Виды тормозных систем

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.

2. Устройство тормозной системы автомобиля

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), главный тормозной цилиндр, 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.

3. Принцип работы тормозной системы автомобиля

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.

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.

Материалы: http://vipwash.ru/tormoznaya-sistema/vidy-tormoznykh-sistem

А знаете, в самолете тоже есть тормоза! Правда, работают они не в воздухе, а на взлетной полосе, во время остановки самолета после посадки. Ну а в автомобиле – «сам Бог велел», применить тормозную систему.

Итак, тормозная система предназначена для изменения скорости движения автомобиля, по команде водителя, или электронной системы управления. Второе назначение тормозной системы - удержание автомобиля в неподвижном состоянии относительно дорожного покрытия, на время стоянки. Различают три вида тормозных систем:

1. рабочая
2. стояночная , в народе именуемая ручник.
3. запасная , или система экстренного торможения.

Рабочая система , это основной узел управления и безопасности в автомобиле, от надежности которого, зависят жизни пассажиров.

Ручник, или стояночный тормоз приводится в действие, при длительной стоянке автомобиля, для исключения самопроизвольного движения, особенно на участках дороги имеющих уклон. Может использоваться и как система экстренного торможения. А у любителей драйва, устройством блокировки задних колес (для переднего привода) для выполнения резкого разворота, так называемый «полицейский разворот».

Запасная система торможения стала применяться сравнительно недавно и служит для экстренного торможения во время отказа рабочей системы. Устанавливается, как правило, на автомобилях с электрическим ручником. Так как ручник во время движения не сможет включиться, то простым движением рычага экстренного торможения блокируются колеса и автомобиль остановится. Запасная система может быть реализована как отдельный узел, или как часть рабочей системы.

Тормозная система автомобиля основана на физическом явлении - трении. Именно из-за трения между неподвижной деталью и вращающейся, достигается эффект торможения, а вот как это происходит, поговорим ниже.

Во время торможения, трение возникает между фрикционными накладками тормозных колодок из мягкого материала и вращающимся тормозным диском или тормозным барабаном. Из-за этой особенности тормоза подразделяются на дисковые и барабанные. Но в современном автомобиле, как правило, применяется их симбиоз – передние тормоза дисковые, задние барабанные, но возможны варианты, все зависит от конструкторов.

По способу привода в действие, тормозные системы подразделяются на:

• Гидравлические
• Пневматические
• Механические
• Электромеханические
• Электропневматические

Рассмотрим работу гидравлической рабочей тормозной системы, которая состоит из:

1. Педали привода тормозной системы
2. Главного гидравлического цилиндра
3. Рабочих цилиндров (для каждого колеса)
4. Трубок, шлангов высокого давления
5. Тормозных колодок
6. Бачка
7. Тормозной жидкости

При нажатии на педаль тормоза приводится в действие шток главного цилиндра. Шток толкает поршенек, который нагнетает давление рабочей жидкости в трубках системы, далее в рабочем цилиндре. Поршни рабочих цилиндров нажимают на тормозные колодки (вариант дисковых тормозов). В барабанных тормозах в рабочем цилиндре находятся два поршенька, которые заставляют колодки разойтись по сторонам и прижаться к внутренней стенке барабана.

Надо отметить, что давление в системе тормозом достигает 20 атмосфер, поэтому для уменьшения усилия водителя при нажатии на педаль тормоза, в систему вводится вакуумный усилитель тормозов , работу которого рассмотрим отдельно.

Для улучшения характеристик тормозной системы, а так же ее надежности применяются еще несколько усовершенствований. Это:

• ABS (антиблокировочная система)
• ASR (антипробуксовочная система)
• ESP (система курсовой устойчивости)
• BAS (усилитель экстренного торможения)
• EBD (система распределения тормоза)
• EDS (блокировка дифференциала)

Механическая тормозная система применяется в работе стояночного тормоза и экстренного торможения. Обычно ручник совмещается с гидравлической системой, но если на задних колесах применяются дисковые тормоза, то стояночный тормоз реализован отдельно. В некоторых автомобилях стояночный тормоз блокирует не колеса, а барабан тормозной, который находится на приводе трансмиссии.

