Главный тормозной цилиндр – назначение, устройство и его работа

В данной статье попробуем рассмотреть принцип работы и устройство главного тормозного цилиндра — это важный узел тормозной системы. Этот узел преобразует усилие, которое прикладывается к педали тормоза, в давление в гидравлической тормозной системе, для замедления и остановки автомобиля.

Устройство главного тормозного цилиндра

Для надежности тормозной системы и повышения безопасности, сейчас на всех автомобилях монтируются двухсекционные главные цилиндры, которые разделяют систему на два контура. Тормозной двухсекционный цилиндр способен обеспечить работоспособность тормозной системы, даже в случае раз герметичности одного из контуров.

Если в автомобиле есть вакуумный усилитель, то главный тормозной цилиндр крепится на его стенке. Над самим цилиндром или бывает в другом месте находится бачок с тормозной жидкостью, который соединен с секциями главного тормозного цилиндра через гибкие трубки. Резервуар служит для контроля и восполнения тормозной жидкости в системе, в случае надобности. На стенках бачка есть метки для лучшего просмотра уровня жидкости. Вдобавок, в бачок вмонтирован датчик, следящий за уровнем тормозной жидкости.

Схема главного тормозного цилиндра:

1 — шток вакуумного усилителя тормозов; 2 — стопорное кольцо; 3 — перепускное отверствие первого контура; 4 — компенсационное отверстие первого контура; 5 — первая секция бачка; 6 — вторая секция бачка; 7 — перепускное отверстие второго контура; 8 — компенсационное отверстие второго контура; 9 — возвратная пружина второго поршня; 10 — корпус главного цилиндра; 11 — манжета; 12 — второй поршень; 13 — манжета; 14 — возвратная пружина первого поршня; 15 — манжета; 16 — наружная манжета; 17 — пыльник; 18 — первый поршень.

В главном тормозном цилиндре, в его корпусе находятся два поршня с уплотнительными резиновыми манжетами и две возвратные пружины. Поршни призваны создавать давление в рабочих контурах системы с помощью тормозной жидкости. А возвратные пружины служат для возврата поршней в исходное положение.

На некоторых автомобилях главные цилиндры оборудуются датчиком, который следит за перепадом давления в контурах. Он своевременно предупредит водителя о не герметичности одного из контуров.

Теперь о работе главного тормозного цилиндра

1. При нажатии тормозной педали шток вакуумного усилителя приводит в движение первый поршень.

Работа главного тормозного цилиндра

2. Двигаясь по цилиндру поршень закрывает компенсационное отверстие и создает давление, которое действует на первый контур и двигает второй поршень следующего контура. Также продвигаясь вперед второй поршень в своем контуре закрывает компенсационное отверстие и тоже создает давление в системе второго контура.

3. Давление созданное в контурах обеспечивает срабатывание рабочих тормозных цилиндров. А пустоты, что образовались при движении поршней тут же заполняются жидкостью тормозной через специальные перепускные отверстия, что позволяет уберечь систему от попадания не нужного воздуха.

4. После окончания торможения поршни от действия возвратных пружин передвигаются обратно. При этом компенсационные отверстия получают сообщение с резервуаром и благодаря этому давление выравнивается с атмосферным. А колеса автомобиля в это время растормаживаются.

А что будет — если один из контуров потеряет герметичность

Даже несмотря на потерю герметичности одного из контуров, второй контур останется в рабочем состоянии. Вот допустим, утечка произошла в первом контуре, тогда первый поршень переместиться без сопротивления по цилиндру до второго поршня. А второй поршень перемещаясь создаст давление, необходимое для работы тормозных механизмов в своем контуре. Только следует учитывать, что свободный ход педали добавится из-за неисправности первого контура.

Если утечка произошла во втором контуре, то работа первого контура будет происходить вот так: оба поршня будут перемещаться, пока второй поршень не дойдет до конца и только потом в первом контуре создастся давление способное привести контур в рабочее состояние. Тут тоже ход педали тормоза будет увеличен, но тормозная система будет работать.

Принцип работы главного тормозного цилиндра — видео :

Хоть видеоролик без перевода, но суть то, понятна. Удачи на дорогах!

