Устройство тормозной системы с гидроприводом

Работа системы

В гидравлической тормозной системе, когда педаль тормоза нажата, толкатель оказывает усилие на поршень (поршни) в главном цилиндре, заставляя жидкость из резервуара тормозной жидкости течь в камеру давления через компенсационный порт. Это приводит к увеличению давления во всей гидравлической системе, проталкивая жидкость через гидравлические линии к одному или нескольким суппортам, где она воздействует на один или несколько поршней суппорта, герметизированных одним или несколькими уплотнительными кольцами (которые предотвращают утечку жидкости. ).

Затем поршни суппорта тормозного механизма прикладывают силу к тормозным колодкам, прижимая их к вращающемуся ротору, и трение между колодками и ротором вызывает создание тормозного момента , замедляющего транспортное средство. Тепло, генерируемое этим трением, либо рассеивается через вентиляционные отверстия и каналы в роторе, либо проходит через прокладки, изготовленные из специальных термостойких материалов, таких как кевлар или спеченное стекло .

В качестве альтернативы в барабанном тормозе жидкость поступает в колесный цилиндр и прижимает одну или две тормозные колодки к внутренней части вращающегося барабана. В тормозных колодках используется термостойкий фрикционный материал, аналогичный колодкам, используемым в дисковых тормозах.

Последующее отпускание педали / рычага тормоза позволяет пружине (пружинам) в узле главного цилиндра вернуть главный поршень (поршни) обратно в исходное положение. Это действие сначала снимает гидравлическое давление на суппорт, затем прикладывает всасывание к тормозному поршню в узле суппорта, перемещая его обратно в корпус и позволяя тормозным колодкам высвободить ротор.

Гидравлическая тормозная система спроектирована как замкнутая система: если в системе нет утечки, тормозная жидкость не попадает и не выходит из нее, а также жидкость не расходуется во время использования. Однако утечка может произойти из-за трещин в уплотнительных кольцах или из-за прокола тормозной магистрали. Трещины могут образоваться при смешивании двух типов тормозной жидкости или при загрязнении тормозной жидкости водой, спиртом, антифризом или любым количеством других жидкостей.

Гидравлическая тормозная система

Гидравлическая тормозная система является одной из самых важных систем современного автомобиля.
 

Гидравлическая тормозная система может неудовлетворительно работать при попадании в нее воздуха. При удалении воздуха из тормозной системы соблюдают следующий порядок.
 

В гидравлическую тормозную систему заливают специальные жидкости, обладающие особыми свойствами ( например, не разрушать резиновых деталей гидравлической системы, иметь строго определенную вязкость и пр. Смешивать тормозные жидкости разных сортов не рекомендуется.
 

При работе гидравлической тормозной системы без компенсационного бачка, а также при разнице уровней напорного и рабочего цилиндров более 5 ж в величине усилия Рп, определяемого формулами ( 36) — ( 38), должно быть дополнительно учтено гидростатическое давление жидкости в трубопроводе. В большинстве тормозных устройств подъемно-транспортных машин перепад уровней напорного и рабочего цилиндров гидросистемы относительно невелик и обусловливает возрастание необходимого усилия на педали или рычаге управления не более чем на 3 — 5 %; при наличии компенсационного бачка давление столба жидкости в основном трубопроводе также компенсируется столбом жидкости от бачка до напорного цилиндра. Но в некоторых специальных конструкциях гидростатическое давление должно быть учтено.
 

При работе гидравлической тормозной системы без компенсационного бачка, а также при разнице уровней главного и рабочего цилиндров более 5 м в величине усилия Рп, определяемого формулами (3.4) — (3.6), должно быть дополнительно учтено гидростатическое давление жидкости в трубопроводе. В большинстве тормозных устройств подъемно-транспортных машин перепад уровней главного и рабочего цилиндров гидросистемы относительно невелик и обусловливает возрастание необходимого усилия на педали или рычаге управления не более чем на 3 — 5 %; при наличии компенсационного бачка давление столба жидкости в основном трубопроводе также компенсируется столбом жидкости от бачка до главного цилиндра. Чтобы при отпущенной педали в трубопроводе не поддерживалось излишне высокое остаточное давление и обеспечивалось быстрое возвращение педали в исходное положение, она обычно снабжается возвратной пружиной, уравновешивающей момент от веса педали. Если в конструкции системы управления эта пружина не предусмотрена, то следует учесть давление в гидросистеме, создаваемое весом педали. В ряде конструкций это давление существенно меняет характеристику процесса торможения и размыкания тормоза.
 

