз также имеет механизм регулировки с механизмом аварийного торможения.
  • При отпускании тормозов колодки отделяются от барабана пружинами.

Регулятор барабанного тормоза

Чтобы барабанные тормоза работали правильно, тормозные колодки следует держать близко к барабану, не касаясь их.В случае, если поршень удаляется слишком далеко от барабана, например, изнашиваются колодки, поршню требуется большое количество жидкости, чтобы пройти это расстояние, педаль тормоза опускается ближе к полу после нажатия на педаль тормоза. Вот почему было обнаружено, что большинство барабанных тормозов имеют автоматический регулятор.

Работа тормозов

Обычно в тормозной системе нужно понимать, что тормоз не давит на барабан или диск, после чего давление сжимающего действия не замедляет транспортное средство.Это одна из причин, по которой автомобиль замедляется.

На самом деле тормоза работают с помощью фрикционных тормозных колодок, а барабаны преобразуют кинетическую энергию, вырабатываемую транспортным средством, в тепловую энергию. При каждом нажатии на тормоз колодки или колодки прижимаются к тормозным барабанам или ротору, что преобразует кинетическую энергию в тепловую за счет трения. Следовательно, тормозная система — это, по сути, механизм, изменяющий энергию.

Главный цилиндр в действии
  • Как только педаль тормоза нажата, она толкает первичный поршень через рычажный механизм.
  • Давление создается внутри цилиндра и трубопроводов при дальнейшем нажатии педали тормоза.
  • Давление внутри первичного и вторичного поршня, которое заставляет вторичный поршень сжимать жидкость в его контуре.
  • Если тормоза работают правильно, давление в обоих контурах остается одинаковым.
  • В случае утечки в одном из контуров контуры не смогут поддерживать давление.
Использование жидкости вместо газа

Жидкости используются в гидравлической системе, потому что все жидкости в большинстве своем несжимаемы.В случае использования газа давление увеличивается, поэтому газ сжимается до меньшего объема, из-за чего не происходит передачи силы или движения.

Неэффективность

Жизненно важное количество энергии теряется при включении тормозной системы, в конечном итоге рекуперативное торможение оказывается не таким эффективным. Принимая во внимание, что показатель эффективной энергии используется во время вождения, чтобы отметить, сколько человек тормозит. В случае, если большая часть замедления происходит из-за неизбежного трения, а не из-за торможения, торможение следует минимизировать для сохранения экономии топлива.

Гидравлическое давление в системе падает, что приводит к втягиванию поршней тормозного суппорта. Принимая во внимание, что это втягивание должно учитывать все соответствия в системе, а также тепловую деформацию компонентов, таких как тормозной диск или тормозная система.

Шум

Идеально найти тормоз, преобразующий всю кинетическую энергию в тепло, и на практике значительная часть преобразуется в количество энергии, тогда как он вносит большой вклад в шумовое загрязнение.

В случае дорожных транспортных средств производимый шум значительно варьируется в зависимости от конструкции шины, дорожного покрытия и величины замедления. Шум может быть вызван разными причинами и, следовательно, может указывать на то, что могут быть проблемы с износом тормозов с течением времени.

Пожары

Неисправность тормозной системы на железной дороге может вызвать искры, которые станут причиной лесных пожаров, а в некоторых очень крайних случаях дисковые тормоза могут нагреться до докрасна, что впоследствии может загореться.Так было с Tuscan GP, ​​когда на автомобиле Mercedes загорелись передние карбоновые дисковые тормоза из-за плохой вентиляции и чрезмерного использования.

Источник изображения: — tyremaxx, gomechanic

TIRECRAFT Наконечники | Типы тормозных колодок и которые следует использовать

Размещено:
5 августа, 2020

Тормозные колодки — важный компонент тормозной системы вашего автомобиля.Каждый раз, когда вы касаетесь тормозов, тормозные колодки работают, чтобы остановить движение вашего автомобиля. Тормозные колодки бывают разных типов, чтобы наилучшим образом соответствовать типу вашего автомобиля и вашим условиям вождения.

Чтобы узнать больше о тормозных колодках, посетите нашу статью о тормозных колодках, нажав здесь.