Материалы: http://avto-i-avto.ru/ustrojstvo-avto/naznachenie-ustrojstvo-rabota-glavnogo-tormoznogo-cilindra-avtomobilya.html

Гидравлическая тормозная система любого легкового автомобиля состоит из множества узлов и элементов. В этой статье мы рассмотрим устройство и принцип работы наиболее важного узла тормозной системы – главного тормозного цилиндра. Данный узел предназначен для преобразования механического усилия на педаль тормоза, в давление жидкости в системе и обеспечения эффективного замедления автомобиля. Эффективное функционирование тормозной системы обеспечивается только при условии применения специальной тормозной жидкости, которая не сжимается и имеет высокую температуру кипения.

Для обеспечения максимальной надежности системы и повышения уровня безопасности, практически на всех современных автомобилях устанавливаются двухсекционные главные цилиндры , которые делят систему на два практически независимых контура. Двухсекционный тормозной цилиндр обеспечивает полное или частичное сохранение работоспособности тормозной системы в случае потери герметичности какого-либо контура.

В автомобилях с передними ведущими колесами первый контур отвечает за функционирование переднего правого и заднего левого рабочих тормозных механизмов, а второй контур – соответственно за работу переднего левого и заднего правого. В автомобилях с классическим задним приводом первый контур отвечает за функционирование передних рабочих тормозных механизмов, второй контур – задних.

При наличии в автомобиле вакуумного усилителя, главный цилиндр крепится непосредственно к стенке усилителя. Тормозной цилиндр большинства автомобилей состоит из следующих элементов:

• корпус;
• резервуар (бачок) для тормозной жидкости;
• поршни с толкателями;
• уплотнительные манжеты;
• возвратные пружины.

Резервуар для жидкости может быть установлен как непосредственно на главном тормозном цилиндре, так и в любом другом удобном месте. При разделении конструкции, резервуар сообщается с полостями цилиндра посредством гибких или металлических трубок. На некоторых легковых автомобилях, бачок для тормозной жидкости является общим для тормозной системы и гидравлического привода сцепления. Независимо от устройства, резервуар служит для подпитки гидравлических систем тормозной жидкостью в случае ее частичной потери вследствие износа манжет или испарения. Кроме того, в резервуаре устанавливается датчик, следящий за должным уровнем тормозной жидкости.

В корпусе тормозного цилиндра располагаются поршни с резиновыми уплотнительными манжетами и возвратные пружины. Полости цилиндра наполняются тормозной жидкостью через перепускные и компенсационные отверстия. Поршни с уплотнительными манжетами предназначены для создания необходимого давления тормозной жидкости в контурах системы. Возвратные пружины обеспечивают соответственно возврат и удержание в исходном положении поршней при отсутствии воздействий на педаль тормоза.

Главные цилиндры некоторых автомобилей, помимо всего прочего могут быть оборудованы датчиком перепада давления в контурах. Датчик перепада давления предназначен для сигнализации и предупреждения водителя о потере герметичности и неисправности в одном из контуров. Датчик и механизм, следящий за давлением могут быть смонтированы как в отдельном корпусе, так и объединены в единую конструкцию с главным цилиндром.

Для замедления автомобиля , водитель осуществляет нажатие на педаль тормоза, которая передает усилие через шток на поршень первого контура главного цилиндра. В случае с вакуумным усилителем тормозов, на поршень воздействует шток усилителя. Поршень первого контура, перемещаясь вперед, перекрывает компенсационное отверстие и начинает создавать перед собой давление тормозной жидкости. За счет конструкции цилиндра, образовавшееся давление частично воздействует на рабочие цилиндры первого контура и перемещает поршень второго контура.

При перемещении вперед , поршень второго контура также перекрывает компенсационное отверстие и создает давление во втором контуре системы. Таким образом, при дальнейшем воздействии на педаль, поршни создают давление в обоих контурах, что обеспечивает работу всех тормозных цилиндров и торможение автомобиля. Полости за первым и вторым поршнем при их перемещениях заполняются тормозной жидкостью из резервуара через перепускные отверстия, что в свою очередь исключает завоздушивание и отказ тормозной системы.

После остановки автомобиля или окончания замедления, водитель прекращает воздействовать на педаль и поршни обоих контуров за счет возвратных пружин перемещаются на исходные позиции. При этом контуры через компенсационные отверстия начинают сообщаться с резервуаром, и давление тормозной жидкости выравнивается с атмосферным. В это время поршни рабочих тормозных механизмов также возвращаются в исходные позиции – колеса растормаживаются.

