Перспективные направления развития тормозных систем

Современные антиблокировочные системы AБС положили начало появлению других электронных систем в тормозной системе. Стало общепринятым называть такие системы EBM (Electronic Brake Management) — электронное управление тормозами. Иногда применяется другой термин DBC (Dynamic Brake Control) — динамический контроль торможения. Любая система AБС начинает работать после того, как заблокируется хотя бы одно из колес. При движении автомобиля происходит изменение вертикальных нагрузок, приходящихся на отдельные колеса. Чем больше нагрузка, тем большее тормозное усилие может развить тормозящее колесо. Если учитывать перераспределение вертикальных нагрузок, то можно существенно повысить как эффективность торможения, так и устойчивость автомобиля при торможении. Для этого автомобиль должен иметь надежные датчики, определяющие распределение вертикальных нагрузок по осям и бортам автомобиля, компьютер и соответствующее программное обеспечение. В качестве исполнительного устройства могут использоваться уже существующие сегодня модуляторы АБС.

Другим направлением совершенствования тормозной системы является применение систем EBA (Electronic Brake Assist) — Электронная система помощи торможению. Система ЕВА впервые была представлена на автомобилях Mercedes, а позже появилась и на автомобилях других фирм. Эта система обеспечивает максимально возможную эффективность при экстренном торможении. Для вступления ее в действие компьютер определяет начало торможения в аварийном режиме, а для этого он должен проанализировать целый ряд факторов.

Так, например, на автомобилях BMW такая система активизируется только в том случае, если выполняются следующие условия:

— давление в главном тормозном цилиндре составляет более 3 МПа;

— нарастание давления происходит со скоростью более 600 МПа/с;

— скорость автомобиля составляет более 5 км/ч;

— автомобиль не движется задним ходом;

— хотя бы одно из колес не работает в режиме AБС (блокируется).

Только при выполнении всех этих условий компьютер дает команду на экстренное торможение. Система отключается, когда водитель отпускает тормозную педаль или скорость автомобиля падает до 5 км/ч.

Электронные системы управления торможением

— HDC (Hill Descent Control) — система автоматического притормаживания на спуске;

— EBD (Electronic Brake Distribution) — электронное распределение тормозных сил по осям автомобиля;

— CBC (Cornering Brake Control) — система распределения тормозных сил по бортам автомобиля на поворотах;

— EBA (Electronic Brake Assist) — система для экстренного торможения.

Работой всех этих систем управляет один электронный блок, который объединен в одном корпусе с гидравлическим модулем системы ABС и DSC, и соединен коммуникационными линиями с другими электронными блоками: управления двигателем, коробкой передач, раздаточной коробкой, пневматической подвеской. Гидравлический модуль формирует величину давления тормозной жидкости в трубопроводах тормозной системы по сигналам блока управления, который вырабатывает их, анализируя данные, полученные от датчиков: частоты вращения колес, давления в тормозной системе, положения тормозной педали, угла поворота рулевого колеса, боковых и продольных ускорений.

Тормозные системы автомобилей могут стать еще более совершенными при широком применении так называемых систем торможения по проводам (BBW — Brake By Wire). В такой системе механическая связь между тормозной педалью и исполнительными устройствами отсутствует, а командный сигнал от водителя передается по кабелю. Система BBW может быть полностью электрической, с электромеханическими тормозными механизмами или комбинированной, в которой используются электрогидравлические устройства.

Полностью электрические тормозные системы, скорее всего, начнут применяться только после перехода на электрооборудование автомобиля с напряжением 36 В. Электрогидравлические системы могут использоваться на переходном этапе. В таких системах давление жидкости создается гидравлическим насосом с электроприводом, а торможением управляют электромагнитные клапаны, получающие сигналы от компьютера. При таком варианте имеется возможность использовать существующие тормозные механизмы.

Компания BMW создала экспериментальный автомобиль с полностью электрическим тормозным приводом, использующим принцип BBW. Тормозные колодки прижимаются к тормозному диску шарико-винтовой передачей, которая приводится с помощью высокоскоростного электродвигателя.

Автомобиль продемонстрировал отличные тормозные свойства при исключительной плавности работы AБС, в которой было применено аналоговое управление, взамен привычного импульсного.

Автомобили с полностью электрической системой BBW имеют целый ряд преимуществ:

— уменьшение тормозного пути;

— регулируемая тормозная педаль (можно регулировать ее положение под конкретного водителя);

— отсутствие вибраций на педали;

— меньшее количество деталей, компактность;

— снижение повреждений при аварии;

— способность обеспечить выполнение всех функций наиболее совершенных систем AБС, ESP, TCS, EBA, EBD и т. д.; — дополнительные функции EPB (Electronic Parking Brake — электронный стояночный тормоз) и др.

