Реферат: Тормозная система автомобиля

Просмотров: 31291 Комментариев: 7 Оценило: 11 человек Средний балл: 4.8 Оценка: 5 Скачать

Министерство образования и науки РФ

Волгоградский Государственный Технический Университет

Кафедра Автомобильный транспорт

Основы безопасного управления автомобилем

«Тормозная система автомобиля. Устройство и работа»

студент гр. АЭ-513

ст. пр. Еронтаев В.В.

Классификация и устройство тормозных систем

Основные типы тормозных механизмов

Гидравлический привод тормозов

Гидровакуумный усилитель тормозов

Пневмопривод тормозного управления

Устройство и работа стояночной, вспомогательной и запасной тормозных систем

Возможные неисправности тормозной системы

Классификация и устройство тормозных систем

Эксплуатация любого автомобиля допускается в том случае, если он имеет исправную тормозную систему. Тормозная система необходима на автомобиле для снижения его скорости, остановки и удерживания на месте.

Тормозная сила возникает между колесом и дорогой по направлению, препятствующему вращению колеса. Максимальное значение тормозной силы на колесе зависит от возможностей механизма, создающего силу торможения, от нагрузки, приходящейся на колесо, и от коэффициента сцепления с дорогой. При равенстве всех условий, определяющих силу торможения, эффективность тормозной системы будет зависеть в первую очередь от особенностей конструкции механизмов, производящих торможение автомобиля.

На современных автомобилях в целях обеспечения безопасности движения устанавливают несколько тормозных систем, выполняющих различное назначение. По этому признаку тормозные системы подразделяют на:

Рабочая тормозная система используется во всех режимах движения автомобиля для снижения его скорости до полной остановки. Она приводится в действие усилием ноги водителя, прилагаемым к педали ножного тормоза. Эффективность действия рабочей тормозной системы самая большая по сравнению с другими типами тормозных систем.

Запасная тормозная система предназначена для остановки автомобиля в случае отказа рабочей тормозной системы. Она оказывает меньшее тормозящее действие на автомобиль, чем рабочая система. Функции запасной системы может выполнять чаще всего исправная часть рабочей тормозной системы или полностью стояночная система.

Стояночная тормозная система служит для удерживания остановленного автомобиля на месте, чтобы исключить его самопроизвольное трогание (например, на уклоне).

Управляется стояночная тормозная система рукой водителя через рычаг ручного тормоза.

Вспомогательная тормозная система используется в виде тормоза-замедлителя на автомобилях большой грузоподъемности (МАЗ, КрАЗ, КамАЗ) с целью снижения нагрузки при длительном торможении на рабочую тормозную систему, например на длинном спуске в горной или холмистой местности.

Устройство тормозной системы

В общем виде тормозная система состоит из тормозных механизмов и их привода. Тормозные механизмы при работе системы препятствуют вращению колес, в результате чего между колесами и дорогой возникает тормозная сила, останавливающая автомобиль. Тормозные механизмы (см. рис. 1) 2 размещаются непосредственно на передних и задних колесах автомобиля.

Тормозной привод передает усилие от ноги водителя на тормозные механизмы. Он состоит из главного тормозного цилиндра 5 с педалью 4 тормоза, гидровакуумного усилителя 1 и соединяющих их трубопроводов 3, заполненных жидкостью.

Работает тормозная система следующим образом. При нажатии на педаль тормоза поршень главного цилиндра давит на жидкость, которая перетекает к колесным тормозным механизмам. Поскольку жидкость практически не сжимается, то, перетекая по трубкам к тормозным механизмам, она передает усилие нажатия. Тормозные механизмы преобразуют это усилие в сопротивление вращению колес, и наступает торможение. Если педаль тормоза отпустить, жидкость перетечет обратно к главному тормозному цилиндру и колеса растормаживаются. Гидровакуумный усилитель 1 облегчает управление тормозной системой, так как создает дополнительное усилие, передаваемое на тормозные механизмы колес.

Рис. 1- Схема тормозной системы

автомобиль барабанный тормоз

Для повышения надежности тормозных систем автомобилей в приводе применяют различные устройства, позволяющие сохранить ее работоспособность при частичном отказе тормозной системы. Так, на автомобиле ГАЗ-24 «Волга» для этого применяют разделитель, который автоматически отключает при торможении неисправную часть тормозного привода в момент возникновения отказа.

Рассмотренный принцип действия тормозной системы позволяет представить взаимодействие основных элементов тормозной системы, имеющей гидравлический привод. Если в приводе тормозной системы используется сжатый воздух, то такой привод называется пневматическим, если жесткие тяги или металлические тросы - механическим. Действие указанных приводов имеет существенные отличия от гидропривода и рассматривается ниже.

Основные типы колесных тормозных механизмов

В тормозных системах автомобилей наиболее распространены фрикционные тормозные механизмы, принцип действия которых основан на силах трения вращающихся деталей о невращающиеся. По форме вращающейся детали колесные тормозные механизмы делят на барабанные и дисковые.

Барабанный тормозной механизм с гидравлическим приводом (рис. 2 а) состоит из двух колодок 2 с фрикционными накладками, установленных на опорном диске 3. Нижние концы колодок закреплены шарнирно на опорах 5, а верхние упираются через стальные сухари в поршни разжимного колесного цилиндра 1. Стяжная пружина 6 прижимает колодки к поршням цилиндра 1, обеспечивая зазор между колодками и тормозным барабаном 4 в нерабочем положении тормоза. При поступлении жидкости из привода в колесный цилиндр 1 его поршни расходятся и раздвигают колодки до соприкосновения с тормозным барабаном, который вращается вместе со ступицей колеса. Возникающая сила трения колодок о барабан вызывает затормаживание колеса. После прекращения давления жидкости на поршни колесного цилиндра стяжная пружина 11 возвращает колодки в исходное положение и торможение прекращается.

Рассмотренная конструкция барабанного тормоза способствует неравномерному износу передней и задней по ходу движения колодок. Это происходит в результате того, что при движении вперед в момент торможения передняя колодка работает против вращения колеса и прижимается к барабану с большей силой, чем задняя. Поэтому, чтобы уравнять износ передней и задней колодок, длину передней накладки делают больше, чем задней, или рекомендуют менять местами колодки через определенный срок.

Рис. 2 - Колесный барабанный тормозной механизм

В другой конструкции барабанного механизма опоры колодок располагают на противоположных сторонах тормозного диска и привод каждой колодки выполняют от отдельного гидроцилиндра. Этим достигается больший тормозной момент и равномерность изнашивания колодок на каждом колесе, оборудованном по такой схеме.

Барабанный тормозной механизм с пневматическим приводом (рис. 2 б) отличается от механизма с гидравлическим приводом конструкцией разжимного устройства колодок. В нем используется для разведения колодок разжимный кулак 7, приводимый в движение рычагом 8, посаженным на ось разжимного кулака. Рычаг отклоняется усилием, возникающем в пневматической тормозной камере 9, которая работает от давления сжатого воздуха. Возврат колодок в исходное положение при оттормаживании происходит под действием стяжной пружины 11. Нижние концы колодок закреплены на эксцентриковых пальцах 10, которые обеспечивают регулировку зазора между нижними частями колодок и барабаном. Верхние части колодок подводятся к барабану при регулировке зазора с помощью червячного механизма.

Рис. 3 - Колесный дисковый тормозной механизм:

а - в сборе, б - разрез по оси колесных тормозных цилиндров;

1 - тормозной диск, 2 - шланги, 3 - поворотный рычаг, 4 - стойка передней подвески,5 - грязезащитный диск, 6 - клапан выпуска воздуха, 7 - шпилька крепления колодок, 8, 9 –половины скобы,10 - тормозная колодка,11 - канал подвода жидкости, 12 - поршень малый, 13 - поршень большой

Колесный дисковый тормозной механизм с гидроприводом состоит из тормозного диска 1, закрепленного на ступице колеса. Тормозной диск вращается между половинками 8 и 9 скобы, прикрепленной к стойке 4 передней подвески. В каждой половине скобы выточены колесные цилиндры с большим 13 и малым 12 поршнями.

При нажатии на тормозную педаль жидкость из главного тормозного цилиндра перетекает по шлангам 2 в полости колесных цилиндров и передает давление на поршни, которые, перемещаясь с двух сторон, прижимают тормозные колодки 10 к диску 1, благодаря чему и происходит торможение.

