Главная » Разное » Устройство тормозной системы автомобиля
Устройство тормозной системы автомобиля
Устройство тормозной системы
Назначение тормозной системы
Тормозная система предназначена для снижения скорости движения и полной остановки (экстренной) автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля.
Процесс торможения движущегося автомобиля заключается в создании искусственного сопротивления этому движению. Обычно уменьшение скорости автомобиля вплоть до полной его остановки осуществляется путем создания тормозных сил в контакте колес с дорогой, направленных в сторону, противоположную движению. Тормозные силы необходимы и для удерживания автомобиля на месте.
Тормозная силасоздается
путем торможения колеса специальным, обычно фрикционным, устройством — тормозным механизмом. Наиболее высокая эффективность торможения требуется в экстренных случаях. Именно на это должна быть рассчитана тормозная система, хотя они составляют не более 1—3% от общего числа использования тормозной системы.
Устройство тормозной системы делится на:
Рабочая тормозная система позволяет водителю снижать скорость движения автомобиля и останавливать его при обычном режиме эксплуатации.
Запасная тормозная система
позволяет водителю уменьшать скорость движения автомобиля и останавливать его при неисправности рабочей тормозной системы. С целью упрощения конструкции отдельная (автономная) запасная система практически не применяется. Обычно ее роль выполняют оставшиеся исправные части (контуры привода) рабочей тормозной системы или специальным образом спроектированная стояночная тормозная система. Часто на больших автомобилях для повышения надежности используют одновременно оба указанных технических решения.
Стояночная тормозная система позволяет удерживать автомобиль в неподвижном состоянии на наклонной поверхности и при отсутствии водителя.
Вспомогательная тормозная система предназначена для длительного поддержания постоянной скорости, в основном на затяжных спусках. Используемые в остальных тормозных системах фрикционные тормозные механизмы при длительной работе перегреваются и резко снижают эффективность торможения. Поэтому на некоторых типах автомобилей (автобусы, грузовые автомобили большой грузоподъемности) для поддержания безопасной скорости на длительных спусках применяют вспомогательные механизмы, так называемые тормоза-замедлители.
Автоматическая тормозная система — оборудование, автоматически затормаживающее прицеп при его случайном отделении от тягача.
Содержание:
1.Привод тормозной системы
1.1 Системы тормозов
1.2 Приводы тормозных механизмов
1.3 Механический привод тормозов
1.4 Гидропривод тормозов
1.5 Пневмопривод тормозов
1.6 Усилители тормозных приводов
1.7 Двухконтурные тормозные приводы
1.8 Многоконтурные тормозные приводы
1.9 Приборы тормозного пневмопривода
1.10 Двухсекционный тормозной кран
1.11 Кнопочный тормозной кран
1.12 Двухпроводный привод
1.13 Защитные устройства пневматических приводов
1.14 Механизмы пневматических тормозных приводов
2. Тормозная система и ее обслуживание
2.1
Как подобрать тормозную жидкость
2.2 Какой ресурс тормозных колодок?
2.3 Как работает АБС
2.4 Устройство антиблокировочной системы
2.5 Стояночная тормозная система
2.6 Как менять тормозные колодки самому
www.autoezda.com
Тормозная система устройство и принцип работы
Тормозная система является одной из самых важных систем, так как является важнейшим элементом активной безопасности в автомобилях. В этой статье обсудим устройство тормозной системы, и узнаем принцип ее работы.
Устройство
1) ГТЦ — главный тормозной цилиндр. Благодаря ГТЦ происходит передача усилия на тормозные цилиндры.
2) Вакуумный усилитель тормозов. Благодаря вакуумному усилителю тормозов не нужно прикладывать много усилий для эффективного или экстренного торможения.
3) Регулятор давления(колдун) Предназначен для ослабления тормозных механизмов задних колес.
4) Рабочие тормозные цилиндры. Воздействуют на тормозные механизмы которые способствуют замедлению автомобиля вплоть до его полной остановки.
5) Тормозная магистраль. Внутри тормозных контуров перемещается тормозная жидкость которая и воздействует на тормозные механизмы.
6) Блок abs (при наличии)
Тормозная система бывает гидравлическая и пневматическая, последняя используется на грузовых автомобилях. Тормозные механизмы встречаются дисковые и барабанные. Для большей эффективности и охлаждения в тормозных дисках проделываются отверстия. Такие тормоза называют вентилируемые.
На автомобилях встречается рабочая тормозная система(основная), стояночная и запасная.
Стояночная тормозная система имеет механический привод. Используется для фиксирования автомобиля на уклонах, а также в случае отказа основной тормозной системы.
Запасная тормозная система функционирует в случае отказа основной тормозной системы.
Принцип работы
1) При нажатии на педаль тормоза в рабочей тормозной системе создается давление.
2) Из-за вакуумного усилителя сила давления возрастает.
3) От главного тормозного цилиндра усилие передается на рабочие тормозные цилиндры.
4) За счет силы поршня колодки прижимаются к тормозному диску в результате происходит замедления вращения колес.
5) Когда педаль тормоза отпущена за счет возвратной пружины поршень ГТЦ возвращается в нейтральное положение. Усилие тормозных механизмов ослабевает.
germanyworld.ru
Тормозная система
Работа тормозной системы непосредственно влияет на безопасность движения, поэтому обслуживание тормозной системы автомобиля залог правильной эксплуатации транспортного средства.
Ремонт систем и узлов автомобиля всегда сопровождается планированием ремонта, который зависит от различных факторов. Тем более если вы хотите, чтобы ваш ремонт был экономически целесообразен, нужно понимать, что разборка стоит денег, поэтому важно заменить все узлы и детали системы, ресурс которых на подходе. В данный момент мы рассматриваем тормозную систему, поэтому при замене тормозных колодок мы обращаем внимание на тормозные диски.
Сроки замены тормозных дисков или протачивание тормозных дисков
Обычно, износ тормозных дисков сопоставим по времени с износом двух пар колодок, это если говорить образно, учитывая, что эксплуатация автомобиля имела постоянный характер. Если характер движения меняется, в процессе эксплуатации появляются элементы интенсивной езды, может наступить преждевременный износ дисков.
Некоторые умудряются «убить» тормозные диски при спокойной езде. Для этого достаточно попасть в лужу после интенсивного торможения. В этом случае вода и влага попадет на чугунный диск, соответственно перепад температур сделает свое дело, на рабочих поверхностях диска со временем появятся элементы коробления, что в итоге будет передаваться на рулевое колесо и педаль тормоза.
Материалы изготовления тормозных дисков
Самым распространенным материалом для изготовления тормозных дисков является чугун. У чугунных тормозных дисков есть свои недостатки: на чугун сильно влияют какие-либо перепады температур, что приводит к изменению внутренней структуры чугуна и характеристик материала (твердость).
На рынке есть альтернативные варианты, такие как тормозные диски из композитных или керамических материалов, но их стоимость существенно выше.
Как узнать, что надо менять тормозные диски?
Во время замены тормозных колодок нужно внимательно осмотреть поверхность тормозного диска на наличие повреждений и трещин. Следует визуально и если требуется приборным методом измерить толщину тормозного диска, которая должна быть не меньше 50 % от номинала. Выход износа тормозного диска за допустимые параметры является показанием к их замене.
Чтобы узнать, нужно ли менять тормозные диски, следует обратить внимание на лишние вибрации на рулевом колесе и педали тормоза. Если при торможении возникает какая-либо вибрация, проведите эксперимент – отпустите педаль тормоза, если вибрация уйдет, меняйте тормозные диски. Есть некая альтернатива замене дисков (в определенных случаях) – протачивание тормозных дисков.
Протачивание тормозных дисков: за и против
Если на поверхности тормозного диска образовалась выработка в виде местного коробления, альтернативой к замене тормозных дисков будет протачивание тормозных дисков. Протачивание тормозных дисков проводится при не сильном износе диска по толщине. Это объясняется тем, что слишком тонкий тормозной диск очень плохо переносит тепловую нагрузку, что может привести к полному его разрушению. Поэтому перед тем, как протачивать тормозные диски проводят замеры толщины диска, степени коррозии и величины биения тормозного диска.
Что лучше проточить или заменить тормозной диск
Конечно стоимость проточки тормозных дисков ниже, чем стоимость замены тормозных дисков. Главное, чтобы толщина диска позволяла проводить операцию по расточке. При этом, чтобы избежать тормозного дисбаланса, следует протачивать оба тормозных диска и не забудьте заменить тормозные колодки. Старые тормозные колодки будут негативно влиять на проточенные тормозные диски.