— хорошо сочетается с перспективными системами управления транспортом.

Отдельно следует остановиться на двух последних пунктах. Стояночные системы с электронным управлением уже не являются делом будущего. Некоторые производители выпускают такие устройства, и они могут быть установлены на существующие автомобили.

Такие системы бывают двух типов — простые и автоматические APB (Automatic Parking Brake). В первом случае исполнительный агрегат, состоящий из электродвигателя, редуктора и блока управления, встраивается в привод управления стояночной тормозной системой, и водитель управляет его работой с помощью кнопки. При автоматической работе стояночная система включается при каждой остановке автомобиля и выключается, когда водитель нажимает педаль «газа». Такие стояночные системы уже серийно устанавливаются на некоторые автомобили Jaguar.

Использование систем BBW дает возможность легко сочетать их с разрабатываемыми системами управления транспортом, в которых может использоваться «интеллектуальный» круиз-контроль, когда система сама поддерживает безопасное расстояние в потоке транспорта и вмешивается в работу тормозной системы, обеспечивая при необходимости полную остановку автомобиля.

Источники: http://wiki.zr.ru/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BD%D0%B0%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%8F_%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC

Тормозная система предназначена для уменьшения скорости движения и/или остановки транспортного средства. Она также позволяет удерживать транспортное средство от самопроизвольного движения во время стоянки.

По своему назначению и выполняемым функциям тормоз­ные системы подразделяются на:

1.1. Рабочая тормозная система

Рабочая тормозная система слу­жит для регулирования скорости движения транспортного средства и его остановки.

Рабочая тормозная система приводится в действие нажатием на педаль тормоза, которая располагается в ногах у водителя (исключение — автомобили для обучения принципам вождения, дополнительная группа педалей располагается в ногах у инструктора, а также нередко — модели, предназначенные для использования инвалидами, или переоборудованные для них). Усилие ноги водителя передаётся на тормозные механизмы всех четырёх колёс.

Тормозные системы также делятся по типам приводов: механический, гидравлический, пневматический и комбинированный. Так, на легковых машинах в наше время в основном используются гидравлический привод, а на грузовых пневматический и комбинированный. Для уменьшения прикладываемого усилия на педаль тормоза устанавливается вакуумный или пневматический усилитель тормозов.

1.2. Запасная тормозная система

Запас­ная тормозная система служит для остановки транспортного средства при выходе из строя рабочей тормозной системы.

1.3. Стояночная тормозная система

Стояночная тормозная система слу­жит для удержания транспортного средства неподвижно на дороге. Используется не только на стоянке, она также применяется для предотвращения скатывания транспортного средства назад при старте на подъёме.

Стояночная тормозная система приводится в действие с помощью рычага стояночного тормоза. Водитель рукой может управлять тормозными механизмами задних либо передних колёс.

1.4. Вспомогательная тормозная система

Вспомогательная тормозная система служит для длительного поддержания постоянной скорости (на затяжных спусках) за счёт торможения двигателем, что достигается прекращением подачи топлива в цилиндры двигателя и перекрытием выпускных трубопроводов.

Первые тормозные системы применялись ещё на гужевом транспорте. Лошадь разгоняла повозку до относительно больших скоростей и сама не справлялась с ее остановкой. Первые механизмы тормозили само колесо посредством ручного рычага или системы рычагов. Деревянная колодка, иногда — с обитой кожей поверхностью прижималась к ободу колеса, затормаживая его. В сырую погоду это было малоэффективно.

С тех пор тормозной механизм прошел серьезную эволюцию. Наибольшее развитие в разработке тормозных систем произошло с появлением автомобиля.

Первые автомобили использовали тот же самый колодочный тормоз, что и конные экипажи. Например, на первых автомобилях Бенца колёса тормозились именно колодками, обитыми кожей. Это было малоэффективно, к тому же кожа быстро истиралась, и на протяжении поездки порой приходилось несколько раз менять кожанные накладки. Усовершенствованный вариант этого механизма используется до сих пор на наиболее простых и малоскоростных велосипедах, правда колодки теперь делают из металла, накладки — из фрикционного материала, и располагают их по бокам от обода колеса (на более дорогих и скоростных моделях используют уже дисковые тормоза).