Для контроля гидравлической тормозной системы на автомобилях устанавливают различные сигнализаторы, показывающие падение давления в одном контуре тормозной системы или критическое снижение уровня тормозной жидкости. Сигнализатор, примененный на автомобилях Москвич и ГАЗ-3102 ( рис. 100), состоит из корпуса 5, поршней 1 и 2с уплотнительными резиновыми кольцами, шарика 4 и выключателя 3 контрольной лампы.
 

Для заполнения гидравлических тормозных систем должна применяться однородная по составу и физическим свойствам тормозная жидкость.
 

Применяют для заполнения гидравлических тормозных систем, автомобилей, эксплуатируемых в северных и восточных районах средней полосы СССР.
 

Применяют для заполнения гидравлических тормозных систем автомобилей, эксплуатируемых в северных и восточных районах средней полосы СССР.
 

Для включения стоп-сигнала в гидравлическую тормозную систему установлен включатель, электрически связанный с лампами стоп-сигнала.
 

Жидкости, применяемые для заполнения гидравлических тормозных систем автомобилей, называются автомобильными тормозными.
 

Жидкости, применяемые для заполнения гидравлических тормозных систем автомобилей, называются автомобильными гидротормозными жидкостями.
 

На рис. 178 изображена принципиальная схема гидравлической тормозной системы автомобиля. Принцип работы этой системы заключается в передаче давления жидкостью от тормозной педали к разжимным устройствам колесных тормозов. Поршень 2, перемещаясь, сжимает возвратную пружину 4 и через перепускной клапан 5 вытесняет жидкость из главного цилиндра через магистраль в рабочие тормозные цилиндры 6, создавая необходимое рабочее давление. Поршни 7 под давлением жидкости перемещаются в рабочих тормозных цилиндрах и давят на тормозные колодки 8, прижимая их обшивки к рабочей поверхности барабанов, вследствие чего и происходит торможение колес. После прекращения давления на тормозную педаль поршень 2 под действием возвратной пружины стремится отойти в свое исходное положение.
 

Устройство тормозной системы делится на:

Рабочая тормозная система позволяет водителю снижать скорость движения автомобиля и останавливать его при обычном режиме эксплуатации.

Схема рабочей тормозной системы  автомобиля

1 — тормозной диск колеса; 2 — скоба тормозного механизма передних колес; 3 — передний тормозной контур; 4 — главный тормозной цилиндр; 5 — бачок с датчиком аварийного падения уровня тормозной жидкости; 6 — вакуумный усилитель; 7 — толкатель; 8 — педаль тормоза; 9 — выключатель света торможения; 10 — тормозные колодки задних колес; 11 — тормозной цилиндр задних колес; 12 — задний контур; 13 — кожух полуоси заднего моста; 14 — нагрузочная пружина; 15 — регулятор давления; 16 — задние тросы; 17 — уравнитель; 18 — передний (центральный) трос; 19 — рычаг стояночного тормоза; 20 — сигнализатор аварийного падения уровня тормозной жидкости; 21 — выключатель сигнализатора стояночного тормоза; 22 — тормозная колодка передних колес.

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.

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

Когда нужно обслуживать тормозную систему?

Система торможения легкового авто нуждается в ежедневной проверке. Нужно проверять герметичность трубопроводов и пневмопривода, мягкость рабочего хода педали, время работы стояночного тормоза. Перед началом движения обязательно фиксируйте уровень ТЖ. При необходимости смазку нужно долить.

Помимо ежедневного осмотра каждые 100 тыс. км пробега или раз в 5 лет нужно проводить техническое обслуживание тормозных механизмов системы и менять детали с износом. Если вы ездите в тяжелых условиях, не стоит смотреть на сроки, установленные производителем. В городе с частыми остановками на светофорах колодки стираются до критического значения уже при 10 тыс. км пробега. В сельской же местности они могут «служить» до 50 тыс. км. Лучше не допускать критичного износа и ехать в сервис ранее установленного срока. Остаточная толщина колодки не должна быть менее 2 мм, а её металлическая часть – вплотную прилегать к диску.

Наши цены

УСТРОЙСТВО ТОРМОЗНОГО ПРИВОДА

Тормозной привод предназначен для передачи усилия от тормозной педали, на которую нажимает водитель при торможении, на колесные тормозные механизмы. Автомобили оснащаются гидравлическими тормозными приводами; рабочим элементом в них является тормозная жидкость.

