Устройство и принцип работы тормозной системы автомобиля. Назначение и типы тормозных систем автомобиля Рабочий тормозной

Если выражение – «главное вовремя остановиться» в повседневном общении касается моральных принципов, то в контексте автотранспорта это выражение может затронуть материальный аспект жизни и здоровье автомобилиста.

В устройстве автомобиля нет второстепенных агрегатов, но тормозная система должна стать приоритетом в обслуживании и ремонте машины. В схеме работы гидравлических тормозов основными являются как , так и рабочий тормозной цилиндр. Давайте рассмотрим принцип работы, устройство, диагностику, ремонт и замену этого узла на примере распространенного автомобиля марки ВАЗ.

Поступающая из главного, под давлением, тормозная жидкость воздействует на оба поршня в рабочем цилиндре, те, в свою очередь, сдавливают или разжимают тормозные колодки, что приводит к торможению. Передний контур тормозов дисковый, задний у многих авто - барабанного типа.

1. Передние суппорта.
2. Трубопровод, подводящий гидравлическую жидкость к передним колесам.
3. Задний трубопровод.
4. Вальцы задних колес.
5. Бачок.
6. Главный вальц.
7. Один из поршней.
8. Шток.
9. Педаль.

Устройство

Устройством передний суппорт и задний тормозной цилиндр автомобиля ВАЗ разнятся во внешнем виде корпуса и основных частей.
Устройство дискового тормоза состоит из таких основных деталей:

1 - Поршень.
2 - Пыльник.
3 - Уплотнительная манжета.
4 - Корпус суппорта.
6 - Воздушный штуцер.
7 - Пружины, прижимающие колодки.
12 - Колодки.

В устройстве тормоза барабанного типа применяются такие детали:

2 - Штуцер прокачки.
3, 11 - Пыльник.
4, 10 - Поршень.
6, 9 - Уплотнительная манжета поршня.
7 - Корпус.

Диагностика

О том, что приближается ремонт рабочего тормозного цилиндра, автомобилисту расскажут такие признаки:

• Неравномерное срабатывание колес при торможении, следствием чего может стать занос авто. Это признак заедания поршня, который может вызвать применение некачественной жидкости или попадание в систему воздуха.
• Срабатывание индикаторной лампочки при критическом понижении жидкости в бачке, или обнаружение этого при визуальном осмотре, что говорит о возможной утечке гидравлической жидкости из износившихся манжет или прохудившихся патрубков.
• Нажатие педали дается с большим усилием, это может происходить по всем вышеописанным причинам.

Заедающий поршень и тугая педаль еще не показатель для ремонта и замены рабочих цилиндров. Следует обратить внимание на толщину колодок, если их износ достиг максимума, это может спровоцировать заклинивание поршней, так как они практически не работают.

Изначально также может помочь исправить эти проблемы полная замена гидравлической жидкости или прокачка системы тормозов. Если эти действия не привели к положительному результату, требуется отремонтировать рабочий тормозной цилиндр, благо в продаже есть ремкоплект рабочего тормозного цилиндра, в набор которого, в зависимости от марки авто, входят: манжеты, поршень, пыльник и прочие составляющие.

Ремонтные работы

Разборка, ремонт и замена тормозного цилиндра автомобиля ВАЗ не представляет особой сложности. Приобретя необходимый ремкомплект рабочего тормозного цилиндра, откручиваем колесо и, отсоединив патрубки, снимаем неисправный цилиндр (более подробно схема демонтажа будет описана ниже).

Для удобства, зажав корпус в тисках и сняв пыльник, получаем доступ к стопорному кольцу, фиксирующему поршень, после снятия которого, вынимаем все рабочие детали.

Произведя разборку корпуса нужно промыть всё тормозной жидкостью и осмотреть зеркало корпуса на предмет механических повреждений.

Если повреждений не выявлено, то, вскрыв ремкомплект рабочего тормозного цилиндра, произвести замену неисправных деталей.

Обязательным условием, в независимости от их состояния, является замена всех резиновых деталей входящих в ремкомплект рабочего тормозного цилиндра. В этот список входят: пыльник, манжета и прочее.

Замена неисправного цилиндра тормозов

Схема замены в семействе ВАЗ практически одинакова для цилиндров обоих контуров с мелкими различиями.

Изначально нужно приготовить необходимые ключи и подходящие по размеру патрубков заглушки. Сняв колесо и открутив патрубки, для предотвращения утечки жидкости надеваем на них заглушки. Открутив соответствующие гайки, демонтируем старый цилиндр и на его место ставим новый, производя сборку в обратном порядке. Если после замены, сборке колеса мешают слишком разведенные колодки, можно подпилить концовки колодок, только не переусердствуйте, это может сказаться на работе ручного тормоза.

После любых манипуляций с системой тормозов требуется ее прокачка согласно схеме.

Для прокачки подготовьте: жидкость, ключ подходящего диаметра к воздушному штуцеру, шланг, плотно одевающийся на штуцер и любую емкость. Схема прокачки зависит от того, как расположены контуры в конкретной модели ВАЗ. Устройство тормозов некоторых подразумевает прокачку от «длинного трубопровода», имеется в виду от самого дальнего колеса относительно главного цилиндра.

Если конкретнее это выглядит так: в машине главный цилиндр размещен глядя на задний бампер, значит первым прокачивается задний правый цилиндр, затем задний левый. Следующим идет передний левый, и оканчивается процедура прокачкой того колеса, которое находиться с правой стороны от главного цилиндра. В более поздних моделях схема подразумевает прокачку крест-накрест глядя на машину сзади:

• правое заднее колесо;
• левое переднее колесо;
• левое заднее колесо;
• правое переднее колесо.

В любом случае заканчивать прокачку следует передним правым колесом.