Отпускание педали вызывает падение давления жидкости в приводе, поршни 13 и 12 под действием упругости уплотнительных манжет и осевого биения диска отходят от него, и торможение прекращается.

Преимущества барабанных тормозов:

- низкая стоимость, простота производства;

- обладают эффектом механического самоусиления. Благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.

Преимущества дисковых тормозов:

- при повышении температуры характеристики дисковых тормозов довольно стабильны, тогда как у барабанных снижается эффективность.

- температурная стойкость дисков выше, в частности, из-за того, что они лучше охлаждаются;

- более высокая эффективность торможения позволяет уменьшить тормозной путь;

- меньшие вес и размеры;

- повышается чувствительность тормозов;

время срабатывания уменьшается

- изношенные колодки просто заменить, на барабанных приходится предпринимать усилия на подгонку колодок чтобы одеть барабаны;

- около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски;

- температурные расширения не влияют на качество прилегания тормозных поверхностей.

Гидравлический привод тормозов

Тормозную систему с гидравлическим приводом тормозов применяют на всех легковых и некоторых грузовых автомобилях. Она выполняет одновременно функции рабочей, запасной и стояночной систем. Чтобы повысить надежность тормозной системы на легковых автомобилях ВАЗ, АЗЛК, ЗАЗ применяют двухконтурный гидравлический привод, который состоит из двух независимых приводов, действующих от одного главного тормозного цилиндра на тормозные механизмы отдельно передних и задних колес. На автомобиле ГАЗ-24 с этой же целью применяют в приводе тормозов разделитель, позволяющий использовать исправную часть тормозной системы в качестве запасной, если в другой части тормозной системы произошло нарушение герметичности.

Главный тормозной цилиндр (рис.4) приводится в действие от тормозной педали, установленной на кронштейне кузова. Корпус 2 главного цилиндра выполнен совместно с резервуаром для тормозной жидкости. Внутри цилиндра находится алюминиевый поршень 10 с уплотнительным резиновым кольцом. Поршень может перемещаться под действием толкателя 1, соединенного шарнирно с педалью.

Рис. 4 - Главный тормозной цилиндр

Днище поршня упирается через стальную шайбу в уплотнительную манжету 9, прижимаемую пружиной 8. Она же прижимает к гнезду впускной клапан 7, внутри которого расположен нагнетательный клапан 6.

Внутренняя полость цилиндра сообщается с резервуаром компенсационным 4 и перепускным 3 отверстиями. В крышке резервуара сделано резьбовое отверстие для заливки жидкости, закрываемое пробкой 5. При нажатии на тормозную педаль под действием толкателя 1 поршень с манжетой перемещается и закрывает отверстие 4, вследствие чего давление жидкости в цилиндре увеличивается, открывается нагнетательный клапан 6 и жидкость поступает к тормозным механизмам. Если отпустить педаль, то давление жидкости в приводе снижается, и она перетекает обратно в цилиндр. При этом избыток жидкости через компенсационное отверстие 4 возвращается в резервуар. В то же время пружина 8, действуя на клапан 7, поддерживает в системе привода небольшое избыточное давление после полного отпускания педали.

При резком отпускании педали поршень 10 отходит в крайнее положение быстрее, чем перемещается манжета 9, и жидкость начинает заполнять освобождающуюся полость цилиндра. Одновременно в полости возникает разрежение. Чтобы устранить его, в днище поршня имеются отверстия, сообщающие рабочую полость цилиндра с внутренней полостью поршня. Через них жидкость перетекает в зону разрежения, чем и устраняется нежелательный подсос воздуха в цилиндр. При дальнейшем перемещении манжеты жидкость вытесняется во внутреннюю полость поршня и далее через перепускное отверстие 3 в резервуар.

Колесный тормозной цилиндр тормозного механизма заднего колеса состоит из чугунного корпуса, внутри которого помещены два алюминиевых поршня с уплотнительными резиновыми манжетами. В торцовую поверхность поршней для уменьшения изнашивания вставлены стальные сухари. Цилиндр с обеих сторон закрыт защитными резиновыми чехлами. Жидкость в полость цилиндра поступает через отверстие, в которое ввернут присоединительный штуцер. Для выпуска воздуха из полости цилиндра используется клапан прокачки, закрытый снаружи резиновым колпачком. В цилиндре имеется устройство для регулировки зазора между колодками и барабаном, представляющее собой пружинное упорное кольцо, вставленное с натягом в корпус цилиндра.

Во время торможения внутри цилиндра создается давление жидкости, под действием которого поршень перемещается и отжимает тормозную колодку. По мере изнашивания фрикционной накладки ход поршня при торможении становится больше и наступает момент, когда он своим буртиком передвигает упорное кольцо, преодолевая усилие его посадки. При обратном перемещении колодки под действием стяжной пружины упорное кольцо остается в новом положении, так как усилия стяжной пружины недостаточно, чтобы сдвинуть его назад. Таким образом, достигается компенсация износа накладок и автоматически устанавливается минимальный зазор между колодками и барабаном.

Колесный цилиндр тормозного механизма переднего колеса действует только на одну колодку, поэтому отличается от колесного цилиндра заднего колеса внешними размерами и количеством поршней: в цилиндре заднего колеса размещены два поршня, в цилиндре переднего - один. Все остальные детали цилиндров, за исключением корпуса, одинаковы по конструкции.

Тормозная жидкость является одной из наиболее важных эксплутационных жидкостей в автомобиле, от качества которой зависит надежность работы тормозной системы и безопасность. Ее основная функция – передача энергии от главного тормозного к колесным цилиндрам, которые прижимают тормозные накладки к тормозным дискам или барабанам. Тормозные жидкости состоят из основы (ее доля 93–98%) и различных добавок, присадок, иногда красителей (остальные 7–2%). По своему составу они делятся на минеральные (касторовые), гликолевые и силиконовые.

Минеральные (касторовые) – представляющие собой различные смеси касторового масла и спирта, например бутилового (БСК) или амилового спирта (АСК) имеют сравнительно невысокие вязкостно-температурные свойства, так как застывают при температуре -30. -40 градусов и закипают при температуре +115 градусов.

Такие жидкости обладают хорошими смазывающими и защитными свойствами, негигроскопичны, не агрессивны к лакокрасочным покрытиям.

Но они не соответствуют международным стандартам, имеют низкую температуру кипения (их нельзя применять на машинах с дисковыми тормозами) и становятся слишком вязкими уже при минус20°С.

Минеральные жидкости нельзя смешивать с жидкостями на другой основе, так как возможно набухание резиновых манжет, узлов, гидропривода и образование сгустков касторового масла.

Гликолевые тормозные жидкости, состоящие из спиртогликколевой смеси, многофункциональных присадок и небольшого количества воды. У них высокая температура кипения, хорошие вязкостные и удовлетворительные смазывающие свойства.

Основным недостатком гликолевых жидкостей является гигроскопичность (склонность поглощать воду из атмосферы). Чем больше воды растворено в тормозной жидкости, тем ниже ее температура кипения, больше вязкость при низких температурах, хуже смазываемость деталей и сильнее коррозия металлов.

Отечественная тормозная жидкость «Нева» имеет температуру кипения не ниже +195 градусов и окрашена в светло-желтый цвет.

Гидротормозные жидкости «Томь» и «Роса» по свойствам и цвету аналогичны "Неве", но имеют более высокие температуры кипения. У жидкости «Томь» эта температура составляет +207 градусов, а у жидкости «Роса» +260 градусов. С учетом гигроскопичности при содержании влаги 3.5% фактические температуры кипения для этих жидккостей равны соответственно +151 и +193 градусов, что превосходит аналогичный показатель (+145) для жидкости «Нева».

В России нет единого государственного или отраслевого стандарта, регламентирующего показатели качества тормозных жидкостей. Все отечественные производители ТЖ работают по собственным ТУ, ориентируясь на нормы, принятые в США и странах Западной Европы. (стандарты SAE J1703 (SAE – Общество автомобильных инженеров (США), ISO (DIN) 4925 (ISO (DIN) – Международная организация по стандартизациии FMVSS №116 (FMVSS – Федеральный стандарт США по безопасности автомобилей).

Наиболее популярными на данный момет являются отечественные и импортные гликолевые жидкости, классифицируемые по температуре кипения и по вязкости в соответствии с нормами DOT – Department of Transportation (Министерство транспорта, США).