Проточка передних тормозных дисков с заменой колодок будет варьироваться от 30 до 50 долларов.
Стоимость оригинальных тормозных дисков от 60 до 120 долларов.
Чтобы определится, что лучше покупать новые тормозные диски или проточить оригинальные тормозные диски, следует понимать, что заводские тормозные диски намного надежнее. Поэтому лучше искать оригинальные запчасти, а если финансы не позволяют, лучше проточить заводские тормозные диски.
www.autoezda.com
Тормозная система автомобиля (физика, формулы и теория) — DRIVE2
Авторство: Александр aka dll (madtuning.ru; live4race.ru)
Данная статья поможет вам: 1) Понимать как работает тормозная система 2) С точностью определять что Вам не нравится в ваших тормозах 3) Грамотно изъясняться при обсуждениях тормозной системы 4) Решать какие доработки работают на вас для достижения целей 5) Подбирать правильные компоненты и понимать как они будут работать вместе 6) Соблюсти баланс осей
Из чего же состоит тормозная система: 1) Педальный узел, это рычаг который увеличивает усилие создаваемое ногой (Соотношение педали). 2) Главный тормозной цилиндр (ГТЦ) 3) Тормозные линии 4) Клапана, для соблюдения баланса. Тормозная система может иметь следующие клапана между ГТЦ и суппортами: Клапан остаточного давления, дозирующий, комбинированный, пропорциональный или ограничительный. 5) Тормозные суппорта 6) Тормозные колодки 7) Тормозные диски
**Итак начнем с азов (физики)**
Тормозная сила Это крутящий момент, создаваемый эффективным радиусом тормозного диска, силой сжатия тормозных колодок и коэффициентом трения между колодкой и диском. Это сила с которой замедляется колесо вместе с шиной. Основные компоненты которые влияют на силу торможения — это насколько сильно сжимаются колодки, и как далеко от центра ступицы прикладывается эта сила. Отсюда чем больше размер тормозного диска, тем дальше сила сжатия прикладывается от центра колеса и тем самым мы увеличиваем тормозную силу (эффект рычага). Это также как когда вам надо открутить закисший болт, чем длиннее ключ (рычаг) тем проще. Рекомендуемая сила расcсчитывается следующей формулой:
ТСр = ССП х (радиус качения шины)
коэффициент сцепления покрышки с дорогой достаточно сложно рассчитать, он может быть от 0,1 на льду до 1,4 на сухом гоночном треке со сликом. Если он вам неизвестен, то используйте его равным 1.
Помните, необходимо принять во внимание перенос веса, поскольку при торможении задняя часть разгружается, а передняя нагружается.
Где ТСр — рекомендуемая тормозная сила (кг) ССП — Сила сцепления покрышки (кг) ССПп — Сила сцепления передней покрышки (кг) ССПз — Сила сцепления задней покрышки (кг) μ — коэффициент сцепления покрышки с дорогой (использовать 1) ВСп — вертикальная сила действующая на обе передних покрышки (кг) ВСз — вертикальная сила действующая на обе задних покрышки (кг) Вм — Вес машины (кг) Хцг — расстояние от передней оси до центра тяжести машины (см) КБ — колесная база (см) Yцг — расстояние от земли до центра тяжести машины (см)
После аккуратных расчетов мы сможем понять насколько нам крутые нужны тормоза и от чего зависит эта сила: — Никак не зависит от скорости — Может изменяться в зависимости от качества покрышки, качества покрытия, погодных условий — Зависит от размера колеса ( как вы думаете, все те кто ставит огромные колеса, или огромные тормоза хоть как нибудь их рассчитывал и связывал вместе? =) — Зависит от веса машины, клиренса и колесной базы, ведь правда, чем машина легче и ниже тем меньше перенос веса влияет на торможение.
Сила сжатия Сила с которой суппорт прижимает колодки к диску измеряется в килограммах, это сила создается давлением в тормозной системе умноженным на площадь поршней (суппорт без скобы), или 2*на площадь поршней (суппорт со скобой), измеряется в кг\см^2. Чтобы увеличить силу сжатия, надо либо изменить давление в системе, либо увеличить площадь поршня. Изменение состава колодки (коэф трения) не влияет на силу сжатия. Рассчитывается следующей формулой:
СЗ = Дг*Пп
Где СЗ — Сила сжатия (кг) Дг — Давление создаваемое ГТЦ (кг\см^2) Пп — эффективная площадь поршней (для суппорта со скобой это 2*на площадь поршней)
Итак теперь мы можем рассчитать какую же силу производят наши тормоза:
СТп = СЗ*µL*Re
Где СТп — производимая сила торможения (кг) СЗ — Сила сжатия (кг) µL — Коэффициент трения колодки и диска Re — Эффективный радиус тормозного диска (от центра ступицы до центр колодки)
Коэффициент трения Это индикатор силы трения между тормозным диском и колодкой. Чем выше коэффициент, тем выше сила трения. Для стоковых колодок это коэффициент варьируется от 0,3 до 0,4. Для гоночных от 0,5 до 0,6. "Жесткие" колодки имеют слабый коэффициент трения, при этом изнашиваются меньше. "Мягкие колодки наоборот, имею высокий коэффициент трения и быстрее изнашиваются. Большинство колодок имеет зависимость коэфф трения от температуры, поэтому гоночные колодки необходимо греть, в то время как гражданские при такой температуре уже потеряют свои свойства.
Теплоемкость Я надеюсь что ни для кого не секрет что тормоза останавливают машину за счет преобразования кинетической энергии в тепло. А значит чем тяжелее машина, чем быстрее вы валите, тем больше тепла она должна рассеивать чтобы не перегреть жидкость, диски и не сжечь колодки. Способность дисков к рассеиванию тепла зависит от их веса и от того как они хорошо охлаждаются. Формула кинетической энергии движущегося авто:
К = (Вм*См^2) / 2
Где К — кинетическая энергия (дж) Вм — Вес машины (кг) См — скорость машины (м\c)
Тут ничего нового, мы прекрасно понимаем, выбор тормозов зависит от того сколько весит ваш авто и/или как быстро вы ездите. И вы должны помнить еще с автомобильных курсов (для тех кто не покупал права=), что увеличивая скорость в 2 раза вы увеличиваете тормозной путь в 4 раза. Это и есть действие кинетической энергии.
Формула роста температуры при торможении:
Тп = ((Кд-Кп) / (417*Вд)) + Тв
Где Тп — температура после торможения (С) Кд — Кинетическая энергия до торможения (дж) Кп — Кинетическая энергия после торможения (дж) Вд — Вес тормозных дисков (общий) (кг) Тв — Температура тормозных дисков до торможения (С)
Возьмем авто для примера, торможение: Вес авто — 1220кг Вес дисков — 33,5кг (перед 12кг, зад 4,75кг) Скорость на прямой — 177км/ч (49,17м/с) Скорость перед началом торможения — 70км/ч (19,44м/с) Температура тормозных дисков до торможения — 25С
И так после такого торможения температура дисков составит около 114 градусов. Давайте сравним с вашими результатами? =) Для простоты можете сказать только вес машины, вес всех тормозных дисков)
И так, с физикой пока притормозим, переидем к более теоретической части.
Есть три вещи которые тормоза должны сделать чтобы остановить авто: 1) Достаточно сильно прижимать колодки к диску 2) Производить достаточную тормозную силу для блокировки колес на любом покрытии 3) Иметь достаточную массу и охлаждение дисков для рассеивания тепла создаваемого кинетической энергией.
Все они в совокупности должны давать отличную информативность.
Педальный узел Как мы уже обсуждали, чтобы затормозить водитель должен одновременно переместить жидкость и создать давление. ГТЦ перемещает жидкость чтобы создать достаточную прижимную силу колодок к диску.
Педалью вы активируете тормоза, также педаль служит своеобразным рычагом, который увеличивает силу нажатия. Эффект называется "соотношение педали"
Обычно мы давим на педаль тормоза с силой от 22 до 45 кг чтобы активно замедлиться. Как пример на гоночных авто без усилителя это усилие около 35кг, для машин с усилителем это около 22кг. 45кг это уже перебор, педаль будет очень жесткой.
Соотношение педали можно рассчитать разделив расстояние от точки крепления педали до места приложения силы на расстояние от точки крепления педали до тяги идущей к ГТЦ.