В процессе этого действия не забывайте следить за уровнем гидравлической жидкости в бачке, чтобы воздух опять не попал в систему.

Рабочая тормозная система

Тормозные рабочие механизмы размещают в колесах автомобиля, поэтому их называют колесными. Различают механический, гидравлический и пневматический привод тормозных механизмов.

В устройстве гидравлического привода используют свойств а жидкостей (закон Паскаля)

Рис. Схема гидравлического тормозного привода А – расположение, Б – соединение, В – действие тормозов. 1 – главный тормозной цилиндр, 2 – трубопроводы, 3 – тормозные цилиндры колес, 4 – тормозная педаль, 5 – присоединение шлангов, 6 – корпус главного тормозного цилиндра, 7 – гибкие шланги, 8 – бачок для тормозной жидкости, 9 – колодка, 10 – тормозной барабан.

Гидравлический привод состоит из главного тормозного цилиндра 1с резервуаром для тормозной жидкости, соединенного трубопроводами 2 с тормозными цилиндрами 3 колес, шланги, гидровакуумного усилителя.

Вся система заполняется специальной тормозной жидкостью, не разъедающей резиновые детали автомобиля.

Жидкость в гидравлической системе тормозов подается от головного цилиндра 1 к цилиндрам 3 колес по металлическим трубкам 2 и специальным шлангам из прорезиненной ткани 7, выдерживающим высокие давления и действие масел. Такая конструкция позволяет управлять тормозами, несмотря на колебания мостов и колес.

Главный тормозной цилиндр .

Главный тормозной цилиндр соединяется с колесными цилиндрами при помощи системы трубопроводов, состоящей из металлических трубок, тройников, штуцеров и гибких шлангов из прорезиненной ткани.

Рис. Главный тормозной цилиндр автомобиля ГАЗ 1 – крышка, 2 – пополнительный бачок, 3 – питающий штуцер, 4 и 17 – корпусы, 5 – защитный колпачок, 6 – толкатель, 7 и 15 – поршни, 8 – упорный болт, 9 – уплотнительное кольцо головки, 10 – манжета, 11, 16 – головки поршня, 12 – упорный стержень, 13 – возвратная пружина, 14 – упор первичного поршня, 18 – упор вторичного поршня, 19 – клапан избыточного давления, А – штуцер выхода жидкости в контур тормозного привода задних колес, Б – штуцер выхода жидкости в контур тормозного привода передних колес, I и II – полости цилиндра.

Главный тормозной цилиндр создает давление в двух независимых гидравлических контурах тормозного привода, поршнем 7 в приводе задних колес, а поршнем 15 в приводе передних колес. Если один из контуров разгерметизируется и перестанет затормаживать связанные с ним колеса, другой будет продолжать работать. При этом у водителя сохранится возможность остановить транспортное средство, правда с меньшей эффективностью.

Поршни размещены в цилиндрах 4 и 17, корпуса которых соединены питающими штуцерами 3 с пополнительным бачком, а выходными штуцерами А и Б – с контурами тормозного привода соответственно задних и передних колес.

Роль перепускного клапана исполняют плавающие головки 11 , установленные на поршнях. В расторможенном положении между головкой и поршнем под действием возвратных пружин устанавливается зазор. Полости I и II цилиндра сообщаются с бачком 2. При нажатии педали тормоза, я поршень тормозного привода задних колес перемещается, а затем при помощи упорного стержня 12 перемещается поршень привода передних колес и нагнетается тормозная жидкость через клапан 19 в рабочие тормозные цилиндры колес. Под действием пружин головки 11 поршней прижимаются к их торцу, рассоединяя полости I и II с бачком и в тормозном приводе создается давление. С помощью клапанов 19 в тормозной системе поддерживается избыточное давление тормозной жидкости 40 – 80 кПа. После прекращения нажатия педали поршень возвращается в исходное положение пружиной 13.

Под капотом автомобиля расположен запасной бачок 2, изготовленный из прозрачного материала, что позволяет контролировать уровень жидкости в нем. Пополнительный бачок служит для питания тормозной системы. Цилиндр и бачок соединены отверстиями, через которые жидкость перетекает из бачка в цилиндр и обратно.

Уровень жидкости должен всегда находится на расстоянии 15 – 20 мм от кромки заливного отверстия.

Бачок имеет три изолированные секции, одна из которых питает систему привода сцепления, а две другие – систему раздельного привода тормозов.

На автомобилях установлен двухконтурный тормозной привод с раздельным торможением передних и задних колес, имеющий в каждом контуре гидровакуумный усилитель и вакуумный баллон с запорным клапаном, которые обеспечивают независимое питание каждого контура. Гидровакуумный усилитель служит для снижения усилия водителя, нажимающего на педаль тормоза, используя вакуум, возникающий во всасывающем трубопроводе двигателя.

Гидровакуумный усилитель состоит из корпуса (силовой камеры), гидравлического цилиндра 9 и клапана управления. В корпусе силовой камеры установлена диафрагма с упорной тарелкой, пружина и толкатель. Толкатель одним концом соединен с тарелкой диафрагмы, а с другой с поршнем цилиндра усилителя, в котором установлен шариковый клапан. Силовая камера разделена подвижной диафрагмой на две части, соединенные между собой хомутиками.

Одна часть связана с атмосферой, а другая с выпускным коллектором двигателя. Гидровакуумный усилитель работает следующим образом, когда педаль тормоза отпущена, воздушный клапан управления закрыт, а вакуумный открыт, и через него обе полости камеры сообщаются между собой.