Различают температуру кипения «сухой» жидкости (не содержащей воды) и увлажненной (с содержанием воды 3,5%). Вязкость определяют при двух значениях температуры: +100°C и –40°C.

DOT 3 – для относительно тихоходных автомобилей с барабанными тормозами или дисковыми передними тормозами;

DOT 4 – на современных быстроходных автомобилях с преимущественно диcковыми тормозами на всех колесах;

DOT 5.1 – на дорожных спортивных автомобилях, где тепловые нагрузки на тормоза значительно выше.

Силиконовые изготавливаются на основе кремний-органических полимерных продуктов. Их вязкость мало зависит от температуры, они инертны к различным материалам, работоспособны в диапазоне температур от –100 до +350°С и не адсорбируют влагу. Но их применение ограничивают недостаточные смазывающие свойства.

Основанные на силиконе жидкости несовместимы с другими

Силиконовые жидкости класса DOT 5 следует отличать от полигликолевых DOT 5.1, так как сходство наименований может привести к путанице.

Для этого на упакове дополнительно обозначают:

ДОТ 5 – SBBF («silicon based brake fluids» - тормозная жидкость, основанная на силиконе).

DOT 5.1 – NSBBF («non silicon based brake fluids» - тормозная жидкость, не основанная на силиконе).

Жидкости класса DOT 5 на обычных транспортных средствах практически не применяются.

Кроме основных показателей – по температуре кипения и величине вязкости, тормозные жидкости должны отвечать другим требованиям.

Воздействие на резиновые детали. Между цилиндрами и поршнями гидропривода тормозов установлены резиновые манжеты. Герметичность этих соединений повышается, если под воздействием тормозной жидкости резина увеличивается в объеме (для импортных материалов допускается расширение не более 10%). В процессе работы уплотнения не должны чрезмерно разбухать, давать усадку, терять эластичность и прочность.

Воздействие на металлы. Узлы гидропривода тормозов изготавливаются из различных металлов, соединенных между собой, что создает условия для развития электрохимической коррозии. Для ее предотвращения в тормозные жидкости добавляют ингибиторы коррозии, защищающие детали из стали, чугуна, алюминия, латуни и меди.

Смазывающие свойства. Смазывающие свойства тормозной жидкости определяют износ рабочих поверхностей тормозных цилиндров, поршней и манжетных уплотнений.

Термостабильность. Тормозные жидкости в интервале температур от, минус 40 до, плюс 100°C должны сохранять исходные свойства (в определенных пределах), противостоять окислению, расслаиванию, а также образованию осадков и отложений.

Гигроскопичность. Склонность тормозных жидкостей на полигликолевой основе поглощать воду из окружающей среды. Чем больше воды растворено в ТЖ, тем ниже ее температура кипения, ТЖ раньше закипает, сильнее густеет при низких температурах, хуже смазывает детали, а металлы в ней корродируют быстрее.

На современных автомобилях, в силу целого ряда преимуществ, применяются в основном гликолевые тормозные жидкости. К сожалению, за год они могут «впитать» до 2-3% влаги и их нужно периодически заменять, не дожидаясь, когда состояние приблизится к опасному пределу. Периодичность замены указывается в инструкции по эксплуатации автомобиля и обычно составляет от 1 до 3 лет или 30-40 тыс.км.

Гидровакуумный усилитель тормозов

Работа гидровакуумного усилителя основана на использовании энергии разрежения во впускном трубопроводе двигателя, благодаря чему создается дополнительное давление жидкости в системе гидропривода тормозов. Это позволяет при сравнительно небольших усилиях на тормозной педали получать значительные усилия в тормозных механизмах колес, оборудованных такой системой привода. Гидровакуумные усилители применяют на легковых автомобилях, а также на грузовых.

Основными частями гидровакуумного усилителя (рис. 5) являются цилиндр 9 с клапаном управления и камера 15. Гидроусилитель соединен соответствующими трубопроводами с главным тормозным цилиндром 13, впускным трубопроводом 14 двигателя и разделителем 12 тормозов. Камера 15 состоит за штампованного корпуса и крышки, между которыми зажата диафрагма 16. Она жестко соединена со штоком 10 поршня 11 и отжимается конической пружиной 1 в исходное положение после растормаживания. В поршне 11 имеется запорный шариковый клапан. Сверху на корпусе цилиндра расположен корпус 6 клапана 7 управления. Поршень 8 жестко соединен с клапаном 7, закрепленном на диафрагме 4. Внутри корпуса 6 размещен вакуумный клапан 3 и связанный с ним с помощью штока атмосферный клапан 2. Полости I и II клапана сообщаются соответственно с полостями III и IV камеры, которая через запорный клапан соединена с впускным трубопроводом двигателя.

При отпущенной педали и работающем двигателе в полостях камеры существует разрежение и под действием пружины 1 все детали гидроцилиндра находятся в левом крайнем положении.

В момент нажатия на педаль тормоза жидкость от главного тормозного цилиндра 13 перетекает через шариковый клапан в поршне 11 усилителя к тормозным механизмам колес. По мере повышения давления в системе поршень 8 клапана управления поднимается, закрывая вакуумный клапан 3 и открывая атмосферный клапан 2.

Рис. 5 - Гидровакуумный усилитель автомобиля ГАЗ-24 «Волга»

При этом атмосферный воздух начинает проходить через фильтр 5 в полость IV, уменьшая в ней разрежение. Поскольку в полости III разрежение продолжает сохраняться, разность давлений перемещает диафрагму 16 сжимая пружину 1 и через шток 10 действуя на поршень 11. При этом на поршень усилителя начинают действовать две силы: давление жидкости от главного тормозного цилиндра и давление со стороны диафрагмы, которые усиливают эффект торможения.

При отпускании педали давление жидкости на клапан управления снижается, его диафрагма 4 прогибается вниз и открывает вакуумный клапан 3, сообщая полости 111 и IV. Давление в полости IV падает, и все подвижные детали камеры и цилиндра перемещаются влево в исходное положение, происходит растормаживание. Если гидроусилитель неисправен, привод будет действовать только от педали главного тормозного цилиндра с меньшей эффективностью.

Пневматический привод тормозов

Принцип действия пневматического привода тормозов.

Тормозную систему с пневматическим приводом применяют на большегрузных грузовых автомобилях и больших автобусах. Тормозное усилие в пневматическом приводе создается воздухом, поэтому при торможении водитель прикладывает к тормозной педали небольшое усилие, управляющее только подачей воздуха к тормозным механизмам. По сравнению с гидравлическим приводом пневмопривод имеет менее жесткие требования к герметичности всей системы, так как небольшая утечка воздуха при работе двигателя восполняется компрессором. Однако сложность конструкции приборов пневмопривода, их габаритные размеры и масса значительно выше, чем у гидропривода. Особенно усложняются системы пневмопривода на автомобилях, имеющих двухконтурную или многоконтурную схемы. Такие пневмоприводы применяют, например, на автомобилях МАЗ, ЛАЗ, КамАЗ и ЗИЛ-130 (с 1984 г.).

Сущность двухконтурной схемы пневмопривода автомобилей МАЗ состоит в том, что все приборы пневмопривода соединены в две независимые ветви для передних и задних колес. На автобусах ЛАЗ также применены два контура привода, действующие от одной педали через два тормозных крана на колесные механизмы передних и задних колес раздельно. Этим повышается надежность пневмопривода и безопасность движения в случае выхода из строя одного контура.

Наиболее простую схему имеет пневмопривод тормозов на автомобиле ЗИЛ-130 (рис.6) выпуска до 1984 г.. В систему привода входят компрессор 1, манометр 2, баллоны 3 для сжатого воздуха, задние тормозные камеры 4, соединительная головка 5 для соединения с тормозной системой прицепа, разобщительный кран 6, тормозной кран 8, соединительные трубопроводы 7 и передние тормозные камеры 9.

При работе двигателя воздух, поступающий в компрессор через воздушный фильтр, сжимается и направляется в баллоны, где находится под давлением. Давление воздуха устанавливается регулятором давления, который находится в компрессоре и обеспечивает его работу вхолостую при достижении заданного уровня давления. Если водитель производит торможение, нажимая на тормозную педаль, то этим он воздействует на тормозной кран, открывающий поступление воздуха из баллонов в тормозные камеры колесных тормозов.