Уже в начале XX века серийные легковые автомобили стали развивать скорость более 100 км/ч, что сделало жизненно необходимым наличие эффективной тормозной системы. Первыми по-настоящему эффективными были барабанные тормозные механизмы, принцип действия которых мало изменился до наших дней. В отличие от более ранних систем, которые использовали участок деревянного обода самого колеса, в барабанных тормозах тормозные колодки полукруглой формы прижимались к внутренней поверхности чугунного барабана. Сначала колодки были чугунными, но потом на них стали делать накладки из более износостойкого материала на основе асбеста (в печати тех лет называемого «Ферадо»).

В первые десятилетия существования автомобиля пытались использовать и иные варианты тормозных механизмов, например ленточные, с охватывающей тормозной барабан фрикционной лентой (такую конструкцию имел, в частности, стояночный тормоз на Ford A / ГАЗ-А), однако жизнеспособными из всех этих конструкций оказались лишь барабанные механизмы.

Барабанные тормозные механизмы в практически неизменном виде просуществовали вплоть до сороковых-пятидесятых годов в качестве основного и практически единственного типа тормозных механизмов на автотранспорте.

Однако, за это время существенно изменились системы привода тормозов. Если ранние их варианты полагались на механический привод — сначала тягами, а позднее проложенными между закреплёнными на раме шкивами тросами (вроде тех, которые в наши дни приводят в действие стояночный тормоз) — то начиная со второй половины тридцатых-сороковых годов общепринятыми становятся гидравлические тормозные системы (первые серийные автомобили с ними появились ещё во второй половине двадцатых), в которых тормозные механизмы приводились в действие через длинные системы трубок, заполненных гидравлической жидкостью — изначально изготовлявшейся на основе растительного масла. Примерно в те же годы появляются и первые системы сервоприводов, снижавших усилие на педали тормоза.

Кроме того, начиная с конца десятых-начала двадцатых годов тормозами стали в обязательном порядке снабжать все колёса — и передние, и задние. Пионеры автомобилестроения считали, что автомобиль с передними тормозами при замедлении станет неустойчивым, и ставили их только на задней оси. Впоследствии выяснилось, что автомобиль с передними тормозными механизмами при условии их правильной регулировки вполне управляем при торможении, более, того — расположенные спереди тормоза ощутимо более эффективны.

В сороковых-пятидесятых годах ввиду существенного роста мощности двигателей появилась необходимость значительного повышения эффективности тормозов серийных автомобилей.

Помимо внедрения в тормозные системы всевозможных усилителей (как правило — либо гидровакуумных, в которых разрежение во впускном коллекторе при помощи специального механизма воздействовало на тормозную жидкость, повышая эффективность торможения, либо вакуумных, где разрежение во впускном трубопроводе двигателя непосредственно воздействовало на связанный с педалью шток), стали совершенствоваться и сами тормозные механизмы.

Первым существенным улучшением в конструкции барабанного тормоза стало появление механизма с двумя раздельными гидроцилиндрами и двумя ведущими колодками (дуплексного). До этого гидроцилиндр был один и раздвигал он сразу обе колодки, что было существенно менее эффективно.

Скорости движения автомобилей росли. Самые мощные серийные автомобили пятидесятых годов имели максимальную скорость, приближающуюся к 200 км/ч. При длительном торможении с большой скорости тормозные механизмы перегревались и теряли эффективность. Ответным шагом конструкторов стало появление алюминиевых тормозных барабанов (с запрессованными в них чугунными кольцами, к которым непосредственно прижимались колодки), обеспечивавших лучший отвод тепла, а также введения служившего той же цели оребрения на их поверхности (вентилируемые барабанные тормоза).

Со временем тормозные колодки изнашиваются и начинают слабее прижиматься к поверхности барабана, чем существенно снижается эффективность торможения. Для предотвращения этого эффекта в барабанных тормозах были предусмотрены механизмы (эксцентрики), позволяющие в процессе регулировки немного сместить оси тормозных колодок, восстановив их контакт с поверхностью барабана при торможении («подвести» тормоза). Однако такие механизмы требовали постоянной регулировки, причём добиться равномерного торможения всеми четырьмя колёсами при этом было сложно. Решением проблемы стало внедрение гидроцилиндров с особой конструкцией, обеспечивавшей «самоподвод» тормозных механизмов. Это не только избавило владельца от весьма частой регулировки тормозов автомобиля, но и существенно повысило безопасность, так как при исправном механизме исключалась возможность неправильной регулировки или пренебрежения ей. Тем не менее, ещё долгое время многие автомобили не имели такой системы. Например, советский вариант Fiat 124 — ВАЗ-2101 не имел «самоподвода» задних барабанных тормозных механизмов, как и многие бюджетные европейские автомобили тех лет (а вот «Москвич-408/ 412» и «Волга» ГАЗ-24 — уже имели).