При нажатии на педаль тормоза 1, водитель принудительно перемещает диафрагму, шариковый клапан поршня 10 усилителя открывается, и жидкость из главного тормозного цилиндра поступает к колесным тормозам, приводя их в действие и создавая дополнительную силу на штоке главного тормозного цилиндра, действующую в том же направлении куда перемещает шток нога водителя. В результате для достижения необходимой эффективности торможения нажимать на педаль тормоза можно с меньшим усилием.

Вакуумный усилитель рабочей тормозной системы действует только при работающем двигателе. Это необходимо учитывать при движении транспортного средства с неработающим двигателем (например, при буксировке неисправного транспортного средства). В последнем случае, чтобы снизить скорость или остановить автомобиль, на педаль тормоза придется нажимать с большим усилием, чем на транспортном средстве с работающим усилителем.

Тормозная система с пневмоприводом . Работа пневматической системы тормозов: в компрессоре создается запас воздуха под давлением, который хранится в воздушных баллонах. При нажатии на педаль тормоза воздействует на тормозной кран, который создает давление в тормозных камерах, которые приводят в действие через рычаг тормозной механизм, который и производит торможение и при отпуске педали прекращается торможение.

Пневмопривод применяют на автомобилях большой грузоподъемности. Он позволяет получать достаточно большие силы в тормозных механизмах при небольших силах, прикладываемых водителем к тормозной педали.

Рис. Схема пневматического привода тормозов автомобиля ЗИЛ. 1 – компрессор, 2 – манометр, 3 – воздушные баллоны, 4 – задние тормозные камеры, 5 – соединительная головка, 6 – разобщительный кран, 7 – соединительный шланг, 8 – тормозной кран, 9 – передние тормозные камеры.

В пневматический привод автомобиля входят компрессор 1, нагнетающий сжатый воздух в баллоны(ресиверы)3, тормозные камеры 4 и 9, тормозной кран 8, связанный с тягой тормозной педалью и соединительная головка 5 с разобщительным краном 6, позволяющая соединять тормозную систему прицепа к системе пневматического привода тормозов автомобиля – тягача.

Вал компрессора приводится во вращение от коленчатого вала двигателя ременной передачей. Создаваемое компрессором давление автоматически ограничивается регулятором давления. Величину давления контролируют манометром.

При нажатии на педаль тормоза, тормозной кран сообщает тормозные камеры всех колес с ресиверами. Тормозная камера приводит в действие тормозной механизм за счет энергии сжатого воздуха. Поступающий в каждую камеру сжатый воздух, который прогибает диафрагму к корпусу вместе с диском и перемещает шток.

Рис. Тормозная камера 1 – крышка корпуса, 2 – штуцер для подвода и отвода воздуха, 3 – диафрагма, 4 – корпус, 5 – шток, 6 – рычаг, 7 – червяк, 8 – фиксатор червяка, 9 – червячная шестерня, 10 – вал разжимного кулака тормозного механизма, 11 – пружины диафрагмы.

Шток повертывает рычаг 6, а вместе с ним и вал 10 разжимного кулака тормозного механизма колеса, прижимающего колодки к тормозному барабану. После отпускания педали тормоза колодки возвращаются в исходное положение, тормозной кран 8 разобщает с ресиверами тормозные камеры и соединяет их с атмосферой. Воздух из камер выходит, пружины 11 возвращают диафрагму в первоначальное положение и торможение прекращается. Вмонтированные в рычаг 6 червяк 7 и червячная шестерня 9 позволяют поворачивать вал 10 относительно рычага и этим регулировать зазор между колодками и барабаном тормозного механизма. Компрессор является источником сжатого воздуха, питающим все агрегаты пневматической системы. На грузовых автомобилях и автобусах применяют одноступенчатые двухцилиндровые компрессоры одностороннего действия . Компрессор нагнетает воздух в воздушные баллоны.

Рис. Схема компрессора. 1 – поршень, 2 – нагнетательный клапан, 3 – трубопровод подачи воздуха в воздушный баллон, 4 – впускной клапан, 5 – воздухопровод от воздушного фильтра, 6 – регулировочный колпак, 7 – шток, 8 – блок шариковых клапанов, 9 – трубопровод от воздушного баллона, 10 – разгрузочный канал, 11 – плунжер разгрузочного устройства, А – блок цилиндров, Б – регулятор давления, В – отверстие.

При ходе поршня вниз, в цилиндре компрессора создается вакуум, открывается впускной клапан и через воздушный фильтр двигателя поступает воздух. При ходе поршня вверх, впускной клапан закрывается, сжатый воздух через открытый нагнетательный клапан 2, поступает через трубопроводы в головку и воздушные баллоны.

Регулятор давления Б поддерживает заданное давление воздуха в пневмосистеме автоматически. Конструкция регулятора включает в себя корпус и блок из восьми шариковых клапанов. При давлении в системе ниже 0,6 МПа шариковые клапаны опущены и нижний шарик закрывает отверстие, сообщающееся с воздушными баллонами. Через наклонные каналы штуцера и отверстие В в разгрузочное устройство попадает воздух из атмосферы.

Шариковые клапана поднимаются, когда давление в системе достигнет 0,75МПа, верхний шарик закроет наклонные канал штуцера, перекрыв доступ воздуха из атмосферы, в разгрузочное устройство начинает поступать воздух из баллонов. Сжатый воздух выключает впускные клапаны компрессора из работы. Верхний клапан открывается при давлении в системе 0,75МПа, а нижний при давлении менее 0, 6 МПа.

Регулировочным колпаком 6 можно регулировать затяжку пружины и устанавливать давление, при котором компрессор будет выключаться.

Воздушные баллоны необходимы для хранения сжатого воздуха. На баллонах имеются кран для слива конденсата, и на правом баллоне кран отбора воздуха. Объема воздушных баллонов хватает до 10 торможений.