Для наблюдения за работой пневматического тормозного привода и своевременной сигнализации о его состоянии и возникающих неисправностях в кабине на щитке приборов имеются пять сигнальных лампочек, двухстрелочный манометр, показывающий давление сжатого воздуха в ресиверах двух контуров (I и II) пневматического привода рабочей тормозной системы, и зуммер, сигнализирующий об аварийном падении давления сжатого воздуха в ресиверах любого контура тормозного привода.

Рис. 6 - Схема пневмопривода тормозов автомобиля ЗИЛ-130

Тормозные камеры поворачивают разжимные кулаки колодок, которые разводятся и нажимают на тормозные барабаны колес, производя торможение.

При отпускании педали тормозной кран открывает выход сжатого воздуха из тормозных камер в атмосферу, в результате чего стяжные пружины отжимают колодки от барабанов, разжимный кулак поворачивается в обратную сторону и происходит растормаживание. Манометр, установленный в кабине, позволяет водителю следить за давлением воздуха в системе пневматического привода.

На автомобилях ЗИЛ-130 начиная с 1984 г. введены изменения в конструкцию тормозной системы, которые удовлетворяют современным требованиям безопасности движения. С этой целью в пневматическом тормозном приводе использованы приборы и аппараты тормозной системы автомобилей КамАЗ.

Привод обеспечивает работу тормозной системы автомобиля в качестве рабочего стояночного и запасного тормозов, а также выполняет аварийное растормаживание стояночного тормоза, управление тормозными механизмами колес прицепа и питание других пневматических систем автомобиля.

Устройство и работа стояночной, вспомогательной и запасной тормозных систем

Вспомогательная тормозная система

Вспомогательная тормозная система используется в виде тормоза-замедлителя на автомобилях большой грузоподъемности (МАЗ, КрАЗ, КамАЗ) с целью снижения нагрузки при длительном торможении на рабочую тормозную систему, например на длинном спуске в горной или холмистой местности.

Рис. 7 - Механизм вспомогательной тормозной системы: 1 - корпус; 2 - рычаг поворотный; 3 - заслонка; 4 - вал

Механизм вспомогательной тормозной системы (рис. 293). В приемных трубах глушителя установлены корпус 1 и заслонка 3, закрепленная на валу 4. На валу заслонки закреплен также поворотный рычаг 2, соединенный со штоком пневмоцилиндра. Рычаг 2 и связанная с ним заслонка 3 имеют два положения. Внутренняя полость корпуса сферическая. При выключении вспомогательной тормозной системы заслонка 3 устанавливается вдоль потока отработавших газов, а при включении — перпендикулярно потоку, создавая определенное противодавление в выпускных коллекторах. Одновременно прекращается подача топлива. Двигатель начинает работать в режиме компрессора.

Стояночная тормозная система служит для удерживания остановленного автомобиля на месте, чтобы исключить его самопроизвольное трогание (например, на уклоне).

Управляется стояночная тормозная система рукой водителя через рычаг ручного тормоза. При отказе одного контура рабочей тормозной системы стояночная тормозная система может использоваться как аварийная совместно с исправным контуром рабочей тормозной системы.

Устройство стояночной тормозной системы на примере автомобиля БЕЛАЗ 75483.

Стояночная тормозная система состоит из тормозного механизма колодочного типа с тормозным цилиндром и крана управления. В системе установлен датчик, включающий сигнальную лампу на панели приборов в кабине. Тормозной механизм стояночной тормозной системы установлен на валу главной передачи заднего моста и блокирует только ведущие колеса. Пневматический привод стояночной тормозной системы запитан от ресивера. При повороте рукоятки крана в положение "расторможено" воздух из ресивера и кран управления поступает в штоковую полость цилиндра. Поршень цилиндра перемещается, сжимая пружины, поворачивает регулировочный рычаг вместе с разжимным кулаком и разблокирует тормозной механизм. Давление воздуха в полости цилиндра, а следовательно, и перемещение поршня зависит от угла поворота рукоятки крана управления, что позволяет регулировать эффективность стояночной тормозной системы при использовании ее в качестве аварийной при торможении движущегося самосвала.

Тормозной механизм стояночной тормозной системы (рис.8) колодочного типа с двумя внутренними колодками, установлен на валу главной передачи заднего моста и блокирует только ведущие колеса.

Рис. 8 Тормозной механизм стояночной тормозной системы:

1 — главная передача; 2 — тормозная колодка; 3 — щиток; 4 — ведущий вал главной передачи; 5 — палец крепления пружины; 6 — цилиндр тормозного механизма; 7 — кронштейн; 8 — разжимной кулак; 9 — верхняя стяжная пружина; 10 — суппорт; 11 — ось колодок; 12 — нижняя стяжная пружина; 13 — барабан тормозного механизма; 14, 20 — упорные кольца; 15, 21, 25 — шайбы; 16 — болт; 17 — фланец; 18 — пружинные шайбы; 19 — болт крепления барабана и карданного вала; 22 — уплотнительное кольцо; 23 — масленка; 24 — регулировочный рычаг;

Две тормозные колодки 2 с приклепанными тормозными накладками опираются на общую ось 11. Стяжной пружиной 9 колодки прижаты к разжимному кулаку 8, а пружиной 12 — к оси 11. На валу разжимного кулака на шлицах закреплен регулировочный рычаг 24, который соединен со штоком цилиндра тормозного механизма.При затормаживании самосвала сжатый воздух из цилиндра тормозного механизма через кран управления выходит в атмосферу, и усилием пружин тормозного цилиндра регулировочный рычаг поворачивается вместе с разжимным кулаком, который прижимает колодки к барабану, закрепленному на ведущей шестерне главной передачи заднего моста. Тормозной механизм блокирует вращающиеся элементы трансмиссии с картером передачи.

Перечень возможных неисправностей тормозной системы

Материалы: http://www.bestreferat.ru/referat-216876.html

• Тормозная система автомобиля: как она устроена
• 1. Из старинных карет в современные кары: как модернизировалась тормозная система на протяжении веков?
• 2. Тормозная система автомобиля и ее разновидности
• 3. Устройство тормозной системы – разбираем до деталей
• 4. Принцип действия рабочей тормозной системы обычного легкового автомобиля
• 5. Стояночная тормозная система: разбираемся в деталях и принципах функционирования
• 6. Как пользоваться тормозной системой автомобиля?

Автомобильные тормоза – это не менее важная система, нежели рулевое управление или двигатель. Ведь от исправности их работы напрямую зависит безопасность водителя автомобиля, его пассажиров и других участников дорожного движения. Даже те, кто всегда говорит, что тормоза – это удел трусов, в глубине души не раз были благодарны им за возможность удачно маневрировать на дороге и не вылететь в кювет. Таким образом, исправная тормозная система автомобиля – это гарантия безопасности и целостности, от которой зависят жизни многих людей.

Но не смотря на всю важность этой системы, далеко не все водители и автовладельцы до конца понимают принципы ее работы и знают, какие бывают тормозные системы. По этой причине, мы решили посвятить тормозным системам статью, в которой ознакомим Вас с тем, какой была история создания, как действует тормозная система и как ею пользоваться.

1. Из старинных карет в современные кары: как модернизировалась тормозная система на протяжении веков?

О потребности в тормозной системе начали задумываться еще кучера, которые управляли каретами. Ведь кони не всегда способны сохранить хладнокровность и не всегда подчиняются человеку. Сильно испугавшись они могут направиться в любом направлении, причиняя вред и себе, и карете, и ее пассажирам. По этой причине возникла идея, чтобы создать специальный рычаг, от нажатия которого будет блокироваться движение колес самой кареты. Тогда, под ее тяжестью, кони также будут вынуждены остановиться. Воплощенная в реальность идея действительно оказалась настоящей находкой, поэтому ее стали применять даже на первых автомобилях, на которых, между прочим, использовались самые обычные колеса от экипажей. Таким образом, тормоза с колодками, которые обхватывают обод с двух сторон, являются самыми первыми известными миру тормозами. К слову, их усовершенствованный прототип до сих пор устанавливается на любительские велосипеды типа «Аист».

Лишь в 1902 году благодаря изобретательности такого жителя туманного Альбиона, как Уильям Ланчестер, был запатентован первый в мире дисковый тормозной механизм. Однако, такое устройство имело одну очень негативную черту, из-за которой оно не пришлось по душе автомобилистам: при нажатии на тормоза с медными колодками издавался истошный и довольно громкий скрип. Но благодаря еще одному изобретателю по имени Луи Рено, в скором времени медные дисковые колодки были заменены барабанными тормозами, которые получили очень широкое распространение на автомобилях тех времен.