Соотношение педали A/B
Как мы видим, чем больше это отношение тем больше силы передается на ГТЦ. Но нужно помнить один момент, увеличивая соотношение мы увеличиваем и ход педали.
Для машин с усилителем это соотношение обычно около 4-4,5. Для машин без усилителя от 6 до 7.
Поэтому снятие усилителя со стоковой педалью это не верный вариант =)
Рассчитать силу приложенную к поршню можно зная силу приложенную к самой педали, соотношение педали (рычаг) и при наличии усилителя тормозов, коэфициент усиления им.
Сп = Дп * Кп * Ку
Где Сп — Сила приложенная к поршню ГТЦ (кг) Дп — Давление на педали (кг) Кп — Коэффициент(соотноешние) педали Ку — Коэффициент усилителя тормозов (если его нет использовать 1)
Гидравлика Как я уже писал, чтобы прижать колодки к диску необходимо перемещение жидкости и создание давления в контуре. Этим всем заведую законы гидравлики (Паскаля). В идеале надо стремиться к достаточной силе прижатия колодок при минимальном ходе педали.
Сила приложенная к ГТЦ создает давление в контуре. Давление это сила приложенная к поршню ГТЦ деленная на площадь его цилиндра. А значит чем меньше площадь цилиндра, тем больше давление.
Давление в системе = Сп / Пп
Где Сп — Сила приложенная к поршню ГТЦ (кг) Пп — Площадь поршня ГТЦ (см^2)
Пример ГТЦ (цилиндр 0,875") при силе 500кг:
Давление в системе = 500 / 3,87 = 129 кг/см^2 И с ГТЦ (цилиндр 1") Давление в системе = 500 / 4,91 = 101 кг/см^2
Из этого следует что чем выше давление тем сильнее колодки прижимаются к диску, а значит больше тормозная сила. Но это еще не значит что если мы хотим мощные тормоза мы должны ставить маленький ГТЦ. Тут вступает другая составляющая — движение. Поскольку жидкость несжимаемая, то любое движение ГТЦ приводит в движение поршни в суппортах. Это движение в гидравлике называют вытеснение. Рассчитывается оно как произведение перемещения поршня на его площадь. Измеряется в см^3
Вытеснение = Пп * Дп
Где Пп — Площадь поршня (см^2) Дп — движение поршня ГТЦ (см)
Опять рассчитаем его для стокового ГТЦ моей авто (0.875), и ходом в 3 см Вытеснение = 3,87 * 3 = 11,61 см^3 И для ГТЦ (цилиндр 1") и ходом 3 см Вытеснение = 4,91 * 3 = 14,73 см^3
Тут мы видим обратную ситуацию, чем меньше площадь цилиндра, тем меньше вытесняемый объем при том же ходе педали (а значит больше ход педали).
Теперь переходим к разбору полетов о системе в целом, нам известно что тормозная система замкнута а значит давление передается по всей системе в равных значениях. А также в ней кроме ГТЦ есть суппорты с поршнями (для расчетов используется общая площадь всех поршней)
Это значит создаваемое ГТЦ давление приводит в движение все поршни в системе. Поскольку площадь поршней в суппорте больше площади ГТЦ, то по законам гидравлики сила выдаваемая суппортом увеличивается в разы.
Чем большее значение усилия в этом соотношении, тем меньше силы надо прикладывать к педали (и больше ход педали) для достижения того же результата.
Рассчитать усиливающий фактор можно по формуле
Сз = (Сп * Пс) / Пг
Где Сз — Сила сжатия суппортом (кг) Сп — Сила приложенная к поршню ГТЦ (кг) Пс — Эффективная площадь поршней (для суппорта со скобой это 2*на площадь поршней) Пг — Площадь поршня ГТЦ (см^2)
Например, (цилиндр 0,875"): Сз = (500 * 10,17 * 4) / 3,87 = 5255,8 кг И с ГТЦ (цилиндр 1") Сз = (500 * 10,17 * 4) / 4,91 = 4142,6 кг
Из этого следует, что при неизменной силе на ГТЦ мы можем увеличить силу сжатия за счет либо увеличения площади поршней суппорта либо уменьшив площадь поршня ГТЦ.
Но не все так просто. Не забывайте о другом факторе — движении. К сожалению играя с площадями цилиндров мы изменяем ход педали. Так, например уменьшая ГТЦ, мы уменьшаем кол-во вытесняемой жидкости — приходится педалью работать больше чтобы компенсировать этот момент (давление не начнет расти пока колодка не прижмется к диску). Это же справедливо и при увеличении площади поршней суппорта (при одном ГТЦ).
Рассчитаем ход поршня:
Хп = (Дп * Пг) / Пс
Где Хп — Ход поршня суппорта (см) Дп — Движение поршня ГТЦ (см) Пг — Площадь поршня ГТЦ (см^2) Пс — Эффективная площадь поршней (для суппорта со скобой это 2*на площадь поршней) (
www.drive2.ru
дисковый и барабанный механизм, а также принцип работы
Тормозная система служит для:
изменения скорости движения автомобиля;
полной остановки ТС;
обеспечения длительной стоянки на одном месте.
Существуют три вида тормозной системы, которые устанавливаются на автомобили:
Рабочая. Обеспечивает торможение или полную остановку машины во время движения.
Запасная или аварийная. Начинает действовать после отказа или неисправности рабочей системы и по принципу действия ничем не отличается от первого вида.
Стояночная. Обеспечивает неподвижное положение автомобиля, длительный период времени.
Устройство
Тормозная система состоит из:
механизмов;
привода.
Чаще всего на машинах установлены фрикционные механизмы, работающие за счет силы трения.
Рабочая система размещается непосредственно в колесе, а механизм стояночного тормоза может располагаться за коробкой передач или за раздаточной коробкой.
Тормозные механизмы могут различаться по конструкции фрикционной части и подразделяются на:
дисковые;
барабанные.
Дисковый механизм
Состоит из суппорта, одного или двух тормозных цилиндров, а также двух колодок и диска.
Суппорт крепится на поворотном кулаке переднего колеса машины. В нем есть два тормозных цилиндра и к ним две тормозные колодки. Которые находятся с обеих сторон тормозного диска, который вращается вместе с прикрученным к нему колесом.
При нажатии на педаль тормоза, поршни выходят из цилиндров и прижимают колодки к диску.
При отпускании педали, механизмы возвращаются в начальное положение. Это возможно из-за легкого биения диска.
Посмотрите полезное видео, устройство и принцип работы дискового тормозного механизма:
Дисковые тормоза эффективны и просты в обслуживании. Ремонт не доставит больших хлопот.
Об достоинствах
температурная стойкость дисков выше, чем у барабанных. Лучше охлаждаются;
высокая эффективность уменьшает тормозной путь;
меньше размеры и вес;
уменьшено время срабатывания;
изношенные колодки просто менять;
разная температура, возникающая при работе, не влияет на прилегание тормозных поверхностей.
Барабанный механизм
Состоит из:
барабана,
двух колодок;
возвратных пружин;
рабочего цилиндра и опоры колодок;
опорного щита.
На опорном щите закреплен тормозной цилиндр и опора. При нажатии на педаль поршни в цилиндре расходятся и давят на концы тормозных колодок.
Колодки прижимаются накладками к внутренней стороне круглого барабана. Который вращается вместе с прикрученным к нему колесом.
Торможение колеса получается за счет сил трения, которое происходит между накладками колодок и барабана.
При отпускании педали, стяжные пружины притягивают колодки в начальное положение и действие тормозов прекращается.
Об достоинствах
простота изготовления;
низкая стоимость;
имеют эффект самоусиления. Нижние части колодок тесно связаны друг с другом и трение о барабан передней части, усиливает прижатие к нему и задней части.
Стояночная система
Для постановки машины на длительную стоянку, чаще используется механический привод, в основу которого входят различные тяги и тросы, объединенные в систему.
Имеются случаи, когда в автомобиле для срабатывания стояночного тормоза, необходимо нажать на педаль. Недавно, стали применять электропривод.
Посмотрите интересное видео, устройство и принцип работы барабанного и стояночного тормоза:
Тормозной привод основанный на работе воздуха, называется пневматическим и чаще применяется на большегрузных автомобилях.
Если сочетаются несколько приводов, то он называется комбинированным.