Чтобы исключить повышения давления в системе пневматических тормозов, при неисправном регуляторе давления, на воздушном баллоне установлен предохранительный клапан, который открывается если давление в системе превысит 0,95 МПа.

Рис. Масловлагоотделитель.

Масловлагоотделитель – устанавливается перед баллонами и предназначен для очистки сжатого воздуха, поступающего из компрессора от масла и влаги. Масло оказывает вредное действие на резиновые детали пневматической системы, а пары воды, конденсируясь в узлах системы при отрицательных температурах замерзают, что приводит к нарушению работы основных элементов пневматической системы автомобиля.

В корпусе 1 установлен обратный клапан 2, прижимаемый к гнезду пружиной 3. Сверху корпус закрыт пробкой 4. Для уплотнения корпуса и стакана 7 установлено резиновое кольцо 8 (уплотнение происходит при затяжке конусного наконечника стяжного стержня 6). Воздух из компрессора поступает в отверстие А, проходит через латунную сетку элемента 5, отделяясь от масла и влаги, поступает в отверстие стержня, и, отжимая обратный клапан, выходит в трубопровод, связанный с баллоном.

Оставшееся на сетке масло и влага стекают в стакан 7. Для выпуска конденсата в нижней части стакана устанавливают сливной краник.

Рис. Сливной кран

Сливные краны предназначены для периодического слива конденсата из всех баллонов и масловлагоотделителя. Выпуск конденсата осуществляется наклоном клапана 3 с помощью кольца 5. Пружина 2 прижимает клапан к седлу 4 в нормальном состоянии. С помощью штуцера 1 кран вворачивается в баллон.

Для повышения надежности работы пневматической системы и исключения замерзания конденсата применяют антифризный насос, который устанавливают между масловлагоотделителем и регулятором давления. Он служит для подачи в пневматическую систему порции морозостойкой жидкости, которая находится в специальном бачке.

Антифризный насос должен работать только в холодное время года. В теплое время его снимают. Он заполняется смесью этилового (300 см3) и изоамилового (2 см3) спиртов.

Разгрузочное устройство . Работает от регулятора давления и расположено в блоке цилиндров компрессора. Когда давление сжатого воздуха в системе достигает 0,75 МПа срабатывает регулятор давления Б. Поступление воздуха в систему тормозов прекращается, так как открываются впускные клапаны 4 обоих цилиндров под действием воздуха попадающего из баллона через трубопровод в разгрузочный канал и поднимают плунжеры, которые в свою очередь открывают клапаны.

При снижении давления происходит обратный процесс. Плунжеры опускаются и на клапаны перестает действовать разгрузочное устройство.

Сжатый воздух поступает в баллоны, до тех пор, пока давление в них не достигнет 0,75 МПа.

Блок цилиндров и головку блока во время работы охлаждают жидкостью, поступающей из системы охлаждения в водяную рубашку блока цилиндров компрессора. По маслопроводу поступает масло, которое смазывает трущиеся детали компрессора.

Рис. Тормозной кран автомобиля ЗИЛ

1 – корпус рычагов, 2 – двойной рычаг, 3 – болт, 4 – кулачок, 5 – тяга, 6 – нлаправляющая, 7 – шток секции торможения прицепа, 8 – диафрагма, 9 и 12 – седла клапанов, 10 – впускной клапан, 11 – выпускной клапан, 13 – включатель стоп-сигнала, 14 – диафрагма стоп-сигнала, 15 – шток секции торможения автомобиля, 16 – корпус тормозного крана.

Тормозной кран обеспечивает постоянное тормозное усилие при неизменном положении тормозной педали и быстром растормаживание при прекращении нажатия на педаль.

Корпус тормозного крана разделен на две секции – нижняя управляет тормозами автомобиля, а верхняя – тормозами прицепа. В каждой секции между крышкой и корпусом закреплена диафрагма из прорезиненной ткани с гнездом выпуклого клапана. Крышки секций снабжены двойными клапанами, расположенными на одном стрежне и имеющих общую пружину. В корпусе тормозного крана расположены два штока с пружинами 7 и 15.

К корпусу тормозного крана прикреплен корпус рычагов, в котором, в свою очередь, находятся двойной рычаг 2 и тяга 5. Двойной рычаг состоит из двух половин, соединенных между собой подвижной осью.

Если нажать на педаль тормоза, то тяга5 смешается влево, увлекая за собой верхний рычаг 2, перемещает шток 7 верхней секции влево. Когда верхний шток 7 упрется в ограничительный болт 3, нижний конец верхней половины рычага отводит нижнюю половину рычага вправо вместе со штоком нижней секции. Тормоза прицепа включаются несколько раньше, чем тормоза автомобиля, что исключает столкновение прицепа с автомобилем.

Рис. Схемы действия тормозов: а – при растормаживании, б – при торможении. 1 – компрессор, 2 – тормозной кран, 3 и 13 – выпускные клапаны, 4 и 5 – впускные клапаны, 6 – разобщающий кран, 7 – воздухораспределитель, 8 – воздушный баллон прицепа, 9 – тормозная камера колеса прицепа, 10 – воздушный баллон автомобиля, 11 – тормозная камера колеса автомобиля, 12 – пружина впускного клапана, 14 – тяга.

верхней секции открыт в расторможенном состоянии, и сжатый воздух из баллонов проходит в воздухораспределитель и заряжает баллон прицепа.

Выпускной клапан 3 открыт и сообщает тормозные камеры автомобиля с атмосферой, при закрытом впускном клапане 4.

При нажатии на педаль тормоза, тяга 14 перемещается влево вместе со штоком и верхним концом рычага 2, отводя за собой седло клапана 13. Под действием пружины 12 впускной клапан верхней секции закрывается, а выпускной открывается. Сжатый воздух из баллона прицепа поступает в тормозные камеры 9, а воздух из воздухораспределителя выходит в атмосферу. Колеса прицепа будут заторможены.