Что же касается современной тормозной системы, которая именуется гидравлической, то она была запатентована еще в начале двадцатых готов прошлого века. Ее изобретателем является американец Уильям Локхид. Изобретение этого великого человека было установлено на знаменитых автомобилях Уолтера Крайслера и, возможно, и повлияли на их популярность.

Однако, уже к завершению пятидесятых годов двадцатого века скорость выпускаемых моделей автомобилей начала возрастать в разы. В связи с эти возникла острая необходимость в усовершенствовании тормозной системы автомобилей. Самым лучшим решением стали дисковые тормоза, эффективность которых опережает гидравлические в разы. Во все последующие годы для увеличения надежности и маневренности автомобиля диски его тормозной системы увеличивали в размерах. Это напрямую влияло на эффективность торможения.

Со временем были созданы особенные вентилируемые и перфорируемые диски, благодаря особенной конструкции которых обеспечивается быстрое остывание. Изменения коснулись не только дисков, но и тормозных цилиндров. Для комплектации самых скоростных и выносливых каров сегодня используются многопоршневые цилиндры, благодаря которым появилась возможность прижимать к тормозным дискам более объемные по площади колодки.

Что же касается современности, то развитие и совершенствование тормозной системы автомобилей продолжает упорно развиваться. На сегодняшний день существуют следующие виды тормозных механизмов:

Что касается наиболее часто используемых, то таковыми являются фрикционные тормозные механизмы. На передних колесах обычных легковушек чаще всего устанавливаются дисковые тормоза, а на задних – барабанные. Последние также являются наиболее эффективными для грузовых автомобилей. Для того, чтобы езда на автомобиля была более комфортной, безопасной и эффективной, их механизмы начали оснащать антиблокировочными и атипробуксовочными системами, а также современными системами курсовой устойчивости. В целом, совершенствование тормозной системы направлено только в одно русло – увеличение комфортности маневрирования и безопасности движения на дороге даже при большой скорости.

2. Тормозная система автомобиля и ее разновидности

О том, какие есть тормозные системы, задумывается далеко не каждый водитель, не то что простой обыватель. Однако, чтобы до конца понять принципы функционирования тормозов, стоит детально разобраться в том, какие механизмы составляют целостную систему торможения автомобиля. И так, существуют следующие виды тормозных систем:

1. Рабочая. Данная система используется наиболее часто. Именно с помощью ее водитель может снизить скорость движения автомобиля, пока не произойдет его полная остановка. Думаем, что все знают как данная система приводится в действие: водитель внутри салона жмет на педаль тормоза и в зависимости от силы нажатия будет происходить торможение. Если рабочую тормозную систему сравнивать с другими, то ее следует считать наиболее эффективной, поскольку она может обеспечить как плавную остановку, так и практически моментальную (это будет зависеть от того, на какой скорости Вы ехали).

2. Стояночная. Функционал данной тормозной системы несколько ограничен и концентрируется на самом главном задании – удержание автомобиля на одном месте во время стоянки. Стояночная тормозная система также позволяет автомобилю не скатываться вниз, если старт езды происходит на склоне. Управление данной системой производится с помощью рычага ручного тормоза, который находится в салоне автомобиля справа от водительского кресла. Ниже мы более подробно рассмотрим принципы ее работы.

3. Запасная. Данную тормозную систему правильнее называть аварийной, поскольку она действует в случае отказа в рабочей систему и обеспечивает полноценную остановку автомобиля. Как дополнительная, она не является столь эффективной и полностью заменяющей основную рабочую. Однако, она помогает избежать аварийных ситуаций на дороге. Функцию запасной системы торможения также может выполнить и вышеописанная стояночная система.

4. Вспомогательная. Имеется в виду так называемый тормоз-замедлитель, который в основном используется на автомобилях, обладающих большой грузоподъемностью. она играет очень большое значение для таких машин, поскольку на длительных спусках рабочая тормозная система не всегда способна выдержать нагрузку. Поэтому, ей «приходит на помощь» вспомогательная тормозная система. Важнее всего чтобы в рабочем состоянии находилась рабочая тормозная система, поскольку если все остальные и не будут функционировать – серьезных проблем с остановкой и маневренностью не возникнет. Однако, сильные нагрузки могут привести рабочую систему к неисправности, и тогда уже автомобиль сможет остановить только впередистоящее препятствие.

3. Устройство тормозной системы – разбираем до деталей

Когда речь идет о тормозной системе, имеется в виде тормозной механизм и тормозной привод. Предназначение первого из них – это создание так называемого тормозного момента, который нужен для замедления и полной остановки автомобиля. О том, что чаще всего устанавливаются фрикционные тормозные механизмы, которые работают на силе трения, мы уже говорили выше. В рабочей тормозной системе тормозные механизмы устанавливаются непосредственно на колесах, а в стояночной чаще всего расположен за коробкой передач.

Тормозной механизм состоит из вращающихся частей (тормозного барабана в барабанном механизме или дискового в дисковом механизме), а также неподвижны – тормозных колодок и ленты. На современных карах чаще всего встречаются дисковые тормозные механизмы, которые устанавливаются как на передней, так и на задней оси. Рассмотрим более подробно каждую из деталей дискового тормозного механизма:

1. Суппорт, который закрепляется на кронштейне. В его пазах установлены рабочие цилиндры. При нажатии педали тормоза они прижимают тормозные колодки к диску.

2. Тормозной диск. При торможении он нагревается, поскольку испытывает сильное давление. Охлаждение проводится специальными потоками воздуха, а также специальными отверстиями, которые выполняются на его поверхности (вентилируемые диски). В скоростных спортивных карах устанавливаются керамические тормозные диски.

3. Тормозные колодки – являются неподвижными и представлены в количестве двух штук. К суппорту они прижимаются благодаря пружинным элементам. К ним также прикрепляются фрикционные накладки. В последние годы их стали оснащать специальными датчиками износа.

Если говорить о тормозном приводе, то благодаря ему обеспечивается управление вышеописанным тормозным механизмом. В автомобилях могут применяться несколько видов тормозных приводов:

1. Механический. Используется в стояночной системе. Состоит из системы тяг, рычагов и тросов, благодаря которым рычаг стояночного тормоза соединяется с тормозным механизмом, установленным на задних колесах. В некоторых моделях ручной тормоз активируется не при помощи рычага, а при помощи педали, или е специальной электронной системы.

2. Гидравлический. В рабочей системе он является основным. Состоит из тормозной педали внутри салона, специального тормозного усилителя, тормозного цилиндра, колесных цилиндров, соединительных шлангов и трубопроводов. Принцип его работы мы опишем ниже.

3. Пневматический. Устанавливается на грузовые автомобили.

4. Комбинированный. Речь идет об использовании нескольких приводов на одном автомобильном механизме. Примером является электропневматический привод.

Но какой бы привод не был установлен на Вашем автомобиле, главное, чтобы он всегда находился в рабочем состоянии и нажатие педали тормоза действительно вызывало торможение.

4. Принцип действия рабочей тормозной системы обычного легкового автомобиля

Понять, как действует тормозная система не так уж и просто, если не заглянуть под сам автомобиль. Ведь, после нажания педали тормоза в салоне в действие приходит очень много деталей. Как и обещали, описываем принцип работы тормозной системы на примере гидравлической рабочей системы:

- нажав на тормозную педаль водитель передает давление на главный тормозной цилиндр;

- за счет увеличения давление жидкости в тормозном приводе поршни колесных цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам (или барабанам, в зависимости от типа тормозного механизма).

Чем сильнее водитель жмет на педали – тем сильнее замеливаются обороты колес автомобиля, происходит замедление движения и полная остановка. Чем сильнее мы давим на педаль – тем быстрее произойдет остановка. Давление тормозной жидкости при этом может достигать показателя в 10-15 Мпа. Когда мы убираем ноги из педали тормоза, возвратная пружина перемещает ее привычное для нее положение. Вместе с ней в такое же исходное положение перемещается и поршень главного тормозного цилиндра, а благодаря пружинным элементам от дисков (барабанов) отводятся тормозные колодки. Также, в обратном направлении вытесняется тормозная жидкость из колесных цилиндров. С уменьшением количества жидкости падает и давление в тормозной системе.