Однако, все эти меры оказались недостаточными — на рубеже пятидесятых и шестидесятых годов наметилось явное несоответствие динамических и тормозных возможностей автомобилей. Тормозные системы попросту не успевали за стремительным ростом мощности моторов, что особенно явно было заметно в США, где во всю разгоралась «гонка лошадиных сил» — каждый производитель старался представить на рынке более мощную машину, чем у конкурентов, что привело к тому, что редкий американский автомобиль имел в те годы менее шести цилиндров и 100 л.с.

Поэтому в конце пятидесятых — начале шестидесятых на быстроходных серийных автомобилях стали появляться тормозные механизмы принципиально иного типа — дисковые. Ранее они находили применение в основном на гоночных конструкциях и авиации. В таком механизме колодки прижимались не к внутренней поверхности барабана, а к наружным плоскостям чугунного диска.

Такой механизм конструктивно проще барабанного с автоматической регулировкой зазора, компактнее, легче и дешевле.

Он эффективнее, несмотря на меньшую площадь колодок, благодаря тому, что поверхность диска плоская и колодки прижимаются к нему равномерно (полукруглая поверхность колодки барабанного тормоза же неравномерно прижимается к внутренней поверхности барабана). Он проще в обслуживании (в частности — проще замена колодок), практически не ограничивает тормозное усилие на колодках (в барабанном механизме оно ограничено прочностью барабана).

Дисковые тормоза лучше охлаждаются, потому что воздух может свободно циркулировать между диском и поверхностью колодки. Существуют также вентилируемые диски, у них фрикционных поверхностей две. Они разделены перемычками, которые позволяют воздуху попадать внутрь диска и еще лучше отводить тепло от тормозов. Большинство передних дисковых тормозов на современных машинах — именно вентилируемые, потому что как раз на них приходится большая часть работы при остановке автомобиля. При этом большинство задних тормозов — не вентилируемые. Они имеют сплошной диск, потому что задние тормоза просто-напросто не вырабатывают большого количества тепла.

Другим плюсом дисковых тормозов является то, что они самоочищаются от воды, грязи и продуктов износа — загрязнения и газы «сбрасываются» с диска при его вращении, в отличие от барабана, который легко собирает на себя, например, пыль — продукт износа колодок. Вода, масло, газообразные продукты трения — всё это быстро отводится от рабочих поверхностей, не ухудшая торможение.

Главными же преимуществами дисковых тормозов перед барабанными считают постоянство (стабильность) характеристик и широкие возможности для регулировки их работы, что приводит к улучшению торможения, а в конечном итоге — повышению безопасности движения.

В барабанном тормозном механизме эффективность работы повышается за счёт вращения барабана при движении автомобиля, которое при торможении стремится ещё сильнее прижать к нему колодки («увлекая» их за собой и дополнительно проворачивая их вокруг своих осей), в итоге также уменьшая необходимое усилие на педали тормоза (водителю достаточно легкого нажатия на педаль чтобы колодки коснулись барабана, после чего этот эффект начинает работать как своеобразный «усилитель») — на дисковых тормозных механизмах такой эффект совершенно отсутствует, так как диск вращается в направлении, перпендикулярном к направлению действия тормозного усилия. Поэтому автомобили с дисковыми тормозами, особенно на всех колёсах, в абсолютном большинстве случаев снабжаются сервоприводом (усилителем) тормозов — без него усилие на педали было бы чрезмерно велико.

Кроме того, с дисковым тормозным механизмом сложнее организуется привод стояночного (ручного) тормоза, ввиду чего долгое время на задней оси многих автомобилей продолжали использовать барабанные тормоза (иногда даже использовались механизмы с рабочими дисковыми и отдельным барабанным парковочным тормозом меньшего размера).

Основной же причиной столь позднего массового внедрения дисковых тормозов было то, что при значительно более высокой эффективности дисковые тормоза также выделяют значительно больше тепла, чем барабанные. При использовании ранних образцов тормозных жидкостей на основе спиртов и растительного масла (касторового), при длительном торможении это приводило к закипанию тормозной жидкости в гидроприводе, образованию паровых пробок и «проваливанию» педали тормоза с потерей эффективности торможения, что было крайне опасно. Только с появлением более высококипящих тормозных жидкостей, например на гликолевой основе, стало возможным массовое применение дисковых тормозных механизмов. Применение старых марок тормозных жидкостей на масляной основе в таких тормозных системах было существенно ограничено или полностью исключено.