Принцип действия тормозной системы
Легко понять на примере гидравлической системы:
При нажатии на педаль, сила передается на главный тормозной цилиндр.
Поршень главного цилиндра двигается и увеличивает давление в системе гидравлических трубок, которые ведут к каждому колесу транспортного средства.
Тормозная жидкость давит на поршень колесного цилиндра. Который двигая колодки, прижимает их к барабану или диску. Трение замедляет вращение колес и автомобиль останавливается.
После отпускания тормозной педали, она с помощью возвратной пружины возвращается на место. Усилие, действующее в главном цилиндре ослабевает и его поршень, возвращается в исходное положение. Заставляя колодки с фрикционными накладками разжаться, тем самым, освобождая диски или барабаны колеса.
Есть ещё вакуумный усилитель, который применяется в тормозной системе. Его использование, значительно облегчает работу.
Посмотрите видео по теме, принцип работы тормозной системы:
Загрузка...
avto-i-avto.ru
☰Принцип работы пневматической тормозной системы автомобиля
Пневматический тормозной привод - вид конструкции тормозной системы, которая использует в качестве энергоносителя сжатый воздух. Пневматические тормоза используют в разных видах транспорта:
пассажирские автобусы;
грузовые коммерческие автомобили;
специализированная техника - грейдеры, бульдозеры, погрузчики, автокраны, другие крупно- и малогабаритные спецсредства;
железнодорожный транспорт.
Тягач DAF XF105 - пример грузовика с пневматическими тормозами
Нас интересует именно автомобильный вариант пневматического тормозного привода. В статье мы расскажем о:
видах пневматических тормозных систем;
конструкции и принципе работы пневмопривода;
основных преимуществах и недостатках пневматики в сравнении с гидравлическими тормозами;
неисправностях, которые возникают в работе пневмотормозов, признаках и последствиях поломок, а также дадим полезные советы как продлить срок службы тормозной системы.
Классификация пневматических тормозных систем
Пневматический тормозной привод используют отдельно или в комплексе с другими системами (примеры - комбинированные тормозные системы электропневматического или пневмогидравлического типа).
Пневматические тормозные системы также классифицируют по количеству рабочих контуров-магистралей. Встречаются 3 вида систем:
одноконтурные;
двухконтурные;
многоконтурные.
Большой выбор тормозных суппортов
Перейти
Одноконтурные системы. Особенность - магистрали на передние и задние колеса объединены в одну ветку, а интенсивность потока сжатого воздуха контролирует один тормозной кран. Одноконтурная модель пневматической тормозной системы - устаревший тип конструкции, который в большинстве случаев встречается только на старых моделях грузовых автомобилей и автобусов.
Двухконтурные системы. Отличия понятны из названия - магистрали тормозной системы автомобиля разделены на две ветки. Одна ветка передает сжатый воздух на передние колеса, вторая - на задние. Поток энергоносителя контролируют два тормозных крана - по одному на каждый контур магистралей. Двухконтурная конструкция надежнее, чем одноконтурная. Если вышла из строя ветка задней оси, передние тормозные узлы продолжают функционировать и наоборот.
Многоконтурные системы. Особенность - сложная, но эффективная и надежная конструкция. Многоконтурные пневматические системы встречаются в крупных грузовых автомобилях и состоят из трех и больше контуров. Многоконтурная тормозная пневмосистема увеличивает устойчивость, облегчает управление и остановку грузовика.
Конструкция пневматической тормозной системы
Конструкция пневматического тормозного привода примерно одинаковая для всех видов автомобилей. Отличаться могут отдельные узлы и элементы.
Общий вид пневматической тормозной системы: 1 - двухсекционный тормозной кран, 2, 6 - тормозные камеры (силовые цилиндры), 3 - предохранительный клапан, 4 - регулятор давления, 5 - компрессор, 7 - кран отбора воздуха, 8 и 9 - разобщительный кран с соединительной головкой, 10 - ресиверы (воздушные баллоны), 11, 12 - тормозные барабаны в сборе.
Компрессор. Нагнетает воздух в ресиверах (баллонах). Компрессор устанавливают в переднюю часть автомобиля возле блока двигателя. Агрегат работает от клиновидного ремня, который соединяет шкив компрессора и шкив радиаторного вентилятора.
Ресиверы или баллоны. В ресиверах хранится запас сжатого воздуха. Пневматические тормоза оборудованы двумя ресиверами. Первый баллон, который в народе называют “мокрым”, оборудован предохранительным клапаном и краном для слива конденсата. На втором ресивере есть только кран для слива конденсата. Предохранительный клапан, который контролирует давление во втором баллоне, установлен дальше по магистрали в тормозном кране.
Предохранительный клапан. Защищает систему от перегрузки и сбрасывает избыточное давление. Количество защитных клапанов зависит от типа конструкции и количество контуров магистралей.
Регулятор давления. Контролирует и поддерживает оптимальное давление в системе, а при необходимости впускает или выпускает воздух в устройство разгрузки компрессора.
Тормозной кран. Комбинированный поршневой узел, который распределяет потоки сжатого воздуха по системе, последовательно заполняет энергоносителем все контуры пневмосистемы и тормозные камеры. Тормозной кран - связующий узел между ресиверами и тормозными цилиндрами колес. Количество тормозных кранов в пневматической системе зависит от количество контуров.
Осушитель воздуха. Выделяет пары воды и другие примеси (например, пары масла) из всасываемого воздуха. В современных моделях автомобилей осушитель совмещен с регулятором давления, поэтому последний как отдельный узел отсутствует.
Тормозные узлы с силовыми цилиндрами (тормозными камерами). Установлены на колесах автомобиля, отвечают за остановку транспортного средства. Каждый узел оборудован тормозным цилиндром, в который по трубопроводу под давлением поступает воздух и который прижимает тормозные колодки к барабану.
Разобщительный кран. Элемент встречается только в тягачах с прицепами. Через кран пневматическую тормозную систему тягача соединяют с тормозной магистралью прицепа. Кран объединяет две системы, увеличивает устойчивость и управляемость автомобиля, уменьшает риск заноса прицепа при торможении.
Пневмоусилители. Агрегаты увеличивают показатели давления до необходимого уровня и уменьшают нагрузку на компрессор. Количество усилителей отличается в различных моделях автомобилей.
Трубопровод. Система труб и шлангов соединяет все узлы и элементы. Количество ответвлений трубопровода зависит от количества контуров пневматической тормозной системы.
Педаль тормоза. Элемент передает усилие на поршни тормозного крана и открывает каналы для сжатого воздуха от ресиверов на тормозные камеры колес.
Рычаг ручного тормоза.
Измерительные приборы и датчики. Контролирующие элементы, по которым водитель следит за состоянием и работоспособностью тормозной системы. К ним относятся датчики, которые находятся в ресиверах и тормозных камерах, и двухстрелочный манометр. Одна стрелка манометра показывает давление в баллонах, а вторая - в тормозных камерах. В старых моделях автомобилей манометров было два и каждый отвечал за свой узел.
Принцип работы и функционал пневматического тормозного привода
Главная и единственная функция любой тормозной системы - вовремя остановить автомобиль не зависимо от условий и внешних факторов. Неважно, нужно плавно остановить авто перед перекрестком или резко затормозить из-за неожиданно возникшей преграды - автомобиль должен остановится без ущерба для водителя, транспортного средства, других участников дорожного движения.
Рассмотрим основные этапы и процессы, которые происходят в пневматической тормозной системе.
Пневмокомпрессор для автомобилей МАЗ с двигателем OM 906 LA
Компрессор тормозной системы - приводной агрегат, который работает только когда запущен двигатель. Через воздушный фильтр в компрессор поступает воздух, который агрегат через регулятор давления закачивает в ресиверы.
Регулятор давления, который расположен либо как отдельный узел, либо встроен в осушитель, контролирует и оптимизирует давление воздуха, а когда ресиверы заполнены полностью, обеспечивает холостой ход компрессора. Если регулятор давления не работает, его подменяет предохранительный клапан.
Ресиверы системы соединены последовательно. В нижней части первого баллона находится спускной кран, через который из энергоносителя выводится конденсат и пары масла. Второй баллон соединен с краном, который оборудован регулятором давления и предохранительным клапаном. Последние сбрасывают лишний воздух и нормализуют давление в системе, если оно превышает допустимое.
