Как это работает: Электронный ручник. Стояночный тормоз: виды.

С момента времени Х, когда заурчал двигателем первый, пока экспериментальный, прототип автомобиля, конструкторская мысль непрестанно двигалась вперед, воплощаясь в металле, пластмассе или в пластинках кремния. Шла черепашьим шагом, летела, как птица, но только вперед, придавая нашим любимцам такой привычный и узнаваемый вид.

Герой сегодняшней статьи, стояночный тормоз, так же претерпел ряд кардинальных изменений, приобрел «интеллект», а сложностью конструкции превосходит станки с ЧПУ, собиравшие автомобили в середине 70-х годов двадцатого столетия.

Сколько в автомобиле тормозных систем

Три. И все они обеспечивают функции изменения скорости движения автомобиля, остановку и удержания на месте, используя силу трения и реакции опоры между колесом и материалом дорожного покрытия. Итак, разновидности тормозных систем :

Рабочая - обеспечивает управляемое снижение скорости движения автомобиля, при необходимости вплоть до остановки. Состоит из привода для передачи усилия и тормозного механизма. Он бывает, как правило, фрикционного типа, устанавливается в колесе и делится на два типа, барабанный и дисковый. Система привода и передачи усилия так же разделяется на несколько видов:

• Механический привод
• Гидравлический
• Электрический
• Пневматический

Первые три вида приводов будут детально рассмотрены в дальнейшем материале статьи.

Запасная - выполняет функции рабочей, при ее полном или частичном отказе. Конструктивно может представлять собой автономный узел или быть частью основной системы. Использует механизмы рабочей системы.

Стояночная - известная больше как ручной тормоз, служит для длительного удержания авто на месте, препятствует скатыванию по наклонной поверхности. При вождении транспортного средства используется для начала движения по наклонной поверхности вверх. Использует элементы рабочей.

Как это работает

Принцип работы стояночного тормоза легче всего пояснить на примере системы с механическим приводом.
Механический ручной тормоз представляет собой систему из управляющего рычага, посредством тяг и системы тросов связанного с фрикционными механизмами колес .

Рычаг ручного тормоза, оснащенный храповым колесом для фиксации в рабочем положении, передает усилие на систему из одного, двух или трех тросов, соединенных с тормозным механизмом задних колес транспортного средства. Наибольшей популярностью пользуется схема с использованием трех тросов, одного центрального и двух боковых. Для обеспечения равного усилия на тормозных механизмах правого и левого колеса, центральный трос соединен с боковыми через специальную деталь сложной формы, так называемый уравнитель.

Элементы стояночного тормоза соединены с тросами посредством регулируемых наконечников . Такая схема позволяет производить подстройку системы без трудоемкой замены основных элементов привода.

Рычаги фрикционных механизмов, связанные с тросами, разводят тормозные колодки, прижимая их к поверхности барабана. Разблокировать стояночный тормоз, или снять автомобиль с ручника, можно опустив рычаг механического привода. Возвратное устройство вернет колодки в первоначальное положение и освободит тормозной барабан.

Просмотр небольшого видеоролика позволит яснее понять принцип работы стояночного тормоза.

Историческая справка. Барабанные тормоза были изобретены французским инженером Луи Рено в 1902 году. До 1930-х годов использовалась схема, в которой колодки разводились при помощи системы рычагов, позднее стали использовать небольшие по размеру тормозные цилиндры. Устройство барабанного тормоза подразумевает быстрый износ колодок , и до изобретения в 1950-х годах саморегулирующегося механизма, система требовала постоянной подстройки. С 1970-ого года на передние колеса легковых автомобилей устанавливают дисковые тормоза. На задние – как правило, барабанные, поскольку стояночный тормоз наиболее эффективно работает именно с этим видом фрикционных механизмов.

Тюнинг гидравлической системы

Гидравлический привод используется в большинстве современных машин. Простое и надежное устройство, минимум сложных и ломких деталей, позволяют оставаться в строю даже в век электронных вычислительных и управляющих блоков, заменивших многие механические элементы в конструкции автомобиля.
Простая схема включает в себя:

1. главный тормозной цилиндр;
2. расширительный бачок;
3. регулятор давления;
4. два тормозных контура, для передних и задних колес транспорта.