Тормозные колодки

могут быть изготовлены из полуметаллических, органических или керамических материалов, каждый из которых имеет свои уникальные преимущества и недостатки. Давайте рассмотрим различные типы тормозных колодок ниже:

Колодки тормозные полуметаллические

В большинстве легковых и других транспортных средств используются полуметаллические тормозные колодки.Они состоят из металлической стружки из меди, стали, графита и латуни, связанной смолой. Они лучше всего подходят для автомобилей, используемых для повседневной езды. В транспортных средствах большой грузоподъемности также используются полуметаллические тормозные колодки, поскольку им требуется высокая тормозная мощность при более тяжелых нагрузках.

Производители полуметаллических тормозных колодок используют разные рецептуры для создания своих продуктов и постоянно совершенствуют их для повышения эффективности и снижения шума. Известно, что полуметаллические тормозные колодки работают хорошо и служат дольше, потому что они в основном сделаны из металла.Они также являются отличным экономичным вариантом для потребителей.

Полиметаллические тормозные колодки, однако, тяжелее по сравнению с другими видами тормозных колодок, поэтому топливная экономичность может незначительно снижаться в зависимости от автомобиля.

Эти тормозные колодки работают лучше всего, когда они теплые, поэтому при движении в более холодном климате им может потребоваться время, чтобы прогреться. Если вы тормозите до того, как они полностью разогреются, время отклика может немного замедлиться.

Органические тормозные колодки

Органические тормозные колодки состоят из таких ингредиентов, как стекло, резина и кевлар, связанных смолой.Они более мягкие и хорошо работают в условиях высоких температур, потому что тепло фактически помогает склеивать ингредиенты. Органические тормозные колодки обычно тише даже после длительного использования. Они также экологичны и не оказывают такого воздействия на окружающую среду.

При этом органические тормозные колодки не очень долговечны и изнашиваются раньше, чем альтернативы, и требуют более быстрой замены. Так как они изнашиваются легче, тормозные колодки из органического материала в основном используются для легких транспортных средств и в более легких дорожных условиях, где имеется меньший вес и чрезмерное торможение.

Керамические тормозные колодки

В последнюю очередь керамические тормозные колодки. Эти тормозные колодки состоят из керамических волокон и других наполнителей, скрепленных вместе. Эти тормозные колодки легкие и тихие по сравнению с другими. Они служат дольше благодаря макияжу и повышенной прочности.

Однако керамические тормозные колодки могут быть довольно дорогими с самого начала. Поскольку они долговечны и медленно выходят из строя, их не нужно менять так часто, как другие варианты.

Итак, при выборе тормозной колодки, подходящей для вашего автомобиля, необходимо учитывать ряд факторов.Ожидаемые характеристики, а также ваш стиль вождения будут играть роль в принятии решения. Позвоните в местный магазин TIRECRAFT сегодня, чтобы обсудить варианты тормозных колодок для вашего автомобиля.

https://www.yourmechanic.com/article/what-are-brake-pads-made-of

Назад Руководство по выбору механических тормозов

: типы, характеристики, применение

Механические тормоза задерживают энергию машины или объекта за счет силы, чаще всего трения.Большинство людей знакомы с автомобильными тормозами, но механические тормоза также необходимы при транспортировке материалов, производстве и других приложениях для передачи энергии.

Механические тормоза действуют посредством силы, передаваемой телу во вращательном или линейном движении, например оси, валу или колесу, для замедления или остановки движения. Механические тормоза часто представляют собой узел с механической муфтой для включения и выключения валов. См. Страницу с механическими тормозами и сцеплениями для получения более подробной информации об этих устройствах.

В тормозах на основе трения используется грубый и прочный материал (например, тормозная накладка), который затягивается или прижимается к движущемуся телу для замедления. Торможение на основе трения приводит к сильному нагреву и некоторому шуму, ухудшающему качество всех задействованных поверхностей. Тормозная способность уменьшается с каждым циклом и требует проверки и замены. Тормоза фрикционного типа широко используются в автомобильной промышленности.

Зубчатые тормоза имеют зубчатые контактные поверхности, которые передают мощность без проскальзывания или тепловыделения.Зубья зацепляются только при остановке или работе на малых скоростях (

Бесконтактные тормоза используют такие технологии, как магнитное поле или вихревые токи для обеспечения тормозного действия. Тормозное усилие создается пропорционально скорости. Преимущество вихретоковых и магнитных тормозов заключается в отсутствии трения и износа деталей. Недостатком этих тормозов является то, что они не обладают удерживающей силой для неподвижных объектов.