Ещё одним большим минусом дисковых тормозов можно назвать то, что они из-за своей открытости подвержены загрязнениям, несмотря на эффект «самоочищения». Грязь и пыль, всё же попадающие между диском и колодкой, могут быстро привести диск в негодность. Если он слишком тонок, он не способен рассеивать тепло и в экстремальных ситуациях может просто треснуть. Поэтому за износом дисков нужно следить и в случае необходимости заменять их.

Именно по этой причине барабанные тормоза считаются более пригодными для тяжёлых условий эксплуатации по бездорожью или запылённым просёлочным дорогам. Например, на ВАЗ-2101 конструкторы поставили задние барабанные тормоза, хотя на итальянском прототипе Fiat 124 они были дисковыми: лучшая тормозная динамика версии с дисковыми тормозами просто не была бы востребована в СССР, где остальные автомобили, даже новейшей разработки, в те годы имели ещё худшую тормозную динамику и, как правило, барабанные тормоза без усилителя, а в эксплуатации вообще всё ещё находились в больших количествах автомобили с механическим приводом тормозов (скажем, производство ЗиС-5 окончилось лишь в 1958 году, и эта модель все ещё принадлежала к распространённым); а вот к тяжёлым дорожным условиям страны барабанные тормоза были более приспособлены, да и замена колодок на них требовалась существенно реже, что также было большим плюсом в тогдашних условиях. По тем же причинам долго ставили на автомобили барабанные тормоза и, например, в Австралии, также не отличавшейся идеальными дорогами, а также на внедорожниках.

Передние тормозные диски находятся в относительно благоприятных условиях, а вот задние принимают на себя всю грязь, которую отбрасывают назад передние колеса. Вот почему задние тормозные колодки и диски часто изнашиваются быстрее передних (на том же Fiat 124 в отечественных дорожных условиях задние тормозные колодки снашивались до металла за 500—600 км пробега), хотя на них приходится намного меньшая доля работы во время торможения.

В случае использования задних дисковых тормозных механизмов использование стояночного тормоза при отрицательной температуре воздуха необходимо исключить, так как часты случаи примерзания колодок к диску. Барабанный механизм лучше герметизирован и как правило меньше подвержен этому.

Изначально дисковые тормоза устанавливали, как правило, и на переднюю, и на заднюю ось. В частности, именно так поступала фирма Fiat — один из пионеров внедрения «дисков». По мере того, как дисковые тормозные механизмы входили в широкий обиход и становились доступны хотя бы как дополнительное оборудование на сравнительно недорогих автомобилях, стали появляться и тормозные системы с передними (как более важными и эффективными) дисковыми и задними барабанными тормозами, несмотря на очевидную несбалансированность.

Существовали различные конструкции дисковых тормозных механизмов — двух- и четырёхпоршневые, с неподвижной и плавающей скобой, вентилируемые, и так далее.

Впоследствии и до настоящего времени конструкция дисковых тормозов принципиально не менялась.

Тормозные диски с перфорацией (просверленными в дисках отверстиями) — отчасти просто украшение, однако не совсем бесцельное: отверстия позволяют воде и газам, находящимся между поверхностью колодок и поверхностью диска, «забиваться» в них, и тормоза таким образом срабатывают быстрее, не ожидая лишнего поворота диска, очищающего его. Это может быть важным в ситуациях, встречающихся в автоспорте, однако при повседневной городской езде, как правило, некритично. К тому же отверстия уменьшают площадь трущейся поверхности диска, а еще в них могут забиться мелкие камешки, что потребует лишней работы по их удалению.

Дисковые тормоза на всех колёсах стали стандартным оборудованием большинства легковых автомобилей на Западе уже к концу восьмидесятых годов.

На тяжёлых автомобилях — в первую очередь грузовиках и автобусах, а также на очень больших легковых производства США — долгое время использовались барабанные тормозные механизмы, особенно в задних тормозах, так как у них проще увеличить мощность тормозного механизма за счёт наращивания площади колодок — для этого наряду с диаметром просто увеличивают ширину барабана. С тормозными дисками же, увеличить мощность тормозного механизма возможно лишь за счёт роста их диаметра, который ограничен размерами ободов колёс. Поэтому получается, что барабанный тормозной механизм можно сделать намного мощнее в абсолютном выражении за счёт большой площади колодок, несмотря на его меньшую относительную эффективность по сравнению с дисковым.