Большой выбор тормозных суппортов
Перейти
Тормозной кран контролирует и перенаправляет поток сжатого воздуха в камеры силовых цилиндров, которые находятся в тормозных узлах колес. В одноконтурной системе за передние колеса автомобиля отвечает нижний цилиндр крана, а за задние колеса тягача и колеса прицепа (если есть) - верхний цилиндр. Пневматические тормоза прицепа присоединяют к автомобилю через разобщительный кран и соединительную головку.
Когда водитель нажимает педаль тормоза, тормозной кран открывает доступ для сжатого воздуха, который из ресиверов поступает в тормозные камеры колес. В цилиндрах увеличивается давление, разжимные кулаки прижимают колодки к тормозным барабанам колес и останавливают автомобиль. Когда водитель отпускает педаль, клапаны тормозных камер колес выводя воздух и колодки возвращаются в исходное положение.
Пневматический барабанный тормозной узел в сборе на автомобиле
Водитель может следить за состоянием пневматической тормозной системы по манометру, который показывают давление сжатого воздуха в ресиверах и тормозных камерах. Манометр соединен с датчиками давления, которые передают данные на приборную панель в кабину водителя.
Преимущества и недостатки пневматики
Пневматическая и гидравлические тормозные системы - это два аналоговых тормозных привода, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. Первый тип привода используют в основном в тяжелых автомобилях, а второй чаще встречается на транспортных средствах повседневного использования.
Чем пневматические тормоза лучше гидравлических:
когда водитель отпускает педаль тормоза, сжатый воздух не возвращается обратно в систему, а выходит через клапаны сброса в атмосферу;
пневматическая система экономичнее, так как использует сжатый воздух, который компрессор забирает из атмосферы;
воздух меньше изнашивает систему, чем жидкостный наполнитель;
сжатый воздух - нейтральная среда, поэтому вероятность того, что энергоноситель потеряет свойства, гораздо меньше. Гидравлические смеси для тормозных систем сильно отличаются друг от друга по составу, смешивать их нельзя, а вывести из строя систему может любая посторонняя примесь;
пневматическая тормозная система легче переносит температурные перепады как окружающей среды, так и внутри системы. Гидравлический энергоноситель может закипеть или замерзнуть от резкого скачка температуры, в результате тормоза ломаются;
пневматика меньше боится мелких утечек, так как компрессор работает все время и в случае утечки рабочего газа быстро восполнит недостачу.
Однако и у гидравлики есть свои преимущества:
гидротормоз срабатывает быстрее за счет того, что энергоноситель обладает высокой плотностью и не сжимается, как воздух;
у гидравлического привода конструкция значительно проще, чем у пневматической тормозной системы
гидравлический привод функционирует как отдельная система в отличие от пневматического, в котором работа компрессора зависит от работы двигателя;
несмотря на то, что пневматические тормоза срабатывают быстрее, КПД гидравлических тормозов выше за счет меньшей потери энергии при перемещении энергоносителя по трубопроводу.
Ну и самое главное отличие между гидравликой и пневматикой - цена на запчасти и агрегаты. Хотя тяжело сравнивать, например, стоимость тормозного суппорта легкового автомобиля и барабанный тормоз тяжелого тягача, как минимум из-за большой разницы в габаритах и конструкции.
Именно благодаря отличиям между двумя видами тормозных приводов каждый из типов занимает свою нишу и практически не конкурирует с аналогом.
Неисправности пневматической тормозной системы. Причины и признаки поломок. Как продлить срок службы тормозов
Основные неисправности пневматической тормозной системе:
тормоза автомобиля не реагируют на нажим педали или реагируют с большим опозданием. Причины - сжатый воздух выходит через трещину в трубопроводе или ресивере, вышел из строя компрессор. Неисправности возникают в результате резкого удара, который повредил пневмосистему, постепенного износа привода, разрыва приводного ремня, который запускает компрессор. Выход - обратиться на диагностику на станции техобслуживания;
увеличился тормозной путь автомобиля. Причины также могут быть разные. Например, разболталась педаль тормоза, износились тормозные колодки или барабаны, поврежден один из контуров магистрали. Неисправности возникают в результате естественного износа, резкого перепада давления или неправильной работы перепускных клапанов и тормозных кранов. Решение - посетите автосервис и пройдите диагностику пневмотормозов;
занос прицепа во время торможения. Проблема говорит о неисправности разобщительного клапана, который соединяет пневмосистему тягача и тормозные камеры прицепа. В результате, когда водитель тормозит, воздух поступает только в тормозные камеры, а прицеп продолжает движение. Выходит, что прицеп и тягач начинают двигаться навстречу друг другу, в результате чего прицеп как более длинный и менее устойчивый объект ведет в сторону. Чтобы устранить поломку, достаточно заменить разобщительный кран;
автомобиль ведет в сторону при торможении. Причина - тормоза работают несинхронно, колеса тормозят в разное время, и автомобиль может занести. Проблема возникает, когда неравномерно изнашиваются тормозные колодки и барабаны или одна из тормозных камер пропускает воздух.
Своевременный ремонт - залог безопасности и комфорта
Чтобы не допустить неисправности, достаточно регулярно проверять состояние тормозной системы автомобиля, следить за показатели манометров и датчиков, вовремя проходить ТО, использовать качественные и подходящие по допускам запчасти, комплектующие и сменные узлы. Именно от отношения водителя к автомобилю зависит срок службы транспортного средства. Это правило, которые должен знать и соблюдать каждый водитель независимо от того, на чем ездит человек - на легковушке или тягаче с прицепом.
steering.com.ua
Устройство современной тормозной системы
Существует ряд фирм, специализирующихся на выпуске современных тормозных систем для спортивных автомобилей. В этой статье мы рассмотрим устройство современной тормозной системы автомобиля.
Каким требованиям должна соответствовать современная тормозная система? Назначение тормозной системы.
Тормозная система служит для уменьшения скорости движения автомобиля, полной остановки автомобиля и удержания автомобиля на месте. Процесс торможения происходит за счет возникновения силы трения между колесами и дорогой.
Устройство стояночной тормозной системы
Стояночная тормозная система была создана для возможности удержания автомобиля в неподвижном состоянии при стоянке, иногда выполняет функции запасной тормозной системы, затормаживая автомобиль в случае отказа рабочей тормозной системы.
Как работает тормозная система при нажатии на педаль тормоза?
При нажатии на педаль тормоза на тормозной цилиндр передается усилие, в поршне главного тормозного цилиндра создается давление, которое передается в систему, и передает его через трубопроводы к рабочим цилиндрам на колесах, которые прижимают колодки к тормозным дискам. Чем сильнее нажимаешь на педаль тормоза, тем больше создается давление в системе, что в итоге приводит к появлению тормозных сил в точке контакта резины с дорогой. Чем сильнее вы нажмете на педаль тормоза, тем быстрее и качественнее затормозит автомобиль.
Завершение торможения сопровождается перемещение педали тормоза в исходное положение, что обеспечивается возвратной пружиной. Поршень главного тормозной цилиндра движется в начальное положение, и тормозная жидкость возвращается в главный тормозной цилиндр, при этом разжимаются тормозные колодки.
Тормозная система приводится в действие с помощью тормозного привода.
Привод современной тормозной системы различается по способу воздействия:
Механический привод тормозов (представляет собой систему тросов и рычагов, которые посредством механического соединения воздействуют на тормозные механизмы для осуществления процесса торможения);
Гидравлический привод тормозов (представляет собой систему, работа которой основана на гидравлическом взаимодействии деталей тормозной системы). Устройство гидравлического привода тормозов включает следующие детали: педали тормоза, усилитель тормозного усилия, главный тормозной цилиндр, соединительные гидравлические шланги, и тормозные механизмы. Гидравлический привод тормозной системы получил широкое распространение в современном автомобиле строении благодаря возможности системной работы с электронными системами торможения, такими как:
- Антиблокировочная система тормозов;
- Усилитель тормозного привода;
- Система распределения тормозных усилий;
- Электронная система блокировки дифференциала.
Принцип работы гидравлического привода тормозов основан напередаче тормозной жидкостик тормозным механизмам через шланги тормозной системы. Работа гидравлического привода тормозов начинается после нажатия педали тормоза, после чего вступает в работу главный тормозной цилиндр (основной элемент тормозной системы, который служит для преобразования механической работы (нажатие на педаль тормоза), в гидравлическую). Создается давление тормозной жидкости в системе, вследствие которого осуществляется работа тормозных механизмов, тормозной поршень разжимает колодки, и прижимает их к тормозным дискам, за счет чего происходит трение между ними и автомобиль начинает уменьшать скорость.