Как уже было сказано, при потере герметичности одного из контуров, второй будет работать с немного меньшей, но достаточной эффективностью. Например, при выходе из строя первого контура, толкатель вакуумного усилителя не встретив сопротивления, переместит первый поршень до контакта со вторым, который при перемещении создаст давление во втором контуре. При этом ход тормозной педали увеличится за счет отсутствия сопротивления в первом контуре.

В случае потери герметичности во втором контуре , толкатель вакуумного усилителя будет перемещать оба поршня до тех пор, пока поршень второго цилиндра не достигнет торцевой части корпуса цилиндра. После этого в первом контуре будет создано давление, которое приведет в действие рабочие тормозные цилиндры первого контура. В этом случае ход тормозной педали также увеличится, за счет «холостого» хода второго поршня. Однако, несмотря на увеличение хода, при условии правильной регулировки механизма, тормозная система обеспечит эффективное замедление автомобиля.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Материалы: http://autoustroistvo.ru/sistemi-upravleniya/glavnyy-tormoznoy-cilindr/

На легковых автомобилях для срабатывания механизмов тормозной системы чаще всего используется гидравлический привод. Широкое распространение этот тип привода получил за счет небольшой металлоемкости конструкции, сравнительной простоте и надежности.

В основе работы гидравлического привода лежит свойство жидкости не сжиматься от внешнего воздействия. Благодаря этому жидкость отлично выполняет роль передатчика усилия без каких-либо потерь, но при условии, что в ее составе будет отсутствовать газ.

Принцип действия тормозной системы с гидравлическим приводом очень прост: водитель жмет на педаль тормоза, тем самым начинает воздействовать на тормозную жидкость, находящуюся в герметичных трубопроводах. Поскольку она не сжимается, то усилие приводит к перемещению ее по трубопроводам, концы которых соединены с рабочими механизмами. Из-за этого давление в полостях механизмов возрастает, и поршни механизмов выходят со своих посадочных мест, прижимая колодки к дискам или барабанам – происходит замедление движения. При прекращении воздействия на педаль давление падает (жидкость возвращается обратно) и поршни механизмов становятся в исходное положение.

Видео: Принцип работы тормозной системы

Основным элементом гидравлического привода является главный тормозной цилиндр (ГТЦ). Это именно благодаря ему осуществляется преобразование механического действия в давление тормозной жидкости. Также он еще и осуществляет разделение всей тормозной системы по контурам, что очень важно.

Основным условием нормального функционирования гидравлического привода является герметичность системы. В случае пробоя трубопроводов из-за утечки вся система перестанет работать. Чтобы исключить полный отказ системы ее разделили на два независимых друг от друга контура. Каждый из них объединяет по два тормозных механизма. В результате при повреждении трубопровода одного из контуров, второй остается герметичным и механизмы, с которыми он соединен, продолжают выполнять свою функцию. И хоть эффективность работы системы снижается, но автомобиль все же сохраняет возможность торможения.

Устройство и принцип действия двухконтурного ГТЦ достаточно интересны. И хоть внешне они могут отличаться, но внутреннее устройство всех главных цилиндров практически одинаково.

Внутри корпуса проделана полость, и каналы для соединения с трубопроводами (ведущими на тормозные механизмы), и бачком, откуда подается жидкость. В этой полости помещены два поршня, установленные друг за другом. Ими и осуществляется воздействие на жидкость. Чтобы обеспечить возврат поршней в исходное положение после отпускания педали, оба они подпружинены. Причем упором пружины первого поршня выступает второй. Пружина же второго поршня упирается в торцевую стенку полости корпуса.

Поскольку каждый из поршней отвечает за подачу жидкости только на свой контур, то вся полость ими разделена на две камеры (одна находится между поршнями, вторая – между поршнем и стенкой корпуса). Чтобы обеспечить герметичность каждой из них, на поршнях установлены резиновые уплотнительные элементы.

Каждая из рабочих камер соединена с бачком двумя каналами – компенсационным и перепускным. Благодаря им происходит восполнение количества жидкости в системе и предотвращение образования разрежения и завоздушивания в системе при отпускании педали. Также к камере присоединяется два трубопровода, каждый из которых ведет на свой тормозной механизм.

Видео: Главный тормозной цилиндр

Бачок может крепиться непосредственно на корпус ГТЦ или быть вынесенным (в этом случае он с цилиндром соединяется трубопроводами). Жидкость из него подается на оба контура, но при этом внутри бачка есть перегородка, разделяющая жидкость по контурам. Нужно это для того, чтобы в случае разгерметизации системы вся жидкость не вытекла.