При нажатии на педаль, в системе создается давление, передающееся на тормозные цилиндры, расположенные в колесах, которые прижимают колодки к поверхности дисков или барабанов. Разблокировка при снятии давления выполняется при помощи возвратного механизма.

Схема работы гидравлического ручника станет яснее после просмотра следующего видео.

Многие автолюбители, недовольные тем, как работает механический привод стояночного тормоза, решаются на модификацию основной тормозной системы. Гидравлический ручной тормоз устанавливается на контур, обслуживающий механизмы задних колес. Все элементы механического привода безжалостно удаляются.

По внешнему виду ручной тормоз, используемый для проведения модификации, практически не отличается от механического «собрата». Та же рукоять с кнопкой разблокировки, тот же храповой механизм, но вместо центрального троса – гидроцилиндр, мало чем отличающийся от ГТЦ основной системы.

Внешний вид ручного гидравлического тормоза.

Теперь давление в тормозном контуре, отвечающем за задние колеса автомобиля можно создать не только совместно с передним контуром, как происходит при штатном срабатывании основной системы, но и затянув рукоять ручного стояночного тормоза.

Схема установки ручного тормоза в гидравлическую систему автомобиля ВАЗ.

Основное преимущество модификации такого рода заключается в простоте обслуживания. Гидравлический привод стояночного тормоза работает без уравнителя усилий на правом и левом колесе. Согласно закону Паскаля, описывающему поведение жидкости в сообщающихся сосудах, давление во всех точках тормозного контура будет одинаковым.

Основной недостаток – снижение надежности системы в целом. Механический привод стояночного тормоза работал независимо от гидравлической рабочей тормозной системы. Теперь же, пробой контура и потеря жидкости, грозит оставить автомобиль без средств экстренной остановки.

Электромеханический стояночный тормоз

Развитие электронно-вычислительных систем и активное использование бортовых компьютеров в автомобилестроении привело к замене многих механических элементов блоками с программным управлением. Не обошло стороной это нововведение и тормозную систему. Электрический, или как его еще называют, электронный стояночный тормоз представляет собой автономный узел, работающий под управлением бортового компьютера автомобиля.

Конструктивно данное устройство состоит из электродвигателя, ременной передачи, планетарного редуктора и винтового привода. Электрический стояночный тормоз устанавливается на суппорте задних колес автомобиля.

При подаче управляющего сигнала электродвигатель посредством ременной передачи сообщает вращательное движение планетарному редуктору. Последний, снизив частоту оборотов электродвигателя, воздействует на винтовой механизм, отвечающий за прижатие колодок к тормозному диску.

Электронный привод стояночного тормоза. Схема исполнительной части.

Электромеханический стояночный тормоз включает в себя:

• входные датчики;
• электронный блок управления.

Датчик уклона информирует бортовой компьютер о положении автомобиля относительно линии горизонта, датчик сцепления фиксирует положение педали и скорость ее отпускания.

При нажатии кнопки включения, расположенной на передней панели автомобиля, электрический привод стояночного тормоза, воздействуя на прижимной винт, притягивает колодки к тормозному диску. Электрический стояночный тормоз отключается автоматически, при нажатии на педаль акселератора. Предусмотрен и «ручной» режим снятия – при нажатии на педаль тормоза.

При отключении тормоза электронный блок управления анализирует угол наклона автомобиля, положение педали акселератора и скорость отпускания сцепления. Эти данные помогают выбрать правильное время для разблокировки тормозных дисков, что создает исключительно комфортные условия вождения.

Схема включения электромеханической тормозной системы в бортовую управляющую сеть современного автомобиля.

Не следует оставлять автомобиль на продолжительное, более двух недель, время на стояночном тормозе. На влажном воздухе тормозные колодки могут «прикипеть» к дискам или барабану, полностью обездвижив машину. Такая же ситуация может случиться в холодное время года. Осевшая на тормозных механизмах влага может препятствовать нормальной работе системы.

Следует не реже раза в месяц проводить проверку работоспособности ручника. Особенно это касается автомобилей с механическим приводом стояночного тормоза. Тросы, передающие усилие, могут растянуться, что приведет к крайне неприятным последствиям.