3. Электрический привод тормозов (основан на использовании источника электрической энергии). Преимущества электрического привода тормозов в простоте конструкции и в удобстве эксплуатации. К основным недостаткам электрического привода тормозов можно отнести потребность в мощном источнике электрической энергии, из-за чего электрический привод тормозов не пользуется популярностью сегодня;
4.Пневматический привод тормозов (для процесса торможения автомобиля использует сжатый воздух).
5. Комбинированный привод тормозов (основан на сочетании пневматического и гидравлического приводов).
www.autoezda.com
Назначение и общее устройство тормозов автомобиля
Тормоза предназначены для уменьшения скорости движения и быстрой остановки автомобиля, а также для удержания его на месте.
В каждом автомобиле имеются два действующих независимо друг от друга тормоза — ножной и ручной. Ножной тормоз предназначен для торможения автомобиля в движении и потому является основным рабочим тормозом. Ручной тормоз служит главным образом для затормаживания автомобиля на стоянке, для удержания его на подъемах и спусках, а также для торможения автомобиля в случае неисправности ножного тормоза.
Ножные тормоза на всех автомобилях устанавливаются в колесах и устроены примерно одинаково. Колесный тормоз состоит из двух колодок 3, установленных шарнирно на пальцах 6, закрепленных на неподвижном тормозном диске 8. Колодки расположены внутри тормозного барабана 7, соединенного со ступицей колеса. Тормозной диск жестко соединен с поворотным кулаком переднего моста, а у задних мостов — с фланцами их кожухов. Между свободными концами колодок помещен разжимной кулак 9. Когда тормозная педаль не нажата, колодки, стянутые между собой пружиной 4, не касаются тормозного барабана и колесо свободно вращается.
При нажатии на тормозную педаль разжимной кулак поворачивается, преодолевая усилие пружины 4, раздвигает колодки и прижимает их к тормозному барабану с большой силой. В результате трения, возникающего между фрикционными накладками 1 колодок и барабаном, вращение колеса прекращается и автомобиль останавливается.
Привод колесных тормозов бывает:
Гидравлический привод тормозов обеспечивает большую плавность торможения автомобиля и одновременность работы тормозов всех колес. Тормоза с гидравлическим приводом применяются преимущественно на легковых и грузовых автомобилях небольшой грузоподъемности. Это объясняется тем, что с увеличением грузоподъемности автомобиля возрастает и усилие, которое водитель должен прикладывать к тормозной педали, чтобы затормозить автомобиль; управление такими тормозами значительно затрудняется.
Интенсивность торможения автомобиля, оборудованного тормозами с пневматическим приводом, зависит не от силы нажатия на тормозную педаль, а от величины ее перемещения. Тормоза с пневматическим приводом легки в управлении и устанавливаются на автомобилях большой грузоподъемности.
Широкое распространение пневматического привода тормозов на большегрузных автомобилях и тягачах объясняется еще и тем, что обеспечивается управление тормозами прицепа. Тормозная система прицепа присоединяется при помощи шланга к тормозной системе автомобиля-тягача и работает с нею как одно целое.
Пневмогидравлический привод тормозов сочетает в себе преимущества гидравлического и пневматического приводов: большую плавность торможения, легкость управления тормозом и возможность управления тормозами буксируемого прицепа.
ustroistvo-avtomobilya.ru
Как устроена тормозная система автомобиля
На страницах нашего сайта мы уже рассматривали устройство автомобиля. Сегодня мы изучим одну из важнейших его составляющих: тормозную систему.
Тормозная система автомобиля – это наиболее важный узел, исправность которого обеспечивает безопасность водителя и пассажиров. Для чего предназначена тормозная система? Конечно, для управления скоростью движения, торможения и остановки автомобиля. В каждом автомобиле установлено несколько видов тормозных систем: рабочая, стояночная и резервная.
1. Рабочая тормозная система
Рабочая тормозная система предназначается для управления скоростью автомобиля во время движения (в первую очередь, конечно, ее снижение), а также для остановки автомобиля (на светофорах, при выполнении маневров и т.д.).
2. Стояночная тормозная система
Стояночная система предназначена для удержания автомобиля на месте, например при остановке на подъеме или спуске, на скользкой дороге и в других ситуациях.
3. Резервная тормозная система
Резервная тормозная система предназначена для торможения в случае отказа основной рабочей системы. В автомобиле она может быть представлена как автономная система или как часть рабочей системы.
4. Устройство и работа основной (рабочей) тормозной системы
Тормозная система автомобиля состоит из тормозного механизма и тормозного привода.
5. Устройство тормозного механизма
Тормозной механизм служит для создания тормозного момента, необходимого для замедления и остановки автомобиля. Работа тормозных механизмов осуществляется с использованием сил трения (так называемые фрикционные тормозные механизмы).
Устройство тормозной системы автомобиля
Рабочие тормозные системы устанавливаются непосредственно в колесах автомобиля. Они могут быть двух типов: барабанные или дисковые.Тормозной механизм барабанного типа состоит из тормозного барабана (вращающаяся часть) и тормозных колодок (неподвижная часть). В дисковых тормозных системах вместо барабана установлен тормозной диск.
В современных автомобилях, как правило, используется дисковый тормозной механизм. Неподвижные тормозные колодки в таком механизме устанавливаются внутри суппорта с обеих сторон вращающегося тормозного диска. В пазах суппорта устанавлены рабочие (колесные) цилиндры, которые при торможении прижимают колодки к тормозному диску. Сам суппорт закрепляется на кронштейне. При трении тормозных колодок о диск происходит его нагревание. Поэтому диски делаются вентилируемыми: в них имеются отверстия для ускорения охлаждения. На колодках установлены так называемые фрикционные накладки (истираемая часть тормозов) и датчики износа, которые сигнализируют о необходимости замены тормозных колодок.
6. Устройство тормозного привода
С помощью тормозного привода осуществляется управление тормозными механизмами автомобиля. Различают несколько типов тормозных приводов: механический, гидравлический, пневматический, электрический и др. Большинство современных автомобилей оборудуются гидравлическим тормозным приводом.
Конструкция гидравлического привода включает тормозную педаль, усилитель тормозов, главный тормозной цилиндр, колесные цилиндры и соединяющие все узлы между собой шланги и трубопроводы. Тормозная система приводится в действие тормозной педалью. При нажатии на нее тормозное усилие передается на главный тормозной цилиндр. При помощи усилителя тормозов создается дополнительное усилие от педали тормоза для обеспечения большей надежности торможения. В большинстве автомобилей эту функцию выполняет вакуумный усилитель тормоза.
В главном тормозном цилиндре создается давление тормозной жидкости и нагнетание ее к тормозным цилиндрам. В современных автомобилях устанавливается сдвоенный (тандемный) главный тормозной цилиндр, при помощи которого создается давление для двух контуров. Тормозная жидкость поступает в главный тормозной цилиндр из расширительного бачка, который устанавливается сверху над тормозным цилиндром.
Колесные цилиндры обеспечивают непосредственно процесс торможения, т.е. прижатие тормозных колодок к тормозному диску или барабану.
Работа всех элементов гидропривода обеспечивается, как правило, по двум независимым контурам, которые обеспечивают бесперебойную работу всей тормозной системы. При выходе из строя частично или полностью одного контура, второй контур полностью выполняет работу за него.
7. Устройство и работа стояночной системы
Стояночная тормозная система выполняет также функции резервной тормозной системы. Она полностью дублирует все функции гидравлической рабочей системы. В экстренных случаях стояночная система позволяет быстро остановить автомобиль и удержать его на месте.
Стояночная тормозная система устанавливается справа от сидения водителя за коробкой передач и также состоит из тормозного механизма и привода. В стояночной тормозной системе используется механический привод, который состоит из ручного рычага (ручника), регулируемого наконечника, уравнителя тросов, рычагов привода колодок и набора тросов. Рычаг оснащен храповым механизмом, с помощью которого осуществляется фиксация стояночного тормоза в рабочем положении. В случае срабатывания ручника на приборной панели загорается индикаторная лампочка.