Торможение на стоянке осуществляется механизмом ручного привода тормозов прицепа, соединенного с центральным тормозом автомобиля.

Манометр позволяет проверять давление воздуха как в воздушных баллонах, так и в тормозных камерах системы пневматического привода. Для этого он имеет две стрелки и две шкалы. По нижней шкале проверяет давление в тормозных камерах, по верхней – в воздушных баллонах.

автора Мацкевич Вадим Викторович

Двоичная система счисления – идеальная система для ЭВМ Мы уже говорили о том. что в нервных сетях действуют законы двоичного счисления: О или 1, ДА или НЕТ. Какими особенностями отличается двоичная система? Почему именно её избрали для ЭВМ?Мы принимаем как должное счёт до

Из книги Процессы жизненного цикла программных средств автора Автор неизвестен

5.4.3 Эксплуатация система Данная работа состоит из следующей задачи:5.4.3.1 Система должна эксплуатироваться в установленной для нее эксплуатационной среде в соответствии с документацией

Из книги ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОМПЕТЕНТНОСТИ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ И КАЛИБРОВОЧНЫХ ЛАБОРАТОРИЙ автора Автор неизвестен

4.2 Система качества 4.2.1 Лаборатория должна установить, внедрить и поддерживать систему качества в соответствии с областью ее деятельности. Лаборатория должна документально оформить свою политику, системы, программы, процедуры и инструкции в объеме, необходимом для

Из книги Компьютерная лингвистика для всех: Мифы. Алгоритмы. Язык автора Анисимов Анатолий Васильевич

МИФ КАК СИСТЕМА Человек всегда стремился познать истоки своего бытия, пытался понять свой путь, найти начало начал. Почему «в начале было слово», почему по всему миру повторяются сходные предания, почему в этом повторяющемся мире возникают все новые и новые литературные

Из книги Управление качеством автора Шевчук Денис Александрович

3.4.2. Система «ДЖИТ» Это новая форма организации «just in time», буквально означающая «производство точно в срок». Ее фундаментальный смысл: ноль запасов, ноль отказов, ноль дефектов. Подробнее ДЖИТ представляет собой технологию, которая подразумевает снижение запаса

Из книги О станках и калибрах автора Перля Зигмунд Наумович

Метрическая система Французская комиссия мер и весов во времена Французской революции так отзывалась о новой системе: «Определение этих мер и весов, взятое из природы и тем самым освобожденное от всякого произвола, будет ныне устойчивым, непоколебимым и

Из книги Создаем робота-андроида своими руками автора Ловин Джон

Система радиоуправления Система радиоуправления специально создана для подобных дирижаблей (см. рис. 14.5). Она имеет исключительно малый вес. Блок движителя представляет собой сдвоенный турбовентилятор, закрепленный к нижней части дирижабля. Каждый вентилятор может

Из книги Феномен науки [Кибернетический подход к эволюции] автора Турчин Валентин Фёдорович

9.4. Позиционная система Основы позиционной системы заложили вавилоняне. В системе счисления, которую они заимствовали от своих предшественников - шумерийцев, мы с самого начала (т. е. в древнейших дошедших до нас глиняных табличках, относящихся к началу третьего

Из книги Сертификация сложных технических систем автора Смирнов Владимир

4.4. Система «Оборонсертифика» По инициативе Министерства оборонной промышленности РФ создана и зарегистрирована в Госстандарте России система добровольной сертификации продукции и систем качества предприятий оборонных отраслей промышленности –

Из книги Такова торпедная жизнь автора Гаврилов Дмитрий Анатольевич

Система смазки Система смазки достаточно проста. Основные части этой системы: поддон картера (резервуар для масла), масляный насос с маслоприемником и сетчатым фильтром, масляные фильтры грубой и тонкой очистки, редукционный, перепускной и предохранительный клапаны,

Из книги Руководство слесаря по замкам автора Филипс Билл

Стояночная тормозная система Тормозные колодки автомобиля ГАЗ имеют фрикционные накладки для увеличения коэффициента трения. Разжимным приспособлением служит гидравлический рабочий тормозной цилиндр 5 колеса.Принцип действия тормозной системы заключается в

Из книги автора

Система противоречий Довольно редко бывает так, что некий объект возникает как результат разрешения одного-единственного противоречия, обычно накапливается целый комплект противоречий и ограничений.Скажем, создание водородной энергетики обусловлено следующими

Рабочий тормозной цилиндр является одним из основных механизмов всей тормозной системы. Его главная задача заключается в преобразовании давления жидкости в силу, которая и воздействует на тормозные колодки. Что может насторожить нас в его работе?

Рабочий тормозной цилиндр – роль в тормозной системе

Во время торможения водитель воздействует на педаль тормоза, это усилие, в свою очередь, передается посредством специального штока на поршень . Данный поршень действует на тормозную жидкость, а она уже передает это усилие на рабочие цилиндры. При этом из них выдвигаются специальные поршни, прижимающие тормозные колодки к барабанам или дискам, в зависимости от вида тормозной системы.

Любые неполадки тормозной системы в значительной степени снижают эффективность процесса торможения , а, следовательно, могут привести к очень даже печальным последствиям абсолютно для всех участников движения. Безусловно, причинами неисправности как всей системы в целом, так и отдельных ее элементов, вроде рабочего цилиндра, может послужить, прежде всего, некачественная тормозная жидкость.

Кроме того, не самым лучшим образом на работе системы отразятся и низкокачественные детали, которые довольно быстро изнашиваются.