Гидравлический привод содержит следующие элементы: педаль тормоза, рабочие тормозные цилиндры, главный тормозной цилиндр (рис. 3.10), тормозные трубки (шланги), вакуумный усилитель тормозов (правда, в старых машинах этот элемент отсутствует).

Для того чтобы замедлить движение или остановить автомобиль, водитель нажимает ногой на педаль тормоза. Через специальный шток это усилие поступает на поршень главного тормозного цилиндра, который, в свою очередь, давит на залитую в системе тормозную жидкость. Тормозная жидкость передает это усилие через топливные трубки и шланги на рабочие (колесные) тормозные цилиндры. Вследствие этого у тормозных цилиндров выдвигаются поршни, которые давят на тормозные колодки, прижимая их либо к тормозным дискам, либо к тормозным барабанам, в зависимости от используемой конструкции тормозов. Диск или барабан имеется у каждого колеса и непосредственно связан с ним, поэтому, когда колодки давят на вращающийся вместе с колесом диск (барабан), вращение колеса замедляется и, если водитель продолжает давить на педаль тормоза — полностью прекращается.

Недостатком гидравлического привода является то, что при разгерметизации тормозная жидкость полностью или частично вытекает из системы, что может привести к отказу тормозов. Для предотвращения такой ситуации в современных машинах применяются двухконтурные гидравлические тормозные приводы. Сущность их конструкции состоит в том, что они состоят из двух независимых контуров — отдельно для каждой пары колес. Отметим, что эти контуры не обязательно связывают колеса одной оси: например, левое переднее колесо может быть связано с правым задним, а правое переднее — с левым задним. Если по каким-то причинам отказывает один контур (например, вытекла тормозная жидкость, заклинило тормозной цилиндр и т. п.), то срабатывает второй. Разумеется, эффективность такого торможения заметно падает, но все же оно позволяет остановить автомобиль и избежать серьезных неприятностей.

Вакуумный усилитель тормозов (рис. 3.11) — прибор, который позволяет повысить эффективность работы тормозной системы, а также уменьшить усилие, с которым водитель должен давить на педаль для получения требуемого результата.

Этот усилитель связан непосредственно с главным тормозным цилиндром. Ключевой элемент вакуумного усилителя — камера, разделенная резиновой диафрагмой на две части. Одна часть камеры связана с впускным трубопроводом двигателя, в котором создается разряжение, вторая с атмосферой. В разряженном пространстве давление где-то на 20 % меньше атмосферного, и благодаря этому перепаду давлений, а также большой площади резиновой диафрагмы, создается эффект, позволяющий существенно снизить усилие при нажатии на педаль тормоза.

Обслуживание и ремонт

Ремонтные работы байка нужно начинать с проведения диагностики, с последующими действиями:

• демонтаж проблемного колеса;
• чистка тормозной машинки;
• открыть рабочие поршни;
• устранить неисправности;
• осмотреть поршневую систему на предмет протеканий;
• заменить поршни и уплотнительные кольца (в случае потребности);
• провести осмотр всей гидравлической линии, исключив наличие повреждений.

При ремонте гидравлической системы, нужно помнить о мерах предосторожности:

избегать попадания жидкости на кожу и в область глаз, т.к. токсичность вещества, вызывает сильное отравление и может причинить вред здоровью.

Прокачка – заключительный этап ремонта

Когда вся система уже полностью перебрана и собрана, остается только лишь залить тормозную жидкость и правильно прокачать гидравлику. Прокачивают систему для того, чтобы выгнать из всех трубок и цилиндров пузырьки воздуха, которые мешают гидравлике работать правильно.

Способов, как производится прокачка гидравлических тормозов велосипеда, существует масса. Сделать это может каждый в домашних условиях, если хоть немного умеет обращаться с инструментами. Кто-то применяет шприцы, а кто-то использует старые и проверенные способы. Рассмотрим самый простой и проверенный временем вариант.

Для прокачивания тормозов понадобятся такие компоненты:

• прозрачная трубочка, подходящая по диаметру к болту прокачки;
• тормозная жидкость или масло, в зависимости от конкретной системы;
• необходимые ключи;
• банка или бутылка;
• кусок чистой ткани для поддержания чистоты.