Однако в последние десятилетия как раз в связи с необходимостью повышения эффективности тормозов наметилась тенденция к существенному увеличению диаметра колёсных ободов с целью размещения тормозных дисков большего размера, при одновременном сильно снижении высоты профиля шины. На современных легковых автмообилях не является редкостью применение ободов посадочным диаметром 16-17 дюймов, в некоторых случаях — до 22", и сверхнизкопрофильных шин с высотой профиля всего в несколько сантиметров. Это позволяет разместить тормозные диски вполне достаточной эффективности. Решёнными в настоящее время можно считать и проблемы с организацией привода стояночного тормоза при дисковых механизмах тормозов. Всё это открыло возможности для широчайшего использования дисковых тормозных механизмов всех колёс, которые в настоящее время являются в развитых странах стандартным оборудованием для абсолютного большинства легковых автомобилей за исключением наиболее бюджетных моделей. Появляются и дисковые тормозные системы для быстроходных грузовиков.

Вторым важным усовершенствованием, сделанным в шестидесятые годы, стало массовое распространение двухконтурных тормозных систем, в которых так или иначе предусматривалось разделение гидропривода на два независимых контура. При выходе из строя или снижении эффективности действия одного из них, второй обеспечивал достаточную эффективность торможения для того, чтобы добраться до ближайшего места ремонта. Начиная с конца шестидесятых — начала семидесятых годов такие системы были в большинстве развитых стран включены в обязательные технические требования ко всем новым автомобилям.

В конце шестидесятых годов появляется ещё одно важное усовершенствование — антиблокировочная система тормозов — ABS (англ.  Anti-lock Braking System ). Эта система в её современном виде была разработана в США в конце шестидесятых годов фирмой Bendix и впервые появилась на автомобиля марки Imperial корпорации Chrysler в 1971 модельном году как дополнительное (опциональное) оборудование. Это была трёхканальная компьютеризированная электронная система. Аналогичные по функционалу механические системы находили весьма ограниченное применение и ранее (в авиации — с 1929 года), но они отличались низкой надёжностью и высокой ценой, вследствие чего не получили массового распространения на серийных автомобилях. В Европе аналогичные системы получили распространение ближе к концу семидесятых годов.

ABS стала актуальной в связи с массовым распространением вакуумных усилителей в тормозных системах и эффективных, быстродействующих дисковых тормозных механизмов, которые в сочетании легко позволяют при нажатии на педаль заблокировать колёсные тормозные механизмы. Колёса при этом прекращают вращаться и, как показали исследования, эффективность торможения автомобиля при этом (движение «юзом», то есть, скольжение неподвижных колёс по асфальту) существенно уменьшается по сравнению со случаем, когда колёса медленно, но всё же катятся. Кроме того, очень важно то, что при этом машина становится неуправляемой, поскольку направление движения практически не зависит от поворота передних колес, если они не катятся, а скользят.

ABS делает практически невозможной блокировку за счёт управляемого электронным блоком снижения давления в контурах колёс, подверженных в данный момент блокировке, таким образом поддерживая их «на грани» блокирования — торможение в этот момент считается наиболее эффективным. Тем не менее, ABS в определённых условиях (например на грязи, песке, гравии или глубоком слое снега) всё же может способствовать некоторому увеличению тормозного пути по сравнению со специально подготовленным водителем, использующем на автомобиле без ABS специальные приёмы торможения. Более важно, однако, то, что автомобиль с ABS не теряет управляемости во время торможения, его не заносит в одну сторону при блокировке одного из передних колёс. Также в системе тормозов с ABS отсутствуют сравнительно ненадёжные механические регуляторы давления, использующиеся в традиционной системе в контуре задних колёс.

В настоящее время происходит непрерывное дальнейшее совершенствование тормозных систем автомобилей (можно назвать такие сравнительно недавние новшества, как ESP, TCS, EBD, и так далее), результатом которого становится дальнейший рост активной безопасности. Однако наиболее важным фактором безопасности, как и во все времена, остаётся всё же поведение водителя.

В связи с тем, что в последнее время набирают популярность электромобили и автомобили с гибридными силовыми установками, всё чаще используются рекуперативное торможение, где энергия, вырабатываемая при торможении, преобразуется в электрическую, подзаряжает аккумуляторы. Например, в Toyota Prius тормозные колодки используются для удерживания автомобиля на месте и для экстренного торможения, а основную роль в торможении играют мотор-генераторы, поэтому тормозные колодки у гибридных автомобилей служат в несколько раз дольше, чем у обычных.

• Компрессор с регулятором давления.
• Трубки и шланги.
• Тормозной кран.
• Манометр.
• Воздушные баллоны (ресивера).
• Предохранительный клапан.
• Разобщительный кран прицепа.
• Разобщительная головка прицепа.
• Пневмокамеры.
• Тормозные механизмы.