5. Стояночная тормозная система: разбираемся в деталях и принципах функционирования

Большинство водителей привыкло к тому, что рычаг стояночной тормозной ситемы находится сбоку от водителя. Он обладает специальным храповым механизмом, благодаря которому обеспечивается его фиксация в рабочем положении. Непосредственно на самом рычаге располагается выключатель контрольной лампы. Сама же лампа для удобства наблюдения за ней находится на панели приборов. Когда стояночный тормоз срабатывает – она загорается, отключен – она не горит.

С тормозными механизмами рабочей системы торможения рычаг связан при помощи тросов. Вообще в конструкции стояночного тормоза может использоваться разное количество тросов – от одного до трех. Наиболее популярной и эффективной является схема с тремя тросами – одним центральным, который непосредственно соединен с ручным рычагом, и двумя задними, которые соединяются с тормозными механизмами автомобиля. Соединяет передние и задние тросы между собой так называемый уравнитель, который также выполняет функцию уравновешивания передачи усилий водителя.

А вот сами тросы с элементами стояночного тормоза соединяются благодаря наконечникам, одна из частей которых может регулироваться. Благодаря этому можно незначительно уменьшать или увеличивать длину привода, что будет влиять на ее чувствительность. Для того, чтобы после выключения рычага весь механизм смог перестроиться в исходное положение используется специальная пружина, которая может располагаться на уравнителе, переднем тросе или же на тормозном механизме. Очень важно отметить, что стояночную тормозную систему необходимо постоянно использовать. Если это не будет происходить – тросы попросту закиснут. В результате утрачиваются все ее функции, она становится не работоспособной. Особенно важно знать об этом обладателям автомобилей с автоматической коробкой передач, когда использование стояночного тормоза может быть абсолютно не актуальным. Вообще, в конструкции стояночного тормоза зачастую применяются штатные тормозные механизмы задних колес, для чего в последние вносится ряд изменений.

Конструкции стояночного тормоза могут значительно отличаться друг от друга, особенно если речь идет об автомобилях с дисковыми тормозами. В частности, существуют следующие виды:

1. Винтовой. Он устанавливается на автомобили с дисковыми тормозами, на которых имеется всего один поршень. Выполнен механизм в суппорте дискового тормоза. Управление поршнем производится благодаря ввинченному в него винту. Винт вращается благодаря рычагу, который, в свою очередь, соединяется с тросом. Сам винт при вращениях не перемещается, зато способствует перемещению поршня, который и прижимает тормозные колодки к дискам.

2. Кулачный. Он имеет довольно схожую конструкцию с вышеописанным винтовым тормозным механизмом. Однако здесь перемещения поршня обеспечиваются благодаря специальному толкателю, который приводится в действие кулачком. Последний очень плотно соединяется со связанным с тросом рычагом. Когда кулачок поворачивается, перемещается и толкатель и поршень тормозного механизма. Для обратного возвращения в исходное положения здесь также установлена возвратная пружина.

3. Барабанный. Данный тип тормозного механизма устанавливается в автомобилях с несколькими поршнями дисковой тормозной системы. В этом случае стояночный тормоз выступает как отдельный механизм, у которого есть собственные барабанные колодки. Роль барабана в данном случае выполняет внутренняя поверхность тормозного диска.

И так, разобравшись в конструкции и принципе работы стояночного тормоза установленного на автомобиле с дисковыми тормозами, стоит разобраться в том, в чем же заключается принцип работы этого тормоза в взаимодействии с барабанным тормозным механизмом. Здесь торможение производится благодаря рычагу, который одной стороной подсоединен к заднему тросу, а второй – к тормозной колодке. Когда происходит срабатывание тормозного механизма, трос перемещает рычаг и, как следствие, на ведущую тормозную колонку передается толчок. Вместе с ведущей тормозной колодкой в движение приходит и ведомая тормозная колодка, которые движутся к тормозному барабану. Таким образом и блокируются автомобильные колеса.

6. Как пользоваться тормозной системой автомобиля?

Торможение – это наверное самое простое, что не обходимо усвоит для того, чтобы научиться хорошо водить. В тех автомобилях, которые обладают автоматической коробкой передач, даже не приходится переключаться между ними. Одновременно с тем, как водитель жмет педаль тормоза, коробка автоматически переключается на пониженную передачу и происходит правильная остановка автомобиля.

А вот владельцам автомобилей, на которых установлена механическая коробка, можно использовать целых два варианта торможения. Первый из них предполагает то, что водитель начинает тормозить, предварительно до конца выжав сцепление, а второй – при продолжении движения автомобиля на той же передачи. При размыкании сцепление торможение происходит благодаря трению дисков и колодок между собой. Однако, если его не разомкнуть, торможение и остановка все равно произойдут. Осуществиться это благодаря работающему на низких оборотах двигателю, который будет гасить инерцию автомобиля. Тормозить таким образом рекомендуется на спусках, что поможет уберечь Вашу тормозную систему от перегревания.

Если водитель хорошо усвоит вышеизложенную информацию, а также то, какую передачу необходимо подобрать автомобилю на подъеме и спуске и как лучше тормозить, он сможет существенно продлить работу тормозной систему автомобиля. И наоборот, халатное отношение к тормозному механизму, слишком сильные нагрузки и отсутствие охлаждения тормозных дисков являются причиной их преждевременного изнашивания. Вырастает опасность того, что тормоза могут отказать непосредственно во время движения на высоких скоростях. Поэтому, не ленитесь следить за их исправностью.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

• © 2017 Auto.Today
• Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
• Конфиденциальность
• Реклама на сайте
• Редакция

Редакция портала может не разделять мнение автора и не несет ответственности за авторские материалы, за достоверность и содержание рекламы

Материалы: http://auto.today/bok/2168-tormoznaya-sistema-avtomobilya-vse-chto-nuzhno-znat-horoshemu-avtomobilistu.html

Название работы: Назначение, устройство и принцип работы тормозной системы автомобиля

Категория: Лабораторная работа

Предметная область: Логистика и транспорт

Описание: Тормозной механизм - это устройство непосредственно создающее искусственное сопротивление движению автомобиля преобразующее его кинетическую энергию в тепло рассеиваемое в окружающую среду.

Дата добавления: 2014-12-05

Размер файла: 190.53 KB

Работу скачали: 41 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 29

Тема: « Назначение, устройство и принцип работы тормозной системы автомобиля »

Цель работы : изучение назначения, устройства и принципов работы рабочих и стояночных тормозных систем автомобилей.

Тормозная система служит для создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля. Автомобили всех классов и типов обязательно должны быть оборудованы не менее чем тремя тормозными системами: рабочей, запасной и стояночной. Рабочая тормозная система является основной и служит для снижения скорости и остановки автомобиля. Запасная система предназначена для торможения автомобиля в случае полного или частичного выхода из строя рабочей системы, а стояночная – для удержания автомобиля неподвижным на стоянке. Часто в качестве запасной используют стояночную тормозную систему при соответствующем ее исполнении. Рабочая система приводится в действие нажатием на педаль и называется поэтому ножным тормозом. Стояночная система в большинстве конструкций срабатывает при воздействии на рычаг и называется ручным тормозом.

Тормозные системы автомобилей состоят из двух частей: тормозных механизмов (тормозов) и тормозного привода. Тормозной механизм – это устройство, непосредственно создающее искусственное сопротивление движению автомобиля, преобразующее его кинетическую энергию в тепло, рассеиваемое в окружающую среду. Тормозной привод представляет собой совокупность устройств, предназначенных для передачи к тормозам и усиления воздействия водителя на педаль или рычаг тормоза.

Работа тормозных механизмов основана на использовании трения, возникающего между деталями тормоза: одной, соединенной с какой-нибудь вращающейся частью автомобиля (обычно со ступицей колеса), и другими, связанными с невращающейся частью. Наиболее распространены тормоза двух видов : колодочные барабанного типа, имеющие цилиндрические поверхности трения, и дисковые с плоскими трущимися поверхностями. Основным оценочным параметром тормозного механизма является максимальный момент трения, возникающий в нем.

К рабочей тормозной системе предъявляются два основных требования :

1. рабочая система должна действовать непосредственно на все колеса автомобиля и обеспечивать рациональное соотношение между тормозными силами, возникающими на колесах различных осей;
2. привод рабочей системы должен иметь не менее двух контуров, действующих на разные группы колес, с тем, чтобы при отказе одного контура эффективность торможения оставшегося исправным контура составляла не менее 30% эффективности исправной рабочей тормозной системы.