Муфта и тормоз с витой пружиной работают путем соединения входного и выходного валов с помощью винтовой пружины муфты с натягом.Когда входной вал вращается в направлении ветра пружины сцепления, крутящий момент передается на выходной вал. Отдельная тормозная пружина вращается до тех пор, пока рычаг управления тормозной пружиной не будет заблокирован, что натягивает тормозную пружину вокруг выходного вала в положении на неподвижной ступице тормоза, которая прикреплена болтами к пластине. Одновременно с этим срабатывает пружина сцепления. Тормоза с витой пружиной обеспечивают точную остановку (± 0,5 °) в промышленном оборудовании, но полностью механические муфты и приводы с витой пружиной ограничиваются меньшими размерами; большие размеры — электромагнитные.

Типы

Следующие ниже тормоза являются типами фрикционных тормозов.

В барабанных тормозах тормозная накладка приклеена к внешней поверхности изогнутого кронштейна, называемого колодкой. Наиболее распространенная конфигурация включает две башмаки, установленные внутри барабана на пластине. Цилиндр прижимает башмаки к внутренней части барабана, чтобы инициировать замедление. Барабанный тормоз, который давит на барабан снаружи, называется складным тормозом; двухклапанный тормоз прикладывает тормозное давление как к внутренней, так и к внешней стороне барабана.

Конусные тормоза — это тип барабанного тормоза, в котором барабан и башмак представляют собой сопрягаемые части конических усеченных тормозов. Башмак (т. Е. Конус) снабжен тормозной накладкой и вдавливается в барабан (т. Е. Чашку) для создания трения. Преимущество — увеличенная площадь поверхности и более быстрое торможение.

Дисковые тормоза используют металлический диск, также называемый ротором, который соединен с осью. Ротор вращается между суппортом, содержащим от одного до 12 цилиндров, который прижимает материал накладки тормозной колодки к поверхности ротора.

В дисковом тормозе Ausco-Lambert используются два диска и две 360 ° тормозные колодки, расположенные внутри дисков; одна из площадок неподвижна. Вместо защемления тормозные колодки расширяются, и первоначальный контакт между тормозной накладкой и диском обеспечивается исполнительными механизмами. Шариковые подшипники расположены между тормозными колодками в конических выемках. Когда колодки расширяются, подшипники движутся по наклонной поверхности и прижимают колодки друг к другу, тем самым обеспечивая дополнительное самоподдерживающееся трение между дисками.При остановке тормоза автоматически отпускаются. Ausco-Lambert обеспечивает экономию места, служит дольше и работает более прохладно, но считается сверхчувствительным. Они не использовались на автомобилях 60 лет.

Ленточные тормоза натягивают ленту из материала с высоким коэффициентом трения вокруг шкива, прикрепленного к вращающейся оси; их часто используют на велосипедах. Если натяжение ленты происходит в направлении вращения оси, тормоз активируется автоматически. Дифференциальные ленточные тормоза прикрепляют оба конца тормозной ленты к рычагу, чтобы обеспечить тормозное усилие для двунаправленных валов.

Размер и вес

Размер и вес являются важными факторами для механических тормозов. Они увеличивают нагрузку на операции, требуют специальных систем и могут нуждаться в источнике питания, но тормоза также чрезмерно сконструированы, чтобы выдерживать максимальную кинетическую силу, которая может быть применена. Вес также увеличивает инерцию и динамический крутящий момент, которые испытывают тормоза с витой пружиной.

Общие требования к размерам фрикционных тормозов включают:

  • Толщина диска / барабана — ширина поверхности трения, на которую опирается колодка или башмак
  • Диаметр диска / барабана — расстояние в поперечном сечении диска или барабана
  • Общая площадь колодки — квадратная площадь поверхности тормозной колодки или колодки
  • Wearable friction area — квадратная площадь поверхности тормозной накладки
  • Размер отверстия — внутренний диаметр под диск или барабан
  • Отверстия под болты — количество и размер отверстий, используемых для крепления оси
  • Рабочий зазор — расстояние между тормозными накладками и поверхностью при не включенных тормозах
  • Толщина накладки — высота материала тормозной накладки

Геометрия тормоза с витой пружиной:

  • Диаметр посадочного отверстия — внутренний диаметр узла накрученная пружина
  • Типоразмер — номинальный размер муфты и тормоза, обычно от 2 до 45
  • Диаметр — ширина по сечению пружинного узла
  • Кол-во остановок — количество и градусные интервалы мест остановок на тормозной манжете
  • Резьбовое зацепление — глубина резьбовых отверстий для крепежа на шкивах / ступицах

Компоненты

Общие части применимых механических тормозов показаны на рисунке.