Сперва нужно надеть прозрачный шланг на болт для прокачки, а другой его конец опустить в банку, где должно быть немного тормозной жидкости. Далее нужно открыть на рукоятке бачок с тормозной жидкостью и убедиться, что она находится на максимальном уровне. При необходимости жидкость нужно долить.

После этого можно начинать прокачивать дисковые тормоза на велосипеде. Несколько раз нажав на ручку тормоза, нужно ее зафиксировать в нажатом состоянии и одновременно открутить винт для прокачивания на тормозной машинке. При этом можно пронаблюдать, как из трубки пойдут пузырьки воздуха. После этого винт нужно сразу закрутить, а уже потом можно отпускать ручку и качать заново.

Эту процедуру нужно проделывать несколько раз, пока все система не станет работать так, как нужно. Это можно будет ощутить по жесткости тормозного рычага.

Видео, наглядно показывающее процедуру прокачки:

И еще один способ прокачки гидролинии для ленивых:

Это интересно: Выбор, ремонт и обслуживание кассеты на заднем колесе велосипеда: изучаем по порядку

Типы тормозных систем автомобиля

• рабочая;
• запасная;
• стояночная;
• вспомогательная.

Рассмотрим каждый из этих типов более подробно.

Рабочая

Под рабочей тормозной системой понимается совокупность деталей и узлов, которые обеспечивают штатную остановку транспортного средства. Ее устройство и схема работы описаны выше.

Запасная

Запасная система предусмотрена на тот случай, если откажет рабочая. Ее главное назначение – выполнение аварийного торможения и предотвращение дорожно-транспортного происшествия. Она может быть реализована по-разному, но чаще всего встречаются 2 варианта.

• Контур рабочей. В этом случае она представляет собой отдельный замкнутый контур рабочей системы, который активизируется при отказе тормозов. Для такой системы используют название двухконтурная.
• Отдельная подсистема. В данном случае запасная система выполняется в виде отдельной подсистемы, которая никак не связана с основной. Подобная конструкция считается более надежной, так как позволяет выполнить торможение даже в случае серьезных неисправностей.

Стояночная

Используется для того, чтобы удерживать транспортное средство на одном месте в течение длительного времени. Срабатывает при включении ручного тормоза. В подавляющем большинстве случаев является механической и не использует для усиления гидравлику или пневматику.

Вспомогательная

Предназначена для поддержания постоянной скорости машины в течение продолжительного времени (например, при длительных спусках, или там, где нужно долго ехать на холостом ходу). Устанавливается на грузовых автомобилях с пневматической системой торможения. Подразумевает подачу в цилиндры не топливной смеси, а воздуха под давлением. В результате силовой агрегат не только не приводит транспортное средство в движение, но и препятствует такому движению.

Воздух в цилиндры подается непосредственно из пневмосистемы – она связана с ними посредством специальной заслонки, которая открывается после нажатия соответствующей кнопки, установленной в салоне автомобиля.

Использование вспомогательной системы значительно снижает нагрузку на рабочую, тем самым предотвращая ее преждевременный износ и возникновение неисправностей. Кроме того, подобное передвижение гораздо безопаснее – если один из узлов выйдет из строя, то его функции выполнит второй. Это особенно актуально для большегрузных авто.

Строительство

Наиболее распространенная компоновка гидравлических тормозов для легковых автомобилей, мотоциклов, скутеров и мопедов состоит из следующего:

• Педаль или рычаг тормоза
• Толкатель (также называемый исполнительным стержнем )
• Узел главного цилиндра, содержащий узел поршня (состоящий из одного или двух поршней, возвратной пружины, ряда прокладок / уплотнительных колец и резервуара для жидкости)
• Усиленные гидравлические линии
• обычно состоит из одного или двух полых алюминиевых или хромированных стальных поршней (называемых поршнями суппорта ), набора теплопроводящих тормозных колодок и ротора (также называемого тормозным диском ) или барабана, прикрепленного к оси.

Система обычно заполняется тормозной жидкостью на основе гликоль-эфира (также могут использоваться другие жидкости).

В свое время легковые автомобили обычно использовали барабанные тормоза на всех четырех колесах. Позже передние тормоза стали дисковыми, а задние — барабанными. Однако дисковые тормоза показали лучшее рассеивание тепла и большую устойчивость к «выцветанию» и, следовательно, в целом более безопасны, чем барабанные тормоза. Таким образом, четырехколесные дисковые тормоза становятся все более популярными, заменяя барабанные на всех автомобилях, кроме самых простых. Однако во многих конструкциях двухколесных транспортных средств по-прежнему используется барабанный тормоз для заднего колеса.