При натяжении рычага усилие к тормозным механизмам передается с помощью тросов. Конструкция тормозного привода состоит из трех тросов. Передний трос соединяется с ручным рычагом, а два задних – с тормозными механизмами. Соединение тросов с элементами стояночного тормоза осуществляется с помощью наконечников. Регулировочные гайки, расположенные на концах тросов, позволяют изменять длину привода. Возвращение стояночной системы в исходное положение происходит с помощью возвратной пружины при переводе рычага в исходное положение. Пружина может располагаться на переднем тросе, уравнителе или непосредственно на тормозном механизме.
На сегодня все. В следующий раз рассмотрим основные рекомендации по обслуживанию тормозных систем.
automexanik.ru
Тормозная система автомобиля: устройство, основные узлы, принцип действия
Независимо от того, едете вы по городу в час-пик или резко тормозите перед внезапно появившимся животным, вы интенсивно пользуетесь тормозами своего авто. Ваша безопасность, а также то, доедете вы к месту назначения или нет — зависит именно от них!
Именно тормозная система позволяет безопасно и эффективно вовремя замедлить транспортное средство, вплоть до полной его остановки. В среднем водитель пользуется тормозами авто около 250 раз в день, в зависимости от того, по какой трассе он передвигается, а также какой стиль вождения предпочитает.
Тормозная система — самая важная система вашего авто!
Гидравлическая тормозная система (ТС) вашей машины состоит из сотен отдельных деталей. Основные компоненты тормозной системы: педаль тормоза, усилитель тормозов, главный тормозной цилиндр (ГТЦ), магистрали и шланги, суппорты и поршни, колодки, тормозные диски или барабаны, тормозная жидкость (ТЖ), система (ABS) и модуль управления, датчики скорости вращения колес, а также много других отдельных деталей, которые входят в состав вышеперечисленных компонентов.
Педаль тормоза имеет форму, которая позволяет умножить усилие, поступающее от вашей ноги, несмотря на то, что основное усилие создает все же ГТЦ и тормозная жидкость. Педаль тормоза позволяет контролировать ТС легким ее нажатием или отпусканием.
Нажимая педаль тормоза, ваше усилие в несколько раз усиливает механический рычаг, после чего в дело вступает усилитель тормозов, ГТЦ и ТЖ. Механическое давление на педаль преобразуется в гидравлическое, благодаря ГТЦ, который путем нагнетания ТЖ создает необходимое давление внутри всей тормозной системы, в тормозных магистралях состоящих из трубок, шлангов и т. д. Далее усилие передается на все четыре колеса, путем воздействия на поршни суппортов, давление прижимает тормозные колодки к тормозным диском. В результате из-за возникшего трения и большого сопротивления ваш автомобиль замедляется, затормаживается.
Усилитель тормозов увеличивает давление, которое вы прилагаете, нажимая на педаль тормоза, используя для этого вакуум или гидравлический насос. Без усилителя тормозить было бы намного тяжелее, для этого пришлось бы прилагать намного больше сил. Усилитель работает только когда работает мотор. Далее в работу включается главный тормозной цилиндр (ГТЦ), он преобразует и усиливает ваше нажатие на педаль тормоза в гидравлическое давление. Когда вы нажимаете на педаль, ГТЦ перемещает поршни внутри цилиндра, тем самым создавая давление и воздействия на ТЖ. Жидкость начнет двигаться внутри системы под давлением воздействия на рабочие механизмы.
Главный тормозной цилиндр оснащен резервуаром, в котором находится тормозная жидкость, сам резервуар расположен в верхней части цилиндра, что позволяет контролировать уровень ТЖ в системе и вовремя производить доливку в случае необходимости.
Тормозные магистрали и шланги представляют собой сеть тонких, но прочных металлических и резиновых трубок, которые соединяют различные узлы системы. Внутри магистрали образуется давление, поэтому прочность трубок и герметичность — чрезвычайно важна.
Тормозные суппорты бывают разных форм и размеров и могут включать в себя от одного до 4 или даже 6 поршней с гидравлическим приводом. Как я уже говорил, под воздействием поршней тормозные колодки начинают двигаться навстречу тормозному диску. Вступая с ним в контакт возникает трение, ну, а дальше вы уже знаете... Чем больше поршней имеет суппорт, тем более равномерным будет распределение тормозного усилия по колодкам, кроме того это позволяет увеличить рабочую поверхность самих колодок. Чем больше будет рабочая поверхность колодки, тем большей будет площадь контакта, тем выше будет сопротивление и трение колодок о диски. В конечном итоге получим более эффективное торможение и остановку транспортного средства.
Тормозные колодки установлены попарно на каждое колесо дискового тормоза. Они изготовлены из износостойкого фрикционного состава, который обеспечивает отличные термостойкие свойства, а также высокий уровень трения, что в итоге обеспечивает высокое сопротивление и эффективное торможение. При каждом нажатии на педаль и контакте колодок с дисками, они постепенно стираются. Этот процесс неизбежен и считается абсолютно нормальным явлением. Не нормально, когда к естественному износу добавляется деформация, неравномерный износ, замасливание или разрушение фрикционного слоя колодок.
Тормозные диски представляют собой металлические тарелки, которые вступают в контакт с колодками и принимают непосредственное участие в торможении колес. Тормозные диски вращаются вместе с колесами и располагаются между колесом и ступицей, обеспечивая необходимую поверхность для трения колодок. Первые тормозные диски были монолитными, но в ходе эволюции, их конструкция стала более сложной. Современные тормозные диски, как правило, имеют вентиляционные отверстия, по сути, это два диска, между которым находится сеть вентиляционных каналов, которые способствуют лучшему отводу тепла. Вентилируемые тормозные диски чаще всего устанавливают на передние колеса, поскольку на передние тормоза приходится большая часть тормозного усилия, трение более сильное и температуры более высокие.
Истирание дисков также неизбежно, однако из-за тяжелых условий эксплуатации тормозные диски часто выходят из строя гораздо раньше. Среди основных проблем можно выделить: деформацию диска, появление глубоких борозд, неравномерный износ, растрескивание, а также полное разрушение диска.
Тормозные барабаны на современных авто встречаются все реже ввиду их невысокой эффективности. Как правило барабанные тормоза сегодня устанавливаются на коммерческие или грузовые авто на заднюю ось. В такой системе тормозные колодки располагаются внутри барабана, а во время нажатия на педаль колодки разводятся и прижимаются к внутренней части барабана, тем самым затормаживая колесо.
Ключевым элементом любой гидравлической тормозной системы является давление, которое образуется в результате воздействия силы в одной точке, с последующей передачей ее в другую точку посредством несжимаемой жидкости. Уникальность ТЖ заключается в том, что она в отличие от других жидкостей не сжимается, то есть не подвержена сжатию в случае воздействия на нее давления. Такая жидкость прекрасно себя зарекомендовала при работе под высоком давлением, более того жидкость прекрасно переносит высокие температуры. Именно жидкость является рабочим инструментом, который приводит в движение тормозные поршни суппортов.
Система ABS под управлением электроники и блока управления следит за тем, чтобы во время торможения колесо не блокировалось и не шло "юзом". Когда колесо блокируется во время нажатия на педаль, торможение происходит неэффективно. Система включает в себя большое количество электронных датчиков, а также модуль управления. Сигналы от датчиков поступают в "мозг" системы ABS, которая принимает решение согласно заложенному в нее алгоритму действий, исходя из тех или иных расчетов. Модуль посылает сигналы клапанам и насосу, активируя и деактивируя тормозное усилие (около 15 раз/сек). Водитель ощущает такие частые прерывистые торможения через свою педаль, на которую давит непрерывно с одним усилием. Система имеет функцию самодиагностики, и при каждом запуске мотора электроника сканирует всю антиблокировочную систему на предмет неисправностей. В случае наличия таковых загорается соответствующий индикатор, как правило в виде одноименной
ford-master.ru
Устройство тормозной системы автомобиля [ для начинающих и чайников ]
Расскажем про устройство тормозной системы автомобиля для начинающих и чайников: из чего состоит и как работает (основы).
Тормозная система авто состоит из:
основная (рабочая) - обеспечивает замедление машины не менее 5,8 м/с2, движущегося со скоростью не более 80 км/ч при усилии на педаль менее 50 кг;
вспомогательная (аварийная) - обеспечивает замедление не менее 2,75 м/с2;
стояночная - может быть совмещена с аварийной.