Стояночный тормоз (он же ручной тормоз, или в обиходе «ручник») является неотъемлемой частью тормозного управления автомобиля. В отличие от основной тормозной системы, используемой водителем во время движения, стояночная тормозная система служит, в первую очередь, для удержания на месте автомобиля, стоящего на поверхностях с уклоном, а также может быть использована как экстренная аварийная тормозная система при отказе основной. Из статьи узнаем об устройстве и принципе работы ручника.

Общий вид ручного тормоза

Главное предназначение стояночного тормоза (или ручника) состоит в удержании автомобиля на месте во время длительной стоянки. Также он используется в случае выхода из строя основной тормозной системы при аварийном или экстренном торможении. В последнем случае ручник применяется в качестве притормаживающего устройства.

Также ручной тормоз используется при осуществлении резких поворотов на спортивных автомобилях.

Стояночный тормоз состоит из тормозного привода (как правило, механическог)о и тормозных механизмов.

Виды стояночного тормоза

По типу привода ручной тормоз подразделяется на:

• механический
• гидравлический
• электромеханический стояночный тормоз (EPB)

Наиболее распространен первый вариант благодаря простоте конструкции и надежности. Для активации ручника достаточно потянуть рукоятку на себя. Натянутые тросы заблокируют колеса и приведут к снижению скорости. Произойдет торможение автомобиля. Гидравлический ручник используется значительно реже.

По способу включения стояночный тормоз бывает:

Ручник, приводимый в действие при помощи педали, используется на автомобилях с автоматической коробкой передач. Педаль ручного тормоза в таком механизме расположена на месте педали сцепления.

Различают также следующие виды привода стояночного тормоза в тормозных механизмах:

• барабанный
• кулачковый
• винтовой
• центральный или трансмиссионный

В барабанных тормозах используется рычаг, который при натяжении троса начинает воздействовать на тормозные колодки. Последние прижимаются к барабану, и происходит торможение.

При активации центрального стояночного тормоза происходит блокировка не колес, а карданного вала.

Также имеет место электрический привод ручного тормоза, где дисковый тормозной механизм взаимодействует с электродвигателем.

Устройство стояночного тормоза

К основным элементам ручника относятся:

• механизм, приводящий тормоз в действие (педаль или рычаг)
• тросы, каждый из которых воздействует на основную тормозную систему, приводя к торможению

В конструкции тормозного привода ручника используются от одного до трех тросов. Схема из трех тросов наиболее популярна. Она включает в себя два задних троса и один передний. Первые соединены с тормозными механизмами, второй — с рычагом.

Тросы соединяются с элементами стояночного тормоза за счет регулируемых наконечников. На концах тросов расположены регулировочные гайки, позволяющие менять длину привода. Снятие с тормоза или возвращение механизма в первоначальное положение происходит за счет возвратной пружины, находящейся на переднем тросе, уравнителе или непосредственно на тормозном механизме.

Принцип работы ручника

Механизм приводится в действие переводом рычага в вертикальное положение до щелчка фиксатора. В результате тросы, прижимающие тормозные колодки задних колес к барабанам, натягиваются. Задние колеса блокируются, происходит торможение.

Чтобы снять автомобиль с ручника, необходимо зажать фиксирующую кнопку и опустить рычаг вниз, в исходное положение.

Стояночный тормоз в дисковом тормозном механизме

Что касается автомобилей с дисковыми тормозами, то здесь применяются следующие разновидности стояночного тормоза:

• винтовой
• кулачковый
• барабанный

Винтовой применяется в дисковых тормозах с одним поршнем. Последний управляется за счет вкрученного в него винта. Винт вращается за счет рычага, соединенного с другой стороны с тросом. Поршень по резьбе вдвигается и прижимает тормозные колодки к диску.

В кулачковом механизме поршень перемещается за счет толкателя, имеющего привод от кулачка. Последний жестко соединен с рычагом с помощью троса. Перемещение толкателя с поршнем происходит при повороте кулачка.

Барабанный тормозной механизм применяется в дисковых тормозах с несколькими поршнями.

Эксплуатация ручного тормоза

В заключении дадим пару советов по эксплуатации ручника.

Необходимо всегда проверять положение ручника перед началом движения. Ехать на ручнике не рекомендуется, это может привести к повышенному износу и перегреву тормозных колодок и дисков.