Барабанный тормоз

Тормоз дисковый

Тормоз марки

Пружинная муфта / тормоз

Помолвка

Тормоза фрикционные

Для замедления трения компонентов требуется значительная сила. Тормоза, которые полагаются исключительно на ручное питание, подаваемое оператором, представляют собой чистейшую форму механических тормозов, и многие из них должны иметь самообеспечение, чтобы быть эффективными.

Двухфункциональные тормоза — это тормоза, которые используют два источника мощности привода, например, пневматико-механический или гидравлический-механический. Например, в легковых автомобилях оператор нажимает на педаль, которая сжимает тормозную жидкость в соединенном главном цилиндре. Главный цилиндр преобразует это в гидравлическое давление, которое приводит в действие подчиненные цилиндры, которые в конечном итоге обеспечивают тормозное усилие. Вакуумный сервопривод часто помогает водителю получить давление ногой, необходимое для создания давления в гидравлической системе.Точно так же в больших коммерческих транспортных средствах часто используются пневмо-механические тормозные системы (то есть пневматические тормоза).

Сила рычага — это общая доступная тормозная мощность отдельной системы. Эта сила должна быть достаточной для замедления вала в течение заданного времени (т. Е. Тормозной силы).

Расчет тормозного момента

Пружинные тормоза

Чтобы точно запускать и останавливать нагрузку, валу требуется достаточный крутящий момент для включения пружины сцепления, а также достаточный момент инерции для включения тормозной пружины.Рассчитайте инерцию (WR²) всех вращающихся компонентов, включая валы, барабаны и шкив. Справочная таблица будет содержать данные об инерции стального вала на дюйм длины толщины, а также данные преобразования для нестальных материалов. Чтобы определить инерцию полых деталей, сначала найдите инерцию эквивалентной твердой детали (внешний диаметр), затем найдите инерцию полой области, как если бы это был вал (внутренний диаметр). Вычтите инерцию внутреннего диаметра из инерции внешнего диаметра и умножьте значение на дюйм на длину или толщину детали.

Расчет торможения пружинной оберткой

Крутящий момент, необходимый для зацепления выходного вала Минимальный момент инерции для включения тормозной пружины

Если конечное значение минимальной инерции, необходимой для включения тормозной пружины, равно или меньше 0, тормозная пружина имеет достаточно инерции, чтобы останавливать вал с определенной точностью. Стопорные кольца входят в зацепление с тормозной пружиной и имеют от одного до 20 или более положений остановки.

Управление температурой

Трение между тормозными колодками и поверхностями барабана или диска преобразует кинетическую энергию в тепловую, что является серьезной проблемой для сохранения работоспособности тормозов. Перегретые тормоза передают избыточную тепловую энергию тормозным колодкам, которые начинают изнашиваться и тем самым ускоряют усталость тормозов. Сильный перегрев вызывает испарение тормозной жидкости, что может привести к полному выходу из строя дисковых тормозных систем. В барабанных тормозах барабан поглощает до 95% всего выделяемого тепла, поэтому колодки и накладки не подвергаются одинаковым экстремальным температурам, а тормозная жидкость остается изолированной от испарения.Барабанное сверление — это метод, который позволяет теплу уходить из отверстий, образовавшихся на рабочей поверхности барабана.

Большинство дисковых тормозов могут истощить около 3 БТЕ в час на квадратный фут поверхности диска при 300 ° F, а диски с более высокой скоростью могут даже исчерпать до 5 БТЕ в час на квадратный фут. Потока воздуха от движения транспортного средства часто бывает достаточно для охлаждения дисковых тормозов транспортных средств. Диски, которые подвергаются экстремальным температурам или находятся на стационарном оборудовании, подвергаются как пассивным (увеличенная площадь поверхности, вентиляционные щели, несколько суппортов, изменение материалов), так и активным (сжатый воздух) решениям.

Ленточные тормоза имеют низкую охлаждающую способность и, как следствие, повышенный износ тормозов.