Принцип работы очень прост, приводя в действие рычаг ручника, натягивается трос, который соединен с тормозными колодками. Колодки расходятся и блокируют барабан или диск изнутри.

Пневматические тормоза схожи с гидравлическими, но вместо тормозной жидкости в системе сжатый воздух. Для этого в систему введены ресиверы для его накопления.

В электромеханических тормозах трос приводит в действие электродвигатель.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Материалы: http://autoustroistvo.ru/sistemi-upravleniya/tormoznaja-sistema/

Перефразируя профессиональную мудрость летчиков – «важно взлететь, но еще важнее удачно приземлиться», можно сказать о современном автомобиле – нет смысла разгонять автомобиль, если тормозить нечем. Поэтому адекватный автолюбитель знает устройство и работу тормозной системы своей машины не хуже механика, она как бы на особом счету.

Идея замедления транспорта с помощью механизма, прижимающего специальную пластину с накладкой к чугунному барабану, была заимствована у первых паровозов и стала основой устройства современных барабанных тормозов. С тех пор стала более совершенной техническая и конструктивная реализация идеи, но принцип работы тормозной системы практически не изменился.

Современные системы торможения отличаются приводом, передающим усилие на колодки:

• классический привод с помощью гидравлической системы, использующийся в автотранспорте уже без малого почти сто лет;
• пневматический привод, используемый преимущественно в устройстве тяжелого грузового транспорта, где необходимы просто гигантские усилия торможения.
• электромагнитное устройство, использующее сопротивление электродвигателя, работающего в режиме генератора, сравнительно недавно пришло в автотранспорт вместе с электромобилями.
• тросовый или электромеханический тросовый способ задействования тормоза, применяется исключительно для стояночного тормоза – ручника. В устройстве дорогих машин рычаг и трос давно заменены электромеханическим приводом с кнопочным управлением.

Виды и устройство тормозных систем

В современных автомобилях используют устройства тормозов двух видов – дисковые и барабанные. Название устройств видов тормозных систем пошло от используемого главного элемента, воспринимающего тормозное усилие, выполненного в виде диска или в виде барабана.

Барабанные тормоза насчитывают более ста лет, в настоящее время считаются устаревшими, обычно применяются в устройстве заднего моста автомобиля. Устройство задних барабанных тормозов достаточно простое и надежное. Ступица колеса жестко соединена с тормозным барабаном, который и воспринимает тормозящее усилие от двух тормозных колодок со специальными накладками. Пара колодок и гидравлический привод, называемый еще колесным цилиндром, смонтированы на тормозном щите, являющимся силовой деталью заднего моста. Устройство барабана таково, что удачно закрывает весь механизм от грязи и пыли, поэтому задний механизм торможения менее восприимчив к воздействию окружающей среды.

При нажатии педали тормоза давление гидравлической жидкости передается в рабочую полость колесного цилиндра и выталкивает из него два симметричных штока, прижимающих колодки к внутренней поверхности тормозного барабана. В старых моделях барабан изготавливался из специальных сортов чугуна, современные барабаны отливаются из алюминиевых сплавов с чугунными вставками, что значительно улучшает отведение тепла от трущихся поверхностей.

В конструкции барабанного механизма предусмотрено крепление троса стояночного тормоза. При выжимании рычага на определенную величину, легко контролируемую по количеству щелчков храповика фиксатора, трос натягивается и через специальный рычаг механизма тормоза с усилием прижимает колодки заднего тормоза к барабану, тем самым фиксируя колеса машины.

Преимущества устройства барабанных систем:

• общая рабочая поверхность колодок составляет не менее 400 см 2 для легкового автомобиля класса «В», что в разы больше суммарной поверхности накладок дисковых систем;
• при меньшей эффективности, значительно большее останавливающее действие;
• устройство привода позволяет легко подключить трос ручного стояночного тормоза, тогда как для дисковых систем это сделать значительно сложнее;
• накладки на колодках изнашиваются медленнее.