Как работает
Принцип работы любой тормозной системы прост. Водитель, воздействуя на педаль тормоза передает усилие через ряд устройств на колесные механизмы, которые, в свою очередь, воздействуют на тормозные диски, прижимая к ним колодки и тем самым останавливая их вращение и, соответственно автомобиль в целом. Наиболее часто используется рабочая. Она состоит из ряда устройств, позволяющих водителю снижать скорость вплоть до полной остановки. В неё входят тормозные устройства (дисковые, барабанные), главный тормозной цилиндр, вакуумный усилитель тормозов и регулятор тормозных сил. Плюс магистрали с тормозной жидкостью. Главный тормозной цилиндр (ГТЦ) предназначен для преобразования усилия, прилагаемого к педали тормоза, в избыточное давление тормозной жидкости и распределения его по рабочим контурам. Бачок с запасом жидкости может крепиться на ГТЦ или вне его.
Вместе с ГТЦ устанавливают вакуумные усилители, которые увеличивают силу, создающую давление в тормозной системе. Т.е. он усиливает силу при нажатии педали тормоза - не нужно давить изо всех сил.
Регулятор уменьшает давление в приводе механизмов задних колес. Его ещё называют «колдун». При торможении сила инерции движущегося автомобиля и противодействующая ей сила трения создают опрокидывающий момент. Передняя подвеска, реагируя на него, «проседает», а задние колеса «разгружаются». Поэтому даже при не интенсивном торможении задние колеса могут блокироваться, что часто приводит к заносу машины. В зависимости от изменения расстояния между элементами задней подвески и кузовом давление в приводе задних тормозов (по сравнению с передними) ограничивается.
В результате блокировки задних колес (в зависимости от замедления и загруженности автомобиля) не происходит или она возникает значительно позже.
Рабочий контур делится на основной и вспомогательный. Если система исправна, то работают оба, но при разгерметизации одного - другой продолжает работать, становясь вспомогательным (аварийным). Распространены три компоновки разделения:
2 + 2 подключенных параллельно (передние + задние)
2 + 2 подключенных диагонально (правый передний + левый задний и т. д.)
4 + 2 тормозных механизма (в один контур подключены тормозные механизмы всех колес, а в другой только два передних)
Схема компоновки гидропривода: 1 - главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем; 2 - регулятор давления жидкости в задних механизмах; 3-4 - рабочие контуры.
На многих машинах в тормозной привод встраивают антиблокировочные системы (АБС). Конструктивно АБС - это совокупность датчиков, модуляторов и блока управления. При торможении блок управления анализирует поступающую от датчиков информацию о скорости автомобиля и угловой скорости вращения колес, отслеживает работу исполнительных механизмов, которые регулируют давление жидкости в том или ином колесном механизме, не давая ему заблокироваться в случае экстренного торможения.
Таким образом, для любого состояния дороги определяется режим «относительного скольжения», обеспечивающего минимальный тормозной путь, и полная блокировка колес становится невозможной при любом усилии на педаль тормоза.
Тормозные механизмы
Разделяют на дисковые и барабанные.
Дисковые бывают с подвижным или неподвижным суппортом. Наибольшее распространение получили механизмы с подвижным суппортом, которые исключают неравномерный износ колодок. Еще одной особенностью механизма с подвижным суппортом является меняющееся расстояние от внешнего габарита до колесного диска в зависимости от состояния колодок.
Положение суппорта: а - с изношенными колодками; б - после установки новых колодок.
Дисковые тормоза эффективнее барабанных и работают в более высоком температурном режиме. Для лучшего отвода тепла из рабочей зоны часто используют вентилируемые диски. Его увеличенная толщина позволяет разместить между поверхностями трения ребра жесткости, которые обеспечивают принудительную циркуляцию воздуха. При вращении создается центробежная сила, она заставляет поступающий воздух устремляться от центра к краям диска. Нагретый воздух выбрасывается в окружающую среду, а вентилируемый диск охлаждается.
Барабанные механизмы устанавливают обычно на задние колеса. В процессе работы зазор между колодкой и барабаном увеличивается. Для его устранения предназначены механические регуляторы. Износ колодок компенсируется их самоподводкой, происходящей, как правило, при резком торможении. Теплоотвод осуществляется через колодочные накладки, массивную металлическую основу и ребра охлаждения тормозного барабана.
Вспомогательная (аварийная) система
Начинает действовать при разгерметизации одного из рабочих контуров (вытекает тормозная жидкость). В этом случае в бачке с тормозной жидкостью, разделенном на два независимых объема, уровень понижается до критической отметки. Далее он продолжает понижаться только в объеме неисправного контура, а объем исправного сохраняет критический уровень жидкости.
Стояночная система
Имеет механический привод, как правило, на задние колёса. Рычаг стояночного тормоза соединяется тонким тросом с задними механизмами, в которых находится устройство, приводящее в действие штатные или дополнительные (стояночные) колодки.
Вопросы по работе
Каков срок службы тормозных колодок?
Для большинства автомобилей пробег колодок до полного износа составляет до 60 000 км при езде в обычном режиме. Срок службы зависит от стиля вождения, а наличие дефектов на поверхности диска может заметно его сократить. Подробнее в статье - как определить износ колодок.
Каковы температуры торможения?
Температуры, возникающие при трении между колодками и дисками, в норме не превышают 370°С даже в условиях интенсивного движения. При спортивной езде - порядка 480-650°С являются обычной, возрастая до 820°С, Примерно до такой температуры нагреваются колодки машины, когда они приобретают красноватый оттенок.
Не стоит приобретать спортивные колодки из-за того, что любите быструю езду. Подавляющее большинство их нуждается в предварительном «разогреве» и не будут эффективно работать при обычных температурах, а это чревато аварийной ситуацией.
Почему педаль тормоза становиться мягкой или жесткой?
Зачастую педаль тормоза кажется в первое время «мягкой» после установки новых колодок. Необходим некоторый промежуток времени для притирки трущихся поверхностей. «Жесткой» педаль становится после некоторого времени.
Есть ли преимущества в перфорированных дисках?
Они имеют некоторые преимущества - разрушают поверхностную пленку, образующуюся при перегревании тормозов, поддерживают чистоту поверхности тормозной колодки, удаляя продукты сгорания, образующиеся на трущихся поверхностях под воздействием высоких температур.
Как развивалась тормозная система
Даже на дешевых машинах барабанные тормоза исчезают, а система АБС обязательна для всех новых авто. Взамен появляются дисковые тормоза, которые обладают большей эффективностью. Производители устанавливают на передней оси вентилируемые диски, а на задней - дисковые без вентиляции. Это понятно, ведь нагрузка на задние тормоза меньше, чем на передние.
Путь от момента нажатия на педаль тормоза до начала торможения составляет: при скорости 20 км/ч - 4 м, 40 - 8 м, 60 км/ч - 12 м, 80 - 16 м, 100 км/ч - 20 м. Соответственно тормозной путь в этих случаях составляет: 3, 11, 24, 42, 66 м. Дистанция до впереди идущего автомобиля должна быть не менее: при скорости 40 км/ч - 20 м, 50 - 25 м, 80 км/ч - 80 м. В дождь дистанция должна быть увеличена в полтора раза.
С повышением скорости автомобилей возросла мощность тормозной системы, значит требуется дополнительное охлаждение. Стали применять диски с перфорацией и дополнительными канавками, которые ранее были привилегией спортивных машин. Их устанавливают на мощных авто в базовой комплектации. Из автоспорта перешли керамические тормозные диски. Они обладают большей прочностью и быстрее охлаждаются, по сравнению с чугунными. Возможно, «керамика» в будущем будет ставиться на машины среднего класса.
Главное достоинство керамических дисков - они не перегреваются при интенсивном торможении. По этой причине их применяют в автоспорте и на спортивных машинах в качестве опции.
Новинка тормозной системы - система Brake Assist. Суть в том, что радар, установленный на бампере определяет расстояние до впереди идущего автомобиля. Если это расстояние, по его мнению будет критическим, то система подает сигнал на привод тормозов. Он приближает колодки к диску всего на несколько десятых долей миллиметра. При нажатии на педаль тормоза в этот момент, система Brake Assist позволяет сократить тормозной путь.
Последнее веяние - тормоза без механической связи. Они управляются электронными устройствами по проводам, никакой механической связи нет. Некоторые производители применяют электронные тормоза на концепт карах, но в серийное производство не запускают.
На современных авто тормозной путь со 100 км/ч до полной остановки составляет 40-45 метров. На некоторых машинах - до 38 метров. Если посмотрим на 20 лет назад, тогда он составлял 50-60 метров. Прогресс очевиден.
Устройство тормозной системы автомобиля