А можно ли ставить машину на ручник зимой? Этого делать также не рекомендуется. В зимний период грязь со снегом налипает на колеса и при сильном морозе даже кратковременная остановка может привести к замерзанию тормозных дисков с колодками. Движение автомобиля станет невозможным, а применение силы может привести к серьезным поломкам.

В автомобилях с автоматической коробкой передач, несмотря на режим «паркинг», рекомендуется использовать также и ручник. Во-первых, это позволит продлить срок службы механизма «паркинга». А во-вторых, избавит водителя от внезапного отката машины в ограниченном пространстве, что, в свою очередь, может привести к нежелательным последствиям в виде наезда на соседнюю машину.

Заключение

Стояночный тормоз является важным элементом в устройстве автомобиля. Его исправность повышает безопасность эксплуатации транспортного средства и снижает риск аварий. Поэтому необходимо регулярно проводить диагностику и обслуживание данного механизма.

Электронные ручники (EPB) в автомобилях начали появляться с начала 2000-х годов. В принципе был не нужен потребителям, так как всех устраивал классический ручник. Зачем же автомобильные компании начали применять новую технологию электронного ручника? На самом деле для этого были веские причины в автопромышленности. Давайте узнаем, что такое электрический (электронный) стояночный ручной тормоз, как он работает и зачем он пришел в современный автомобильный мир?

Что дает автопроизводителям электронный ручник? Во-первых, с помощью электронной системы ручника автомобильным компаниям нет необходимости в размещение в салоне автомобилей громоздкого и неудобного рычага стояночного тормоза.

Кроме того, также благодаря электронному ручному тормозу производители избавились от кабельно-тросового механизма, который соединял ручник в салоне с тормозными суппортами или цилиндрами (в зависимости от марки и модели), расположенные на задних колесах.

Где в автомобиле расположена кнопка или переключатель электронного ручного тормоза (ручника)?

Вместо огромной ручки стояночного тормоза в современных автомобилях, как правило, теперь устанавливают миниатюрный переключатель или кнопку. Это позволило освободить место в пространстве между сиденьями .

Получив дополнительное пространство на центральной консоли между передними сиденьями, автопроизводители получили больше пространства для дополнительных важных удобств, таких как держатели стаканов (подстаканники), пепельниц, кнопок или колес управления информационно-развлекательной системой (в некоторых моделях в этом месте появился полноценный тачпад, которым стало возможно управлять функциями автомобиля, как смартфоном).

Теоретически переключатель или кнопка электронного ручника может быть установлена в любом месте салона. Но чаще всего управление электронным стояночным тормозом располагается на центральной консоли между сиденьем водителя и пассажира. Это место оказалось оптимальным для легкой досягаемости водителя.

Правда стоит отметить, что в наши дни такие компании, как и , плывут против течения и размещают кнопки управления электрическим ручником совершенно в других местах. Чаще всего слева от рулевой колонки под приборной панелью. Кнопка, как правило, обозначается литерой "Р".

Но, несмотря на ее необычное месторасположение, электронным ручником легко управлять. Но это позволило компаниям Мерседес и Порше сэкономить ещё пространство между сиденьями спереди, оснастив центральную консоль дополнительными кнопками для других функций, отвечающие за уровень комфорта и удобства в автомобиле.

Как работает электронный ручник?

Электронный ручник (EPB) работает с помощью специального отдельного электронного блока управления сточным тормозом. В некоторых автомобилях, в зависимости от производителя, электрический стояночный тормоз работает, как часть функции системы контроля устойчивости.

Так что электронный ручник активирует электрическую систему гидравлики задней тормозной системы, в отличие от классического ручного тормоза, который использует гидравлически-механическую систему. То есть в современном автомобиле, оснащенного электронным ручником, задние активируются с помощью электричества.

В зависимости от типа, модели и марки автомобиля, водитель, для того чтобы поставить автомобиль на электронный ручник, просто смещает переключатель или нажимает просто на соответствующую кнопку в салоне машины.

Далее кнопка или переключатель посылает сигнал блоку управления ручным тормозом, который в свою очередь передает сигнал на задние колеса, для включения гидравлически-электрических суппортов. В итоге автомобиль с помощью простого нажатия кнопки устанавливается на ручник.