О том, что необходим ремонт рабочего тормозного цилиндра или же его замена, свидетельствуют следующие признаки:

• при торможении движение автомобиля будет не прямолинейным;
• понижение в бачке уровня тормозной жидкости, узнать же об этом поможет специальный индикатор, расположенный на панели приборов;
• необходимость прикладывания большего усилия на педаль при попытках остановиться.

Ремонт рабочего тормозного цилиндра – решаем проблемы

Рассмотрим возможные поломки рабочего тормозного цилиндра, их признаки, а также методы устранения. В случае, если речь идет о заедании поршня, то узнать о такого рода неисправности можно по непрямолинейному движению авто во время торможения, а при резком торможении даже возможен занос. Чтобы выявить причину необходимо осмотреть все , промыть замаслившиеся и, конечно же, при необходимости заменить изношенные детали на новые. Не скупитесь на оригинальные запчасти, это гарантирует вам, что залезать под капот придется реже.

Если же заедание поршня происходит из-за некачественной жидкости, тогда следует немедленно промыть систему гидропривода и заменить ее поврежденные элементы и саму жидкость на более качественную. Делая это, не забудьте удалить попавший воздух . Об утечке тормозной жидкости из рабочего цилиндра свидетельствует, естественно, ее пониженный уровень в бачке, а также более затрудненный ход педали тормоза. В этом случае также необходимо определить место течи и заменить все непригодные детали.

Замена рабочего тормозного цилиндра – действуем решительно

Однако, чаще всего, необходима замена рабочего тормозного цилиндра целиком, а не отдельных его комплектующих, особенно, если причиной выхода из строя служит образовавшаяся коррозия. Осуществить замену можно следующим образом. В первую очередь следует демонтировать суппорт. Установив его в тиски, нужно открутить гайки, посредством которых крепится соединительная трубка, и снять ее.

Найдя специальный фиксатор, зажмите его отверткой и с помощью резинового молотка сдвиньте цилиндр вдоль по направляющим пазам, и снимите его. Точно таким же образом следует демонтировать и второй цилиндр. Чтобы установить новую деталь также необходимо зажать отверткой фиксатор, а затем установить элемент в направляющие пазы. Хоть это и теоретически прочное железо, действуйте деликатно, можно нарушить упругость и геометрию пазов.

Иногда установка нового цилиндра может быть немного затруднительной, в этом случае необходимо подпилить напильником заходные фаски. Аналогичным способом устанавливается и вторая деталь, а затем оба рабочих цилиндра следует забить до упора легкими ударами резинового молотка. В завершении следует установить на прежнее место и соединительную трубку.

Тормозная система — это совокупность устройств, предназначенных для регулирования скорости движения, ее снижения до необходимого уровня или полной остановки машины.

Современные автомобили и колесные тракторы оборудуют рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной автономными тормозными системами.

Рабочая тормозная система служит для снижения скорости движения с желаемой интенсивностью вплоть до полной остановки машины вне зависимости от ее скорости, нагрузки и уклона дорог, для которых она предназначена.

Запасная тормозная система предназначена для плавного снижения скорости движения или остановки машины в случае полного или частичного выхода из строя рабочей тормозной системы (например, в автомобиле КамАЗ-4310).

Эффективность рабочей и запасной тормозных систем машин оценивают по тормозному пути или установившемуся замедлению при начальной скорости торможения 40 км/ч на прямом и горизонтальном участках сухой дороги с твердым покрытием, обеспечивающих хорошее сцепление колес с дорогой.

Стояночная тормозная система служит для удержания неподвижной машины на горизонтальном участке пути или уклоне даже при отсутствии водителя. Эффективность стояночной тормозной системы должна обеспечивать удержание машины на уклоне такой крутизны, который она сможет преодолеть на низшей передаче.

Вспомогательная тормозная система предназначена для поддержания постоянной скорости машины при движении ее на затяжных спусках горных дорог и регулирования ее самостоятельно или одновременно с рабочей тормозной системой с целью разгрузки тормозных механизмов последней. Эффективность вспомогательной тормозной системы должна обеспечивать без применения иных тормозных систем спуск машины со скоростью 30 км/ч по уклону 7 % протяженностью 6 км.

Каждая тормозная система состоит из тормозных механизмов (тормозов) и тормозного привода.

Торможение машины достигается работой сил трения в тормозном механизме, которая превращает кинетическую энергию движения машины в теплоту в зоне трения тормозных накладок с тормозным барабаном или диском.

В зависимости от типа привода различают тормозные системы с гидравлическим, пневматическим и пневмогидравлическим приводом.

Тормозные механизмы (тормоза) бывают дисковые и колодочные, а в зависимости от места установки — колесные и трансмиссионные (центральные). Колесные устанавливают непосредственно на ступице колеса, а трансмиссионные — на одном из валов трансмиссии.

На большегрузных автомобилях и мощных тракторах чаще всего применяют системы торможения с пневматическим приводом и колодочными тормозами.

Колодочный тормоз затормаживает шкив 9 двумя колодками 5 с фрикционными накладками, которые прижимаются к шкиву 9 изнутри разжимным кулачком 4. При этом верхние концы колодок 5 поворачиваются вокруг неподвижных шарниров (осей) 7. Если отпустить педаль 1, то стяжные пружины 8 растормозят шкив 9.

Дисковый тормоз трактора МТЗ-80 имеет диски 14 и 16 с фрикционными накладками, установленные на вращающемся валу 6 возможностью передвижения в осевом направлении. Между ними размещены два нажимных диска 12 и 15, соединенные серьгами 11 с тягой 10 и тормозной педалью 1. Между нажимными дисками в углублениях со скосами установлены разжимные шарики 13. При торможении шарики раздвигают нажимные диски, которые прижимают вращающиеся диски с фрикционными накладками к неподвижному картеру 17 и затормаживают вал 6.