Теперь рассмотрим, как все работает: за счет воздействия пружин поршни установлены в исходном положении. При этом компенсационные каналы открыты, камеры полностью заполнены жидкостью (система соединена с атмосферой).

При нажатии на педаль тормоза водитель перемещает соединенный с ней шток. Этот шток, преодолевая усилие пружины, толкает первый поршень. Перемещаясь, он закрывает компенсационный канал, что приводит к герметизации контура (он отсоединяется от атмосферы) и открывает перепускной (жидкость из бачка поступает в полость за поршнем). При этом в камере начинает возрастать давление. Одна часть жидкости из нее идет в трубопроводы, воздействуя на тормозные механизмы, другая же – толкает второй поршень. Он, перемещаясь, делает то же самое, что и первый – закрывает один канал и открывает другой, а также выталкивает жидкость в трубопроводы.

При отпускании педали, пружины возвращают поршни в исходное положение. При этом, имеющаяся за поршнями жидкость возвращается обратно в бачок через перепускной канал (все это исключает возникновение разрежения). Став в начальное положение, поршни открывают компенсационные каналы, соединяя систему с атмосферой (происходит выравнивание давления в ней).

Теперь рассмотрим, как же работает ГТЦ в случае, если один из контуров потерял герметичность. Для начала разберем ситуацию, когда поврежден контур, за работу которого отвечал первый поршень. Поскольку он разгерметизирован и жидкости перед поршнем нет, то при нажатии на педаль, давление в камере не будет повышаться. Поршень, не встречая сопротивления, сместится до упора и уже механическим способом начнет воздействовать на второй поршень. А тот в свою очередь, передвигаясь, выполнит свою функцию – обеспечит нагнетание жидкости в механизмы своего контура.

В случае разгерметизации контура, за который отвечает второй поршень, все работает несколько по-иному. При нажатии на педаль, первый поршень начнет срабатывать как положено и в камере перед ним начнет возрастать давление. Но поскольку его не будет во второй камере, то не возникнет сопротивления и второй поршень под действием давления сместится и упрется в стенку корпуса. Это обеспечит выдавливание жидкости из первой камеры в трубопроводы контура.

Видео: Замена ремкомплекта на главном тормозном цилиндре на ВАЗ 2107

Несмотря на простоту конструкции и небольшое количество подвижных элементов, ГТЦ нередко перестает нормально выполнять свои функции из-за неисправностей.

Выявить поломку ГТЦ несложно. Первые сигналы о неисправности подаст тормозная педаль. Любое изменение в ее поведении при нажатии (легкость, увеличение усилия и т. д.), указывает на поломку. Но она будет сигнализировать о появлении проблем во всей системе. Более точно выявить неисправность позволяет проверка системы на трассе (авто разгоняется, а после осуществляется экстренное торможение). А далее по следам определяется, как работает система. После только остается визуально осмотреть все составные части привода на наличие подтеков.

Основными неисправностями главного тормозного цилиндра являются:

Главный тормозной цилиндр теряет свою герметичность обычно из-за сильного износа или повреждения уплотняющих манжет. При этом жидкость может перетекать между камерами, а также выходить наружу из корпуса. При этом в систему проникает воздух. В результате значительно снижается давление и эффективность тормозной системы ухудшается.

Видео:Замена главного тормозного цилиндра ваз 2108 2109 2110

Подсос воздуха в системе может происходить из-за закупорки вентиляционного отверстия в крышке бачка. Из-за этого при перемещении жидкости в бачке образуется разрежение, которое компенсируется воздухом, проникающим через манжету. В итоге, завоздушивание системы становится причиной падения эффективности работы системы.

Заклинивание поршня может произойти по двум причинам – попаданием сора внутрь цилиндра через бачок или образованием ржавчины на внутренних поверхностях корпуса. Это приводит к тому, что один из контуров прекращает работу.

Восстановление работоспособности ГТЦ возможно только в случае износа или повреждения уплотнителей или же засорении. Для проведения ремонта продаются специальные ремкомплекты.

Зачастую промывка цилиндра и замена резинотехнических элементов позволяет полностью восстановить работоспособности. Но бывают и случаи, когда такие меры не помогают и решить проблему можно только путем замены узла в сборе.

Материалы: http://avtocity365.ru/ustrojstvo-i-ekspluatatsiya-avtomobilya/printsip-raboty-i-neispravnosti-glavnogo-tormoznogo-tsilindra/