Преимущественное распространение имеют следующие типы приводов: для рабочей тормозной системы – гидравлический и пневматический; для стояночной системы – механический. Гидравлический привод отличается простотой конструкции, малой массой и применяется для автомобилей с полной массой, не превышающей 7 – 8 т. Пневматический привод сложнее, имеет более высокую стоимость, большую массу и отличается меньшим быстродействием (по сравнению с гидравлическим приводом). Его применяют в тех случаях, когда при нормативном усилии на педали тормоза гидравлический привод не может обеспечить необходимую эффективность торможения (автомобили полной массой более 7 – 8 т), и для автопоездов вследствие простоты соединения воздушных магистралей тягача и прицепного состава.

Барабанный тормозной механизм

Принципиальная схема работы тормозных механизмов барабанного типа такова. Внутри тормозного барабана, вращающегося вместе с колесом автомобиля, расположены колодки. Они посредством опорных пальцев шарнирно закреплены на невращающейся части моста, на которой также установлено управляемое тормозным приводом разжимающее устройство. При его помощи колодки могут быть повернуты вокруг своих опорных пальцев до соприкосновения с барабаном, в результате чего и возникает необходимое для торможения автомобиля сопротивление вращению колес. Для увеличения трения между колодкой и барабаном колодки снабжают фрикционной накладкой.

Разжимание колодок производится: при пневматическом приводе кулачком, который поворачивает исполнительный механизм привода; при гидравлическом приводе – поршневым устройством – колесным цилиндром.

Основными элементами тормозов являются барабан, колодки, опорный узел, разжимающее устройство и устройство для регулировки зазора между колодками и барабаном в процессе эксплуатации.

Барабаны для грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности отливают обычно из серого чугуна, а для легковых автомобилей и грузовых малой и средней грузоподъемности выполняют комбинированными, представляющими собой штампованный из листовой стали диск, залитый в чугунный обод (см. рис. 18.1 и рис, 18.2). Барабан устанавливают на ступицу колеса, центрируют болтами или шпильками крепления колес. В сборе со ступицей производят окончательную механическую обработку рабочей поверхности барабана и его динамическую балансировку, в результате чего достигается минимальное биение и максимальная уравновешенность узла.

Колодки отливают из ковкого чугуна, алюминиевого сплава или изготовляют составными: обод штампуют из стальной полосы, ребро – из стального листа и соединяют электродуговой сваркой. К наружной поверхности обода колодки приклепывают, приклеивают или прикрепляют винтами фрикционную накладку, которую обычно изготовляют прессованием из тех же материалов, что и фрикционные накладки ведомых дисков сцеплений. Конструкция концов колодки определяется особенностью разжимающего устройства и способом сопряжения колодки с опорным пальцем.

Опорный узел состоит из опорного диска, или суппорта, опорных пальцев и вспомогательных деталей. Опорный диск штампуют из листовой стали, а суппорт отливают из ковкого чугуна. Болтами или заклепками их крепят к фланцам балки ведущего моста (задний тормоз) и поворотного кулака (передний тормоз). Они предназначены для установки других деталей тормоза и их правильного взаиморасположения и воспринимают силы, возникающие при торможении.

Опорные пальцы имеют вид ступенчатого болта и закреплены в месте посадки гайкой. Колодки свободно опираются на пальцы или надеты на них. В первом случае на опорном конце ребра колодки предусматривают бобышку с цилиндрической выемкой под палец, колодки у пальцев стягивают пружиной. Во втором случае в ребре колодки делают отверстие, в которое входит палец. Опорные пальцы выполняют эксцентричными, что позволяет при сборке тормоза поворотом опорных пальцев центрировать колодки с тормозным барабаном. Положение пальцев фиксируют гайками.

Разжимающее устройство устанавливают на опорном диске или суппорте со стороны, диаметрально противоположной опорным пальцам. Разжимающий кулак 1 (см. рисунок 18.1) куют как одно целое с валом из стали 45 и подвергают поверхностной закалке. Опорой кулака служит литой из ковкого чугуна кронштейн 2 , который прикреплен к опорному диску 14 или суппорту болтами. На шлицевой конец вала кулака надет регулировочный рычаг 5 , который при помощи штока 6 соединен с диафрагмой тормозной камеры 7 . Тормозная камера является исполнительным звеном пневматического привода. Она прикреплена снаружи тормозного механизма к кронштейну разжимающего кулака. Сжатый воздух, поступающий при торможении в тормозную камеру, прогибает диафрагму, в результате чего происходит угловое перемещение регулировочного рычага, вместе с которым, разводя колодки, поворачивается разжимающий кулак.

Чтобы сумма разжимающих сил не зависела от угла поворота кулака, его рабочую поверхность профилируют по спирали Архимеда. Часто между разжимающим кулаком и колодками устанавливают стальные закаленные ролики для уменьшения трения и износа.

При гидравлическом приводе разжимающим устройством служит колесный цилиндр (см. рисунок 18.2), который прикрепляется к опорному диску изнутри тормоза. Каждая колодка опирается на соответствующий поршень рабочего цилиндра концом своего ребра, который входит в паз опорного наконечника поршня.

Регулировочное устройство служит для регулировки зазора между барабаном и фрикционными накладками колодок в процессе эксплуатации. Этот зазор необходим для чистоты растормаживания. Он обеспечивается стяжной пружиной и точной фиксацией исходного положения колодок. Зазор требуется поддерживать в пределах 0,2— 0,4 мм.

В тормозных механизмах с кулачковым разжимающим устройством исходное положение колодок определяется положением кулака. В соответствии с этим зазор регулируют поворотом кулака относительно неподвижного корпуса регулировочного рычага 5 (см. рисунок 18.1) при помощи червячного механизма, встроенного в рычаг.

В тормозных механизмах с поршневым разжимающим устройством колодки в исходном положении фиксируют двумя способами: при помощи регулировочных эксцентриков 6 (см. рис. 18.2), на которые опираются колодки средней частью своего обода, или упорных упругих стальных колец, установленных в рабочих цилиндрах и ограничивающих возвратный ход поршней.

Рисунок 18.1 – Тормозной механизм переднего колеса автомобиля ЗиЛ-130

1 – эксцентриковая шайба; 2, 10 – тормозные колодки; 3 – прижимная скоба; 4 – опорный диск тормоза;

5 – стопорная пружина регулировочного эксцентрика;6– регулировочный эксцентрик; 7 – тепловой экран;

8– колесный цилиндр; 9 – стяжная пружина; 11 – опорный палец

Рисунок 18.2 – Тормозной механизм автомобиля ГАЗ-53А

Дисковый тормозной механизм

Основными преимуществами дисковых тормозов по сравнению с колодочными барабанного типа являются: малый зазор между диском и колодками (0,05 – 0,15 мм), позволяющий увеличить передаточное число привода; хороший теплоотвод от поверхностей трения; равномерное распределение давления по поверхности фрикционных накладок и их равномерный износ.

Типовая конструкция дискового тормоза изображена на рисунке 18.3. Тормозной диск 8 с задней (по ходу автомобиля) стороны охватывает чугунный литой суппорт (скоба) 13 , который двумя болтами привернут к кронштейну поворотной стойки 11 подвески. В специальных пазах суппорта установлены и зафиксированы защелками отлитые из алюминиевого сплава цилиндры 4 . Рабочая поверхность цилиндра отличается высокими точностью и качеством обработки, что повышает износостойкость поверхности. Для уменьшения трения она покрыта слоем хрома. В цилиндрах установлены поршни 17 , опирающиеся на колодки 14 . Эти колодки надеты на два закрепленных на суппорте пальца, служащих направляющими для колодок и осуществляющих их фиксацию на суппорте при монтаже. Тормозные колодки изготовлены из листовой стали; с одной стороны к ним приклеена фрикционная накладка.

На внутренней поверхности каждого цилиндра проточена кольцевая канавка, в которую установлено резиновое уплотнительное кольцо 16 . Вследствие упругих свойств этого кольца поршни отходят после торможения в исходное положение, и автоматически поддерживается зазор между колодками и диском. Колодки отжимаются также диском, который имеет осевое биение (до 0,15 мм).

Оба цилиндра связаны между собой соединительной трубкой 2 , обеспечивающей одновременность их действия и равенство нажимных усилий с обеих сторон тормозного диска.