Важно! Контролировать, насколько выработана и изношена рабочая поверхность барабана, в силу специфики устройства достаточно сложно, поэтому следует с каждой регулировкой системы демонтировать барабан и замерять остаточную толщину стенки.

Усилие торможения может достаточно изменить траекторию движения автомобиля, поэтому в системе управления торможением первым всегда подключается привод задних колес, с небольшим опозданием подключается привод колодок передних колес. Благодаря такой последовательности обеспечивается стабильность курса движения машины без бокового заноса или разворота.

Устройство дисковых тормозов автомобиля

В конструкции дисковых колес вместо тормозного барабана используется тормозной диск, жестко сцепленный со ступицей колеса. Для передачи тормозного усилия в конструкции колеса установлен тормозной суппорт – устройство, в котором размещен гидравлический цилиндр со штоком и пара тормозных колодок. При срабатывании тормоза давление гидравлической жидкости через штоки прижимает колодки симметрично к обеим сторонам боковой поверхности диска.

Преимущества устройства дискового механизма торможения:

• легкая и компактная конструкция привода;
• высокая эффективность торможения;
• хороший отвод тепла с поверхности тормозного диска;
• простая процедура контроля толщины тормозного диска и тормозных накладок.

Дисковая система используется практически повсеместно в современных моделях легковых автомобилей. Для автомобилей спортивного исполнения или люксовых моделях тормозной диск и колодки изготавливаются с применением высокопрочной керамики, углеграфитовых материалов. В условиях интенсивного торможения при спортивных заездах температура поверхности диска может достигнуть 500-600 о С, поэтому зачастую диск может быть перфорирован множеством сквозных отверстий, увеличивающих поверхность теплообмена.

Устройство тормозной системы автомобиля

Передача усилия торможения с помощью гидравлической передачи имеет существенный недостаток – при малейшей утечке гидравлической жидкости вся система значительно теряла эффективность работы. Опытным водителям хорошо известен эффект «ватной педали», когда из-за наличия в трубопроводах пузырьков воздуха тормоза срабатывали после 7-8 нажатий на педаль.

Для увеличения надежности в современном автомобиле используется принцип двухконтурной тормозной системы. Кроме двух независимых систем трубопроводов, соединяющих попарно тормоза колес в диагональном расположении, в устройство входит:

• главный гидравлический цилиндр, в котором с помощью поршня происходит преобразование усилия от педали тормоза в давление тормозной жидкости в обоих контурах тормозной системы;
• вакуумный усилитель, значительно увеличивающий усилие от тормозной педали, благодаря чему в главном гидравлическом цилиндре развивается и передается по трубопроводам давление жидкости в 20-25Атм;
• датчики срабатывания, сигнализирующие на ЭБУ об исправности системы и включающие стоп-сигналы задних фонарей автомобиля.
• пластиковый резервуар для хранения и компенсации необходимого количества тормозной жидкости.

Устройство систем тормозов постоянно совершенствуется и дополняется важными элементами. Первые факты использования новинок мы обнаруживаем в устройстве тормозных систем автомобилей иностранного производства. Давно никого не удивляет система АБС, устройство позволяет дозировано управлять усилием торможения, исключая блокировку тормозящего колеса.

Интересной новинкой в устройстве вакуумного усилителя тормоза является система BAS или система экстренного торможения. В основе устройства используется электромагнитный усилитель с системой датчиков, определяющих характер нажатия на педаль тормоза. Если скорость и нарастание усилия оценивается как экстренное, но недостаточное по «глубине», по команде датчика срабатывает электромагнит, увеличивающий усилие привода, что делает срабатывание системы более резким. Статистика подтверждает эффективность новшества – система при экстренном торможении уменьшает тормозной путь больше чем на треть.

Видео о принципе работы тормозной системы:

Материалы: http://mashintop.ru/articles.php?id=2570