Чтобы выключить электронный стояночный ручной тормоз, водитель передвигает переключатель в обратное положение или снова нажимает кнопку электронного ручника («Р») на панели, и тормозная система машины отжимает задние тормозные суппорты.

Преимущества электронного стояночного тормоза

Как мы уже упомянули выше, эта система ручного тормоза освобождает пространство внутри автомобиля. Но это не все. Например, технология электрического ручника имеет некоторые и другие преимущества.

Так благодаря электронному управлению ручника, позволило автопроизводителям автоматизировать процесс функции связанные с ручным стояночным тормозом. Так в некоторых автомобилях электроника может автоматически устанавливать и снимать транспортное средство с ручника.

Например, во многих современных транспортных средствах с электронным ручником стало возможным, при нажатии на педаль газа, автоматически снимать машину с ручного стояночного тормоза. Правда, как правило, для этого двери машины должны быть закрыты, водитель должен быть пристегнут ремнями безопасности, а положение коробки передач, должно быть установлено в режим "Драйв". Согласитесь очень удобная функция. Но без электронного ручника реализовать что-то подобное ранее было тяжело.

С другой стороны электронный ручник позволил автомобильным компаниям предусмотреть функцию, которая позволяет автоматически включать ручник, как только, например, откроется дверь автомобиля, ремень безопасности будет отстегнут, а будет переведена на режим "Паркинг" или на нейтральное положение.

Правда, подобную опцию предлагают не все автопроизводители. Обычно подобной функцией оснащаются премиальные автомобили. Согласитесь актуальная опция, особенно для тех, кто забывает ставить машину на ручник.

Ручной тормоз изначально был задуман с целью предотвращения случайного движения автомобиля на стоянке. Система устроена таким образом, что при поднятии рычага тросики зажимают колодки и автомобиль остается неподвижным. Хотя опытные водители предпочитают вовсе не пользоваться ручником, особенно зимой. Тормозом служит включение передачи при выключенном двигателе, это не только увеличивает срок службы ручника, но и позволяет избежать примерзания тормозных колодок зимой.

Про ремонт ручного тормоза обычно вспоминают перед прохождением технического осмотра. Существует несколько наиболее вероятных причин поломки, которые вы сможете сами продиагностировать:

1) После снятия с ручника задние колеса еще некоторое время не вращаются, а после небольшой поездки все возвращается в норму. Это происходит из-за закисания тросиков ручника, что приводит к постоянному зажатию колодками Исправить данную проблему поможет только замена.

2) Ручной тормоз совсем не работает. Скорее всего, причина в том, что тросик выработал свой ресурс и при очередном усилии просто лопнул.

3) Слишком высоко приходится поднимать рычаг, чтобы машина оставалась на месте. Здесь, вероятнее всего, произошел износ колодок, что привело к увеличению зазора между колодкой и тормозным диском. Произведите замену и, если результат изменился ненамного, подтяните тросики.

Как ни странно, сломанный ручной тормоз - довольно частое явление среди тех автовладельцев, кто практически им не пользуется или пользуется не по назначению. К примеру, сейчас пошла огромная мода на так называемый дрифтинг (управляемый занос), где начинающие водители, насмотревшись кино, начинают делать заносы, совсем не оборудовав свои авто, что может привести к плачевным последствиям. Для таких развлечений необходим Его конструкция немного отличается от стандартного, и он устанавливается дополнительно, а не взамен заводского. Такой тормоз не удержит ваш автомобиль на склоне и тем более не спасет зимой, но поможет сохранить оставшиеся детали для дальнейшего их целенаправленного использования.

Эта, казалось бы, мелочь довольно сильно облегчает жизнь многим водителям, а иногда и спасает ее. Нередки случаи, когда только ручной тормоз спасал от неминуемой гибели по причине отказа основной системы торможения. Именно поэтому многие профессиональные водители рекомендуют следить за исправностью данного механизма.

Стоит сказать, что если вы оказались в вышеуказанной ситуации, то ни в коем случае нельзя резко дергать ручник. Такая реакция не только не спасет вас, но может усугубить и без того проблемный момент, отправив вас в занос. Если вы чувствуете, что при нажатии педали тормоза автомобиль не прекращает движение, то спокойно и как можно быстрее необходимо включать с плавным поднятием ручника вверх. позволит вам притормозить двигателем, а постепенное использование стояночного тормоза убережет от заноса и ускорит процесс торможения.