Рисунок. Схемы колесных тормозов: а — колодочного; 6 — дискового; 1 — педаль; 2 — тяга; 3 — рычаг; 4 — разжимной кулачок; 5 — колодка; 6 — затормаживаемый вал: 7 — оси повороти колодок; 8 — стяжные пружины; 9 — тормозной шкив; 10 — тяга с регулировочной гайкой; 11 — серьга; 12, 75 — нажимные диски; 13 — шарик; 14, 16 — диски с фрикционными накладками; 17 — картер.

Часть первая про то, какими бывают тормозные суппорта, чем они отличаются и как работают, поговорим про рабочий тормозной цилиндр и колодки, устроим небольшую автоугадайку и посмотрим много фотографий. Начнем с тормозного диска.

Тормозной диск

Тормозной диск с плавающим ротором Ferrari 430

Тормозной диск, выполненный из чугуна, жестко закреплен на ступице колеса, то есть вращается со скоростью колеса. Тормозные диски это то, что предстает перед нами, при снятом колесе.

Передний тормозной диск Ford Focus ST

Тормозной диск берет на себя почти всю тепловую энергию, выделяющуюся во время торможения. Поэтому его главной характеристикой является теплоемкость и теплопроводность. Последняя в свою очередь также нужна для того, чтобы быстро отдавать тепло окружающей среде - нагревать воздух. Диск должен обладать достаточной жесткостью, чтобы выдерживать давление колодок и должен переносить частые и сильные перепады температур. В гражданских автомобилях применяют диски из чугуна, который имеет очень низкий коэффициент трения, что повышает износостойкость. Казалось бы, что в тормозах коэффициент трения должен быть большим, но что все в конечном итоге упирается в коэффициент трения покрышек с асфальтом. И только там, где покрышки позволяют, имеет смысл использовать диски из керамики, карбона. Но такие диски будут заметно быстрее изнашиваться.
По конструкции различают цельные диски и вентилируемые (двойные). Цельные представляют из себя плоский цельный диск - такие обычно ставят на задние колеса бюджетных машин.

Цельный задний тормозной диск

Вентиллируемые диски это, по-сути, два цельных диска соединенные перегородками. Вентиллируемые диски гораздо лучше охлаждаются за счет воздуха, который циркулирует между дисками. На дорогих дисках перегородки спроектированы специально так, чтобы улучшить циркуляцию воздуха.

Вентиллируемый передний тормозной диск BMW

Для облегчения веса ступичную часть диска (колокол) изготавливают из более легких сплавов (алюминий), а сам ротор (рабочая поверхность) крепится болтами. Причем крепление может быть не жестким и допускать некоторое осевое смещение рабочей части диска - диски с плавающим ротором.

Составной тормозной диск Mitsubishi Evolution X

Диски с насечками помогают отводить горячие газы от трущихся поверхностей колодки и диска, и с одной стороны увеличивают площадь поверхности диска (для лучшего охлаждения), а с другой уменьшают площадь соприкосновения колодки с диском, соответственно меньше тепла выделяется в паре трения.

Вентиллируемый диск с насечками. В разрезе видно структуру перемычек, соединяющих две части диска

Перфорируемые диски имеют сквозные и глухие отверстия и способствуют лучшему охлаждению диска. Также с одной стороны они уменьшают жесткость всей конструкции, а с другой помогают диску легче переносить деформации связанные с постоянными и быстрыми нагреваниями и охлаждениями.

Тормозной диск с перфорацией Aston Martin в виде настенных часов

Сравнение разных видов дисков

Тормозной диск, а вернее его размер напрямую влияет на минимальный размер колесных дисков и косвенно на профиль резины. Чем больше требуется тормозной диск, тем больше будет колесо, ведь сам диск и суппорт должны поместиться в колесный диск и еще иметь зазор для доступа воздуха для охлаждения и не перегревать сами колеса.

Суппорт

Тормозной суппорт Brembo «Extrema» для Ferrari LaFerrari

Задача суппорта - прижимать колодки к тормозному диску с обеих сторон. На передних колесах суппорт крепится к поворотному кулаку и неподвижен относительно вращающегося тормозного диска. Колодки к диску прижимает рабочий цилиндр (от одного до шести-восьми), приводимый в действие высоким давлением тормозной жидкости. Рабочие цилиндры могут находиться как с одной стороны цилиндра, так и с обеих.

Однопоршневой плавающий суппорт BMW

В обычных машинах в суппорте находится один рабочий цилиндр, размещенный с внутренней стороны. Для гоночных машин хорошо подходят суппорта с несколькими рабочими цилиндрами (многопоршневые), но в гонках редко когда торможение происходит до полной остановки, обычно там необходимо быстро и эффективно сбросить скорость (ну, скажем, до 90 км/ч и пройти крутой поворот). Несколько рабочих цилиндров равномернее прижимают колодку к диску, и тепло распределяется равномернее. Но у таких конструкций меньше прижимной силы, из-за малого размера самих поршней и цилиндров. Один большой рабочий цилиндр развивает большее усилие, чем, например, два-три маленьких.

Однопоршневой плавающий суппорт с тормозными колодками

Распространены две конструкции - с плавающим и фиксированным суппортом. В гражданских автомобилях применяется первая. Состоит из двух частей - самого суппорта и направляющей колодок.