Выключение

Полное отпускание механических тормозов приводит к тормозному сопротивлению, что сокращает срок службы компонентов тормозной системы, а также приводит к потере энергии. Для многих фрикционных тормозов пружина удерживает тормоз в выключенном положении до тех пор, пока сила не преодолеет предварительную нагрузку пружины. Тормоза также могут поставляться в качестве отказоустойчивых тормозов или тормозов, в которых пружина удерживает тормоз включенным, и для снятия тормозного усилия пружины требуется мощность.

Для ленточных тормозов отключение тормоза требует ослабления тормозной ленты, что может быть выполнено автоматически, когда вал остановлен (как в случае тормозов с автономным питанием), либо путем отпускания рычага тормоза или другого механизма активации. Тормозная пружина в муфтах с витой пружиной и тормозах автоматически отпускается при остановке вала.

Материалы

Материалы тормозных накладок значительно различаются в зависимости от области применения. Материалы должны быть мягкими, прочными, термостойкими и иметь высокий коэффициент динамического трения.Их наносят на колодки или башмаки из сварного или клепаного листового металла.

  • Неметаллические — композитные органические или синтетические материалы, включая целлюлозу, арамиды, полиакрилнитрил и спеченное стекло. Неметаллические футеровки минимизируют износ ротора, но имеют короткий срок службы.
  • Полуметаллический — композиционные материалы, наполненные металлическими хлопьями для повышения износостойкости и срока службы при повышенном износе ротора или барабана; требует более высокого тормозного момента.
  • Metallic — часто зарезервировано для высокопроизводительных приложений или приложений с высоким энергопотреблением; Изготовлен из спеченной стали, которая быстро изнашивается на роторах, требует более высокого тормозного момента и создает шум.
  • Керамика — глина и фарфор с примесью медных хлопьев и нитей. Умеренные требования к прочности, сроку службы и крутящему моменту с нулевым воспринимаемым шумом. Однако высокие рабочие температуры могут деформировать колодки и другие компоненты.

Штангенциркули обычно представляют собой металлические пластины с цилиндрами из пластика, алюминия или хромированной стали.Материалы диска включают:

  • Керамический композит — керамика, армированная углеродным волокном, обеспечивает стабильное трение при высоких скоростях и любых температурах, на 50% легче серого чугуна, но также довольно дорога.
  • Серый чугун — чугун с графитовой микроструктурой, обладающий высокими тепло- и демпфирующими свойствами, износостойкостью и обрабатываемостью. Это наиболее распространенный материал для автомобильных роторов.
  • Сталь — нержавеющая сталь обычно используется в тормозах велосипедов и мотоциклов, но имеет плохую теплопроводность.Сталь может быть приемлемой для применений с более высокими тепловыми требованиями, но она также подвержена коррозии.
  • Алюминий — легкий металл с отличными тепловыми характеристиками; подходит только для применений с низкой частотой вращения из-за пониженной износостойкости и прочности; иногда встречается на велосипедах.
  • Титан — совместим только с вкладышами на органической или смоляной основе; легкий, с хорошей прочностью и устойчивостью к коррозии, но с низким поверхностным трением и сроком службы.

Некоторые распространенные материалы барабана:

  • Чугун — наиболее распространенный материал тормозного барабана
  • Алюминий — легче железа, с улучшенным теплоотводом и затуханием; требуется чугунная или стальная футеровка для сохранения структурной целостности
  • Сталь — стальные кожухи являются обычным средством снижения веса и повышения производительности чугунного барабана
  • Композит — гибридные материалы, такие как литой алюминий, наполненный карбидом кремния, обеспечивает снижение веса при адекватном трении и износостойкости

Крепление

Рабочие компоненты барабанных тормозов (пружина, цилиндр и колодки) прикреплены к опорной пластине.Это жесткий невращающийся кронштейн, который часто крепится к осевой втулке. В дисковых тормозах также используется опорная пластина, но ее цель состоит в том, чтобы минимизировать накопление тормозной пыли, и иногда она является необязательной.