Стояночный тормоз (обиходное название – ручник) служит для удержания автомобиля на месте длительное время. Используется во время стоянки автомобиля, остановке на площадках с уклоном, а также в движении для осуществления резких поворотов на заднеприводных спортивных автомобилях. Стояночная тормозная система является также запасной (аварийной) системой, так как полностью дублирует гидравлическую рабочую систему. Применение стояночного тормоза в экстренном случае во время движения позволяет довести транспортное средство до полной остановки.

В стояночной тормозной системе используется в основном механический тормозной привод, который обеспечивает передачу тормозного усилия от человека к тормозному механизму. Человек взаимодействует с ручным рычагом, тягой или ножной педалью.

Самым популярным устройством является ручной рычаг, который располагается, как правило, справа от водителя рядом с сиденьем. Ручной рычаг оснащен храповым механизмом, обеспечивающим фиксацию стояночного тормоза в рабочем положении. На рычаге расположен выключатель контрольной лампы стояночного тормоза. Сама лампа установлена на панели приборов и включается при срабатывании стояночного тормоза.

От рычага к тормозным механизмам усилие передается с помощью тросов. В конструкции тормозного привода стояночного тормоза используются один, два или три троса. Самая популярная схема с тремя тросами: один передний (центральный) и два задних троса. Передний трос соединен с ручным рычагом, задние тросы – с тормозными механизмами. Для соединения переднего троса с задними тросами и равномерной передачи усилия используется т.н. уравнитель.

Непосредственное соединение тросов с элементами стояночного тормоза осуществляется с помощью наконечников, часть из которых регулируемые. Регулировочные гайки на концах тросов позволяют изменять длину привода. Возвращение системы в исходное положение (снятие с тормоза) производится при переводе ручного рычага в соответствующее положение с помощью возвратной пружины. Пружина может располагаться на переднем тросе, уравнителе или непосредственно на тормозном механизме.

Тормозной привод стояночной тормозной системы должен регулярно использоваться, в противном случае может произойти закисание тросов и потеря функций. Это особенно актуально для автомобилей с автоматической коробкой передач, где в силу конструкции коробки стояночным тормозом можно не пользоваться.

На некоторых современных легковых автомобилях применяется электрический привод стояночного тормоза, в котором электродвигатель непосредственно взаимодействует с дисковым тормозным механизмом. Система носит название электромеханический стояночный тормоз.

В конструкции стояночного тормоза используются, как правило, штатные тормозные механизмы задних колес, в которые внесены ряд изменений.

В барабанном тормозном механизме торможение при стоянке производится с помощью отдельного рычага, который одной стороной соединен с задним тросом, другой – с тормозной колодкой. При срабатывании тормозного механизма трос перемещает рычаг, который в свою очередь толкает ведущую тормозную колодку и вместе с ней ведомую тормозную колодку к тормозному барабану. Происходит блокировка колеса.

На автомобилях с дисковыми тормозами применяют несколько конструкций стояночного тормозного механизма: винтовой, кулачковый, барабанный.

Винтовой тормозной механизм используется в дисковых тормозах с одним поршнем. Механизм выполнен в суппорте дискового тормозного механизма. В данном устройстве поршень управляется с помощью вкрученного в него винта. Вращение винта обеспечивает рычаг, который другой стороной соединен с тросом. Так как при вращении винт перемещаться не может, вращение передается на соединенный с ним поршень. Поршень вдвигается по резьбе и прижимает тормозные колодки к диску.

Близка по конструкции к винтовому механизму конструкция кулачкового тормозного механизма . В данном устройстве перемещение поршня обеспечивает толкатель, имеющий привод от кулачка. Кулачек жестко соединен с рычагом, который в свою очередь связан с тросом. При повороте кулачка происходит перемещение толкателя и вместе с ним поршня тормозного механизма. В исходное положение система приводится с помощью возвратной пружины.

В дисковом тормозном механизме с несколькими поршнями применяется стояночный тормозной механизм барабанного типа . По сути это отдельный тормозной механизм со своими тормозными колодками. В качестве барабана используется внутренняя поверхность тормозного диска.