Колодки в направляющей (без суппорта)

Плавающий суппорт закреплен только по оси вращения тормозного диска (колеса) и может свободно перемещаться перпендикулярно ей по направляющим (пальцам), закрепленным в направляющей колодок. Это позволяет разместить один или несколько тормозных цилиндров только с одной стороны суппорта, но при этом иметь равномерное прижатие колодок к диску с двух сторон. Поршень рабочего цилиндра давит на колодку, прижимая ее к тормозному диску, при этом толкая суппорт от поршня, что приводит к прижиму колодки с противоположной стороны диска.
Двухпоршневой плавающий суппорт в сборе с направляющими и колодками

Фиксированные суппорта жестко закреплены относительно диска и имеют от двух до восьми рабочих цилиндров, расположенных с разных сторон относительно диска. Сами суппорта разрезные, либо отлиты одной частью.

Четырехпоршневой фиксированный монолитный суппорт в разрезе

Суппорт крепится к поворотному кулаку либо непосредстенно, либо через специальные скобы.

Крепление суппорта Honda Civic (фиксированный составной четырехпоршневой)

Суппорт имеет два отверстия - для подачи тормозной жидкости и для прокачки (обычно располагают сверху, чтобы воздух легче выходил).

Плавающий однопоршневой задний суппорт KIA Sorento. Стрелками отмечены входной порт и штуцер для прокачки (под резиновым колпачком)

Фиксированные суппорта могут быть составными (суппорт имеет продольный разрез и состоит из двух зеркальных половинок) и монолитными. Первые проще в изготовлении. В целом они имеют примерно одинаковую прочность, причем составным добавляют жесткость стальные болты, соединяющие две части алюминиевого суппорта. (Причем модуль упругости стали увеличивается с ростом температуры, в то время как для алюминия он падает, но для дорогих монолитных суппортов применяют особые сплавы аллюминия, которые не так сильно этому подвержены).

Монолитный фиксированный суппорт

Две половины фиксированных суппортов соедининены трубкой для подачи тормозной жидкости ко второй половине. Обычно она располагается снаружи, но может проходит каналом и внутри суппорта.

Составной шестипоршневой фиксированный суппорт. Снизу трубка для соединения двух половин

На разных машина расположение тормозных суппортов относительно диска носит, казалось бы, совершенно случайный характер. Каких только конфигураций нет (наиболее часто встречающаяся - передний суппорт смещен назад, задний - вперед, т. е. суппорта «смотрят» друг на друга). В целом, тормозной суппорт следует держать подальше от пыли, грязи и воды летящей с дороги, но это приводит к повышению центра тяжести (особенно на гоночных машинах с огромными и тяжелыми суппортами). Расположение переднего суппорта продиктовано расположением рулевой тяги и геометрией подвески. Расположением суппортов можно немного повлиять на продольную развесовку машины и длину тормозной магистрали, которая влияет на скорость срабатывания тормозов. Также следует принимать во внимание удобство обслуживания. Там где это важно, следует учитывать направления потоков воздуха для охлаждения тормозов - охлаждать ли сначала суппорт или диск.

Рабочий тормозной цилиндр

Разрез рабочего цилиндра с поршнем Chevrolet Corvette ZR1

Рабочий цилиндр представляет из себя поршень, который ходит в просверленном отверстии в суппорте. Поршень давит непосредственно на тормозную колодку под действием давления тормозной жидкости. Для уплотнения используется резиновое кольцо, вставленное в углубление в стенке поршня (суппорта). Сам поршень полый, обычно в виде стакана, часто покрыт хромом для защиты от коррозии. Для защиты от попадания в рабочий цилиндр пыли и грязи используется пыльник, фиксирующийся одной стороной на поршне, а другой на суппорте. Пыльник выполнен из жаропрочной резины.

Поршень рабочего цилиндра

В многопоршневых суппортах (6 и выше) принято использовать рабочие цилиндры разного диаметра, который увеличивается к задней части колодки/суппорта. То есть задняя часть колодки прижимается сильнее. Это позволяет добиться более равномерного износа колодки, помогая эффективнее распределять тепло. Кроме того при торможении колодка стачивается, образуя пыль, которая накапливается к задней части колодки.

Поршень рабочего цилиндра. Такая конструкция поршня позволяет меньше тепла передавать тормозной жидкости

Тормозные колодки

Колодка это металлическая пластина с нанесенным на нее фрикционным слоем, который должен быть устойчив к высоким температурам. Коэффициент трения фрикционного слоя у обычных (гражданских колодок) не превышает 0.4. Нужно учитывать что высокий коэффициент трения в паре колодка-диск приводит к визгу при торможении, из-за возникающих вибраций. Для термоизоляции тормозной колодки от поршня рабочего цилиндра и самое главное от тормозной жидкости изпользуют резиновые или медные составы, нанесенные между колодкой и поршнем. Это кроме того помогает снизить уровень вибраций и визга.

Из-за большой твердости (и хрупкости) фрикционного слоя на колодках применяют насечки. Обычно это вертикальный (один или несколько в зависимости от площади колодки) разрез по центру, который предотвращает растрескивание колодки (из-за постоянного термического расширения и сужения), а также помогает очищать трущиеся поверхности от ржавчины с тормозного диска, пыли, грязи и способствует отводу горячих газов.

Для своевременного оповещения об износе колодок на них устанавливают механический индикатор износа. Он представляет из себя тонкую металлическую пластинку, которая при износе колодки начинает касаться диска и издавать вигз при торможении.

На верхних колодках хорошо виден индикатор износа

В заключении рассмотрим пару фотографий и попробуем определить что там к чему.

Передние тормоза Ford Focus 2012

Это фотография тормозов одного из кадабровцев. Он любит играть в шашечки на МКАДе и у него очень крутые тормоза. Попробуйте отгадать авто и владельца.

Во второй части мы поговорим про тормозную магистраль, тормозную жидкость, поймем принцип работы главного тормозного цилиндра, регулятора и вакуумного усилителя тормозов. В третьей части рассмотрим конструкцию тормозных барабанов, стояночного тормоза, отличия задних суппортов и попробуем «вскрыть» блок ABS.