Устройство тормозного механизма:

• Тормозной барабан.
• Тормозные колодки.
• Разжимной кулак.
• Стяжные пружины.
• Опорные пальцы колодок.
• Механизм развода колодок.

Принцип действия: При работающем двигателе и отпущенной педали компрессор накачивает воздух в баллоны, где он хранится под давлением. Из баллонов воздух поступает к тормозному крану, от тормозного крана воздух поступает через верхнюю секцию в баллоны прицепа. При нажатии на педаль тормоза верхняя секция закрывается, и воздух прекращает поступать к прицепу. Тормозной кран прицепа открывается, и воздух из баллонов прицепа поступает в пневмокамеры прицепа, и прицеп начинает затормаживать. Нижняя секция тормозного крана автомобиля открывается, и воздух поступает из баллонов автомобиля к пневмокамерам автомобиля, и автомобиль начинает затормаживать. Воздух, поступая в пневмокамеры, давит на диафрагму, она, сжимая пружину, смещается и давит на толкатель, а он передаёт усилие на рычаг и валик разжимного кулака. Разжимной кулак поворачивается и разводит колодки. Колодки прижимаются к барабану, и за счёт трения затормаживают его. При отпускании педали тормоза всё возвращается в исходное положение за счёт возвратных пружин, а воздух из пневмокамер выходит в атмосферу через кран.

• Компрессор
• Влагомаслоотделитель
• Регулятор давления.
• Общий баллон.
• Разобщительный клапан.
• Баллон переднего контура.
• Баллон заднего контура.
• Двухсекционный тормозной кран.
• Тормозной кран прицепа.
• Разобщительный кран и разобщительная головка прицепа.
• Пневмокамеры.
• Манометры.
• Предохранительные клапаны.

Принцип действия аналогичен одноконтурным тормозным системам. Разница лишь в том, что для каждой пары колес воздух поступает из отдельного баллона.

Предназначены для снижения скорости движения, удержания машины на уклоне и для остановки одного из бортов для более резкого поворота машины.

• Ведомый барабан (тормозной).
• Тормозная лента с фрикционной накладкой.
• Двухопорный рычаг.
• Кронштейн рычага.
• Рычаги и тяги привода тормозного механизма.
• Возвратная пружина.

При нажатии на педаль тормоза усилие передаётся двухопорному рычагу. Он поворачивается, одной точкой опирается на кронштейн и держит один конец ленты, а другой точкой натягивает ленту. Барабан обжимается лентой и затормаживает.

Данный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии. Синхронизация выполнена 13.07.11 02:33:12

Источники: http://wreferat.baza-referat.ru/%D0%A2%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

Появление транспорта повлекло за собой появление первых тормозных систем. Впервые они стали применяться на повозках запряженными лошадьми. Торможение происходило посредством ручного рычага или системы рычагов, которые воздействовали прямо на колесо. Колодка прижимаемая к колесу была деревянной, иногда — с обитой кожей поверхностью. Эффективность такой тормозной системы сильно ухудшалась в дождливую погоду. Эволюция не обошла стороной и тормозной механизм. Появление в 1768 году первого автомобиля, а в 1885 году первого мотоцикла открыло новую эру развития таким механизмам. Первые автомобили использовали тот же самый колодочный тормоз, что и конные экипажи. Обитые кожей тормозные колодки быстро изнашивались, и на протяжении поездки порой приходилось несколько раз менять кожаные накладки. Современный вариант этого механизма используется на некоторых моделях велосипедов, правда колодки изготавливают из металла, а накладки — из фрикционного материала, и располагают их по бокам от обода колеса. Их эффективность также несколько снижается в дождливую погоду. На более дорогих моделях велосипедов моделях используют дисковые тормоза, эффективность которых не зависит от погодных условий. К началу XX века серийные легковые автомобили стали развивать скорость более 100 км/ч, что сделало жизненно необходимым наличие эффективной тормозной системы. В 1902 Уильям Ланчестер запантетовал дисковые тормоза. В этой конструкции медные колодки соприкасались с тормозным диском, при этом раздавался сильный скрип. Благодаря "великолепному" звуковому сопровождению эта тормозная система не получила широкого распространения, что привело к появлению тормозных механизмов барабанного типа.