Диски устанавливаются на ось, а суппорты, содержащие цилиндр и колодки, являются фиксированными или плавающими. В плавающих суппортах используется только один поршень, поэтому суппорт имеет ограниченное боковое перемещение с помощью пальцев и втулок. Цилиндр прижимает поршень с тормозной колодкой к ротору, в то время как это движение также притягивает другую сторону суппорта, снабженную только тормозной колодкой, к другой стороне ротора.Фиксированные суппорты включают в себя два поршня, которые одновременно прижимают тормозные колодки к противоположным сторонам ротора. Как правило, плавающие суппорты дешевле, легче и столь же полезны для базовых применений, однако они ограничиваются одним поршнем. Фиксированные суппорты обеспечивают более равномерное давление и могут использовать до 12 цилиндров; они чаще встречаются в тормозных системах с высокой производительностью.

Ленточные тормоза довольно просты. Барабан прикреплен к оси, в то время как лента оборачивается вокруг барабана, и один конец прикрепляется к болту или анкерной точке.Другой конец ленты прикреплен к тормозной штанге или другому рычагу. Если оба конца ленточного тормоза прикреплены к рычажным механизмам, он поддерживает двустороннее торможение.

Пружинные тормоза собраны на прямоугольной опорной пластине, которая включает в себя привод, соленоид и узел сцепления / тормоза. Прямоугольная опорная пластина также включает четыре сквозных отверстия, однако только одно из этих отверстий должно быть прикреплено к невращающейся поверхности. Установка оборудования в большем количестве отверстий, чем необходимо, не допускает необходимого осевого допуска и приводит к сокращению срока службы и неточностям торможения для прецизионных станков.

Рекуперативное и динамическое торможение

Системы рекуперации кинетической энергии (KERS) собирают потерянную энергию при торможении и сохраняют ее химически в батареях, электрически в конденсаторах или механически в маховике. KERS особенно распространены в автомобилях с гибридным топливом.

В машинах с электрическим приводом динамическое торможение преобразует избыточную механическую энергию в тепловую. Если вал продолжает вращаться после отключения питания, избыточное напряжение на валу может вызвать сбой из-за перенапряжения.Избыточная электрическая энергия распределяется между резисторами и радиаторами и иногда используется для питания других приложений.

Технические характеристики

  • Сила рычага — общая доступная сила, которую может приложить тормозная система
  • Время отклика — задержка между командой торможения и включением механизма, обычно в миллисекундах.
  • Тормозная способность — совокупное замедляющее действие площади поверхности тормозных колодок и усилия привода (исключая такие переменные, как дорожные условия, сопротивление ветру и т. Д.).
  • Скорость — максимальная скорость вращения оси, совместимая с данным механическим тормозом, обычно в об / мин.
  • Power — максимальная мощность (л.с.)
  • Тормозной момент — сила, необходимая для остановки диска или барабана в определенный период времени (фут-фунт)
  • Номинальный крутящий момент — максимальный крутящий момент, который может быть приложен к вращающемуся компоненту, в фут-фунтах (фут-фунтах)
  • Пиковая сила — максимальное давление, которое может приложить привод
  • Непрерывное рассеивание мощности — мощность, которую тормоз может выдержать до выхода из строя
  • Срок службы тормозных накладок — зависит от прилагаемого усилия, материала, цикличности и рабочих температур.
  • Статический крутящий момент — сила, прилагаемая к диску, барабану или валу для предотвращения вращения при остановке или парковке
  • Предел прочности на разрыв — пружины могут передавать только крутящий момент, не превышающий их прочности материала
  • Отношение крутящего момента к размеру — отношение диаметра тормоза к тормозному моменту
  • Момент против обратного хода / против выбега — Момент для устранения обратных или отскакивающих движений вала при остановке.

Характеристики

Стандарты

Общество автомобильных инженеров (SAE) является ведущим органом по стандартизации автомобилей и имеет несколько стандартов, касающихся автомобильных тормозов. Другие стандарты могут ссылаться на промышленные методы замедления вала для приложений передачи энергии.

SAE J431 — Отливки из серого чугуна

SAE J101 — Рабочие характеристики и долговечность колесных цилиндров барабанных тормозов

SAE J1713 — Определение прочности и усталостной долговечности дисковой тормозной системы для транспортных средств

ресурса

Altra Industrial Motion — муфты с деформируемой пружиной и сцепление / тормоза (.pdf)

Монтаж муфты / тормоза с витой пружиной;

Neo Motorsport — фиксированный суппорт против плавающего суппорта

Справочник инженера-механика — 2.8 Тормоза, сцепления и динамометры (через Google Книги)

Thomason Linear — выбор муфты / тормоза с витой пружиной (.