а – общий вид; б– суппорт с колесными цилиндрами;

1 – гибкий шланг; 2 – соединительная трубка; 3 – штуцер для удаления воздуха из системы; 4 – колесные цилиндры;

5 – колесо; 6– болт крепления колеса к ступице; 7 – грязезащитный кожух; 8 – тормозной диск; 9 – ступица колеса;

10 – кронштейн суппорта; 11 – стойка передней подвески; 12 – болт; 13 – суппорт; 14 – колодка с накладкой;

15 – манжета; 16 – уплотнительное кольцо; 17 –поршень

Рисунок 18.3 – Дисковый тормозной механизм переднего колеса автомобиля ВАЗ-2101

Гидравлический тормозной привод

В общем случае гидравлический привод (рисунок 18.4) состоит из главного цилиндра 2 , колесных цилиндров 4 , гидровакуумного усилителя 5 , разделителя 3 привода тормозов и соединительных трубопроводов.

1 – педаль тормоза; 2 – главный цилиндр; 3 – разделитель привода; 4 – колесный цилиндр;

5 – гидровакуумныйусилитель; 6 – запорный (обратный)клапан

Рисунок 18.4 – Схема гидравлического тормозного привода

Главный цилиндр . Типовая конструкция главного цилиндра показана на рисунке 18.5. Он служит для того, чтобы при торможении создавать в системе необходимое давление рабочей жидкости. При нажатии на педаль 19 тормоза толкатель 16 перемещает поршень 14 , который выталкивает из рабочей полости Д цилиндра тормозную жидкость через выпускной клапан 8 в магистраль. При отпускании педали поршень, толкатель и педаль под действием пружин 13 и 20 возвращаются в исходное положение; выпускной клапан закрывается; из колесных цилиндров под действием стяжных пружин тормозная жидкость вытесняется через открытый обратный клапан 7 в рабочую полость главного цилиндра. Вследствие установочной деформации пружины 13 и действия обратного клапана 7 , в магистрали после торможения поддерживается избыточное давление, равное 0,06 – 1,0 МПа, что предотвращает проникновение туда воздуха.

При быстром опускании педали тормоза жидкость, поступающая из магистрали, не успевает заполнить освобождаемый поршнем объем цилиндра, и возникает опасность подсоса воздуха из полости А в полость Д . Чтобы избежать этого, полость А делают замкнутой и отверстием В сообщают с резервуаром 10 . В результате недостающее количество тормозной жидкости поступает в рабочую полость цилиндра через отверстия В и Б и пластинчатый клапан 4 . Поступающая в дальнейшем из магистрали избыточная жидкость перетекает в резервуар через компенсационное отверстие Г .

Корпус главного цилиндра отливают из чугуна и часто изготавливают как одно целое с резервуаром для рабочей жидкости. Поршень делают из алюминиевого сплава. Его головки уплотняют в цилиндре резиновыми манжетами 3 и 5 . Исходное положение поршня в цилиндре фиксируется упорной шайбой 2 и стопорным кольцом 1 , а безусловное достижение поршнем этого положения обеспечивается наличием зазора 1,5 – 2,5 мм между толкателем 16 и днищем поршня при отпущенной педали. Зазор регулируют ввертыванием штока 18 в толкатель 16 или вывертыванием из него.

А — полость за поршнем; Б, В и Г — отверстия; Д — рабочая полость;

1 – стопорное кольцо; 2 – упорная шайба; 3, 5 – уплотнительные манжеты; 4 – пластинчатый клапан;

6 – пружина выпускного клапана; 7 – обратный клапан; 8 – выпускной клапан; 9 – резьбовая пробка;

10 – резервуар для рабочей жидкости; 11 – корпус; 12 – штуцер; 13 – пружина обратного клапана; 14 – поршень;

15 – чехол; 16 – толкатель; 17 – контргайка; 18 – шток; 19 – педаль тормоза; 20 – возвратная пружина

Рисунок 18.5 – Главный цилиндр гидравлического тормозного привода

Колесные цилиндры . Они служат для того, чтобы под действием давления тормозной жидкости прижимать колодки к тормозному барабану или диску. На рисунке 18.6 показана типичная конструкция колесного цилиндра. В чугунном корпусе 5 , который закреплен на опорном диске тормоза, помещены два поршня 6 , изготовленные из алюминиевого сплава. В каждый поршень запрессован стальной наконечник 3 , в который упирается ребро колодки тормоза. Резиновые манжеты 7 , распираемые пружиной 8 , служат для герметизации рабочей полости цилиндра. Резиновые чехлы 4 защищают рабочую полость цилиндра от загрязнения.

1 – клапан для удаления воздуха из системы; 2 – пробка; 3 – наконечник; 4 – резиновый чехол;

5 – корпус; 6 – поршень; 7 – уплотнительная манжета; 8 – пружина

Рисунок 18.6 – Колесный цилиндргидравлического тормозногопривода

Гидровакуумный усилитель . Он предназначен для создания дополнительного давления рабочей жидкости в магистрали, идущей к колесным цилиндрам, путем использования разрежения во впускном трубопроводе двигателя.

Чем выше давление в главном цилиндре, тем при большем значении разницы давлений устанавливается равновесное состояние. Так, с помощью усилителя достигают пропорциональности между усилием на педали тормоза и давлением жидкости в колесных цилиндрах, что необходимо для точного регулирования водителем интенсивности торможения.

Пневматический тормозной привод

Основными составными частями пневматического тормозного привода являются (см. рисунок 18.7) компрессор 5 , регулятор давления 4 , воздушные баллоны 10 , предохранительный клапан 3 , тормозной кран 1 и тормозные камеры 2 и 6 .

Компрессор . Он представляет собой двухцилиндровый поршневой воздушный насос, приводимый в действие от коленчатого вала двигателя клиноременной передачей. Воздух поступает в компрессор через воздухоочиститель системы питания двигателя, а из компрессора вытесняется в баллоны. Для охлаждения и смазки компрессора его соединяют с соответствующими системами двигателя.

Баллоны и предохранительный клапан . Баллоны, изготовленные из листовой стали, служат для хранения сжатого воздуха. В них воздух охлаждается, от него отделяются влага и масло, поэтому для периодического слива конденсата в баллонах предусмотрен сливной краник.

В соответствии с требованиями безопасности на автомобилях устанавливают баллоны ограниченной вместимости (не более 25 л). Число, баллонов зависит от необходимой их общей вместимости, которая равняется 20 – 25-кратному суммарному объему всех тормозных камер.

Предохранительный клапан предотвращает опасное повышение давления в системе в случае неисправности регулятора давления. Его устанавливают на одном из баллонов. Он представляет собой шариковый клапан, обеспечивающий выпуск воздуха из баллонов в атмосферу при давлении в них 0,90 – 0,95 МПа.

1 – тормозной кран; 2, 6 – тормозные камеры; 3 – предохранительный клапан; 4 – регулятор давления; 5 – компрессор; 7 – кран отбора воздуха; 8 – разобщительный кран: 9 – соединительная головка; 10 – воздушные баллоны

Рисунок 18.7 – Схема пневматического тормозного привода автомобилей МАЗ

Тормозной кран . Он служит для регулирования давления в тормозных камерах пропорционально силе нажатия на педаль тормоза. На одиночных автомобилях применяются одинарные тормозные краны. На автомобилях-тягачах, постоянно работающих с прицепами, устанавливают комбинированные тормозные краны, управляющие тормозами тягача и прицепа. Получают применение сдвоенные тормозные краны. Они состоят из двух одинарных кранов, объединенных в одном корпусе и имеющих общий привод от педали тормоза. Каждая секция сдвоенного тормозного крана раздельно управляет тормозами одной пары колес (передних или задних).

Для повышения рабочего давления необходимо увеличить приводную силу, для понижения – уменьшить. В результате этого кран будет находиться в новом равновесном состоянии, соответствующем иному рабочему давлению. Так тормозным краном обеспечивается пропорциональность давления в тормозных камерах усилию, прикладываемому к педали тормоза.

Тормозная камера . Она является последним (исполнительным) звеном пневматического тормозного привода и служит для поворота разжимающего кулака.

1. Назначение и классификация тормозных систем автомобилей.
2. Общее устройство и принцип работы пневматической тормозной системы.
3. Общее устройство и принцип работы гидравлической тормозной системы.
4. Устройство и принцип работы барабанного тормозного механизма.
5. Устройство и принцип работы дискового тормозного механизма.
6. Области применения различных типов тормозных механизмов и приводов.

Материалы: http://5fan.ru/wievjob.php?id=73159