Ленточный тормоз Даймлера представляет собой гибкую металлическую ленту, охватывающую снаружи тормозной барабан. В том же 1902 году Луи Рено, представил несколько иную конструкцию тормоза: колодки полукруглой формы располагались внутри полого барабана и были прижаты к его внутренней поверхности. На сегодняшний день под барабанным тормозом понимают именно такой вариант. Сначала колодки были чугунными, но потом на них ста ли делать накладки из более износостойкого материала на основе асбеста. Барабанные тормозные механизмы в практически неизменном виде просуществовали до 40-50 годов ХХ века в качестве основного и практически единственного типа тормозных механизмов на автотранспорте. Барабанные тормоза работали достаточно эффективно, но при интенсивных нагрузках перегревались и как следствие автомобиль замедлялся гораздо медленнее. Концом эпохи механических тормозных систем стал 1918 год, когда Малькольм Лоугхэд придумал гидравлическую систему. Данная система стала активно использоваться с 1920 года на люксовых автомобилях, а чуть позже на всех автомобилях. Кроме того, начиная с конца 1910 годов тормозами стали в обязательном порядке снабжать все колёса — и передние, и задние. Впоследствии выяснилось, что торможение автомобиля с передними тормозными механизмами более эффективно. Первым производителям, который стал устанавливать гидравлическую дисковую тормозную систему, был Chrysler. В 40-х годах произошло существенное улучшение в конструкции барабанного тормоза. Появились механизмы с двумя раздельными гидроцилиндрами, двумя ведущими колодками и системы вакуумных усилителей, наступает эра двух контурных систем. В этот же период происходит значительный рост мощности автомобилей, при несущественном изменении тормозной системы, производители столкнулись с ее низкой эффективностью. Решением этой проблемы стало появление в конце 50-х годов дисковых тормозных механизмов. Конструкция такого механизма проще, компактнее, легче и имеет автоматическую регулировку зазора между тормозным диском и колодками. К производителям мототехники технология дисковых тормозов пришла в 1962 году. Скутер Lambretta TV175 Series 3 считается первым 2-колесным транспортом с дисковыми тормозами.

На мотоцикле передний дисковый тормоз появился в 1965 году, когда инженеры Honda представили легендарный мотоцикл Honda CB750 Four. Конструкция дисковых тормозов обладает рядом существенных преимуществ: простотой обслуживания, лучшим охлаждением, применением практически неограниченным тормозным усилием на колодку (при барабанной конструкции ограничивается прочностью барабана) , самоочищением (от грязи, воды, продуктов износа), стабильность рабочих характеристик в широком температурном диапазоне. К недостаткам можно отнести более сложную конструкцию стояночного тормоза, значительное выделение тепловой энергии. Но с появлением гибридных автомобильных силовых установок выделяемая тепловая энергия перестала является недостатком, т.к. преобразуется в электрическую. Развитие тормозных систем тяжелого грузового транспорта и техники специального имеет свои особенности. На грузовиках (автопоездах), автобусах используются барабанные тормозные механизмы. Это обусловлено относительной простотой увеличения мощности тормозного усилия за счет увеличения площади колодок за счет ширины и диаметра барабана. Таким образом, абсолютная мощность барабанного тормозного механизма больше, несмотря на то, что относительная эффективность ниже. Для тяжелой техники так же характерно использование пневматического привода тормозной системны. Преимуществом такого привода является неограниченная величина рабочего тела и его дешевизна (атмосферный воздух), более низкие требования к герметизации рабочих трубопроводов, возможность подключения к тормозной системе буксируемого прицепа, дополнительные возможности использования компрессора. К недостаткам пневмосистем относят: достаточно большое время срабатывания удаленных компонентов системы, сложность конструкции, большая масса, повышенная вероятность выхода из строя системы при отрицательных температурах окружающей среды. Увеличением скоростного режима современных большегрузных транспортных средств повлекло за собой применение в них дисковых тормозных систем. В технике специального назначения часто используется ленточный тормозной механизм, в котором барабан обжимается лентой (например в тракторе Т-130) Современная история развития тормозных систем дало нам такие усовершенствование как антиблокировочная система тормозов ABS (Anti-lock Braking System), она была разработана фирмой Bendix и впервые появилась на автомобиля марки Imperial корпорации Chrysler в 1971 модельном году как дополнительное (опциональное) оборудование . Антиблокировочная система в свою очередь дала возможность применения таких систем как: система курсовой устойчивости ESP (Electronic Stability Program), система позволяющая избежать пробуксовки колес TCS (Traction Control System), электронная система распределения тормозных сил EBD (Electronic Brake Distribution), система усиления экстренного торможения Brake Assist и другие. В настоящее время происходит постоянное совершенствование тормозных систем транспортных средств передвижения, результатом которого становится рост активной безопасности. Однако наиболее важным фактором безопасности, как и во все времена, остаётся поведение водителя.

Источники: http://kolodki24.ru/polezno-znat/printsip-deystviya-tormoznykh-kolodok3/