В нижеследующем описании используется терминология и конфигурация простого дискового тормоза.

Вакуумный усилитель тормозов

Чем большей становилась масса автомобиля, тем большее усилие требовалось приложить к педали тормоза, чтобы достаточно эффективно снизить скорость или остановить автомобиль. Было бы непростительной ошибкой не использовать те физические процессы, которые происходят во время работы двигателя. Ошибки не совершили — установили вакуумный усилитель. Почему вакуумный? Он использует разрежение, создаваемое во впускном коллекторе двигателя. Устройство такого усилителя несложное (рисунок 7.7): есть корпус, разделенный диафрагмой на две камеры – вакуумную и атмосферную. На штоке педали тормоза, внутри усилителя, установлен следящий клапан (Для простоты восприятия на рисунке 7.7 следящий клапан не показан), открывающий или перекрывающий доступ атмосферного давления в атмосферную камеру. Кроме того, установлена возвратная пружина диафрагмы усилителя. После усилителя последовательно установлен главный тормозной цилиндр.

Рисунок 7.7 Вакуумный усилитель тормозов в сборе с педалью и главным тормозным цилиндром.

Примечание
В силу различных конструктивных особенностей двигателей разрежение может подводиться не только от впускного коллектора, но и от специального вакуумного насоса. Например, для всех дизельных двигателей используется вакуумный насос, поскольку у них разрежение во впускном коллекторе небольшое.

Как это работает? Довольно просто: в исходном положении (когда тормозить никто не собирается) давление в обеих камерах одинаковое и равно давлению, создаваемому во впускном коллекторе. Как только возникнет необходимость затормозить, необходимо будет нажать на педаль тормоза — перемещение педали передастся через толкатель к следящему клапану. Клапан перекроет канал, который соединяет атмосферную камеру с вакуумной. Дальнейшее перемещение соединит атмосферную камеру с атмосферой. Возникнет перепад давления, который начнет воздействовать на диафрагму и перемещать ее, преодолевая усилие возвратной пружины, а диафрагма, в свою очередь, будет перемещать шток поршня главного тормозного цилиндра.

Примечание
Такая конструкция вакуумного усилителя обеспечивает значительное дополнение усилия (усилие может достигать пятикратного увеличения) на штоке поршня главного тормозного цилиндра, которое пропорционально усилию на педали тормоза. Если проще — чем сильнее вы будете давить на педаль, тем сильнее и эффективнее будет работать вакуумный усилитель.

Как только водитель отпустит педаль тормоза, атмосферный клапан перекроется, давление в обеих камерах усилителя выровняется, а диафрагма вернется в исходное положение под действием возвратной пружины.

Проверки вакуумного усилителя

Важно знать, что, садясь за рабочее место водителя, следует всегда проверять техническое состояние вакуумного усилителя. Как это сделать? Элементарно…

Для проверки работы вакуумного усилителя тормозов необходимо выполнить следующие процедуры:

Для проверки работы вакуумного усилителя тормозов необходимо выполнить следующие процедуры:

1. Запустить двигатель на 1-2 минуты, а потом заглушить его. Если при первом нажатии на педаль тормоза педаль нажата полностью, но при последующих нажатиях ход педали становится больше с каждым нажатием, значит усилитель работает правильно. Если высота хода педали остается неизменной, значит усилитель работает нормально.

Рисунок 7.8 Иллюстрация к п. 1.

2. При неработающем двигателе нажать на педаль тормоза несколько раз. Потом нажать на педаль тормоза и запустить двигатель. Если педаль движется вниз незначительно, это является нормальной работой усилителя. Если движение педали не изменяется, усилитель неисправен.

Рисунок 7.9 Иллюстрация к п. 2.

3. При работающем двигателе, нажать на педаль тормоза и потом остановить двигатель. Удерживать педаль нажатой около 30 секунд. Если высота педали не изменяется, усилитель работает нормально, если педаль поднимается — усилитель неисправен.

Рисунок 7.10 Иллюстрация к п. 3.

Выполнить три теста, описанных выше. Если хотя бы один тест из трех не соответствует нормальной работе, проверить обратный клапан, вакуумный шланг и усилитель на наличие повреждений.