Принцип работы гидравлических и механических тормозов

Требования к ВТС

Дополнительные тормоза должны обеспечивать:

• эффективное рассеивание выделяемой тепловой энергии в атмосферу;
• длительные рабочие циклы;
• отсутствие узлов трения, подверженных быстрому износу;
• работу только в движении, окончательная остановка производится с помощью рабочей тормозной системы.

Система должна работать мягко, не вызывая повышенного износа шин и тем более срыва их в скольжение на различных типах покрытия. Дополнительное требование по исключению второго набора тормозных механизмов на всех колёсах привело к варианту размещения ВТС в трансмиссии автомобиля или двигателе.

Возможные неисправности тормозной системы автомобиля

Признаками неисправности могут служить следующие «симптомы»:

• когда машина тормознула, раздается резкий свист или скрежет;
• торможение неэффективно и транспортное средство проделывает слишком большой тормозной путь;
• у педали существенно увеличился ход;
• педаль опустилась;
• на панели индикаторы постоянно показывают низкий уровень жидкости в гидравлике (даже после обслуживания и дозаправки);
• сильная вибрация педали.

Причин подобных проявлений может быть несколько. Вот наиболее распространенные.

• Утечка. Приводит к таким «симптомам», как постоянный низкий уровень жидкости или увеличение тормозного пути. Вызывается повышенным износом или механическими повреждениями деталей (причем не только патрубков, по которым течет жидкость, но и цилиндров и даже колодок). Проблема решается обследованием авто на предмет утечки и заменой вышедшей из строя детали.
• Неисправность главного цилиндра. Приводит к увеличению мягкости педали. На практике вызывается клином цилиндра из-за перегрева или износа. Сопровождается снижением эффективности торможения. В случае перегрева цилиндра из-за повышенного давления регулируют или меняют усилитель. Если проблема возникла по причине износа цилиндра, то замене подлежит именно он.
• Повышенный износ диска. Сопровождается вибрацией педали при нажатии. Также может появляться скрежет. «Лечится» заменой диска.
• Попадание воздуха в жидкость. Вызывается неправильным обслуживанием и заправкой, а также нарушением работы атмосферной камеры усилителя. Приводит к существенному снижению эффективности торможения и увеличению ходя педали. Устраняют проблему путем перезаправки жидкости. Если проблемы в усилители, то его ремонтируют или меняют.
• Вибрация дисков. Вызывает визг при торможении. Решается расточкой диска и колодок или их полной заменой на новые.

Виды и устройство

Все тормозные узлы делятся на несколько групп по функциональному признаку:

• исполнительные механизмы, к ним относятся колодки, суппорты, диски, барабаны;
• привод тормозов, обычно гидравлический, включает главный и рабочие цилиндры, тормозные магистрали, рабочую жидкость, узлы и детали антиблокировочной системы (ABS), иногда регуляторы;
• усилитель тормозов, вакуумный или пневматический с электронными компонентами;
• педальный узел;
• стояночные механизмы.

При нажатии на педаль усилие передаётся через магистрали к исполнительным механизмам, колодки прижимаются к дискам или барабанам.

За счёт наличия фрикционных накладок на колодках трение достаточно велико для замедления автомобиля с выделением большого количества тепла. Благодаря размерам деталей и наличию вентиляции энергия уходит в окружающую атмосферу.

Тем не менее, при частых торможениях температура деталей растёт, и момент отказа тормозов из-за перегрева неизбежно произойдёт, конструкция определяет лишь время, в течении которого они смогут проявлять свою стойкость.

На тяжёлых автомобилях, где требования к тормозам особенно велики, существует деление тормозной системы на несколько независимо работающих структур:

• основной рабочий тормоз, применяется как для служебных, так и экстренных торможений, может быть дублирован однотипными узлами;
• запасной тормоз, выполненный в виде отдельной системы;
• стояночный, он же блокирует движение при недостаточном давлении в системе;
• вспомогательный или горный тормоз, агрегатирован с двигателем, предохраняет механизмы рабочей системы от перегрева на затяжных спусках.

Обязательным условием стало наличие усилителя. Водитель не должен уставать и создавать непомерные усилия на педали, для этого используется дополнительный источник энергии, чаще всего это разрежение во впускном коллекторе бензинового двигателя.

При нажатии на педаль открывается клапан усилителя и перепад давлений через мембрану помогает ноге водителя. В дизельных двигателях такого разрежения нет, поэтому применяется отдельный насос.

Рабочие тормозные системы грузовых автомобилей

Рабочая тормозная система тягачей

Рабочая тормозная система грузового автомобиля, представляющая собой систему с дополнитель­ным источником энергии (рис. «Структура пневматической тормозной системы с управлением прицепом» и «Пневматическая система двухосного прицепа с ABS» ), может работать со сжатым воздухом или с сочета­нием пневматики и гидравлики.

В случае сбоя, например, повреждения тор­мозного контура, работающая часть системы должна сохранять способность достижения как минимум эффекта запасного торможения — с той же управляющей силой на обычном устрой­стве управления. Должна обеспечиваться воз­можность измерения эффекта, и на прицеп не должен влиять этот сбой, т.е. управляющий клапан прицепа должен иметь двухконтурную конструкцию. Эффект запасного торможения должен достигать не менее 50% от эффекта рабочей тормозной системы. Поэтому систему обычно делят на два тормозных контура, уже разделенных на стороне подача, хотя эта кон­фигурация законодательно предписана только в автобусах.

Подача энергии на прицеп должна гаран­тироваться даже во время торможения. Двухконтурная система стала обязательной после вступления в силу предписания RREG 71/320, но уже предлагалась и раньше под названием «Nato».

На прицеп по питающему шлангу непрерывно подается сжатый воздух под определенным давлением. Оно должно составлять от 6,5 до 8,0 бар у исправного тягача, независимо от рабочего давления тягача, регламентиро­ванного изготовителем. Прицеп должен быть заменяемым. Рабочей тормозной системой прицепа управляет второй трубопровод — тормозной. Этот трубопровод также регла­ментируется предписаниями, относящимися к заменяемости прицепа. Таким образом, давление в трубопроводе в режиме движения должно составлять 0 бар, а в режиме полного торможения — 6,0-7,5 бар.

Рабочая тормозная система прицепов

Прицеп имеет независимую рабочую тормоз­ную систему, которая лишь частично требует эффекта запасного торможения. Согласно требованиям RREG 71/320, эффекты тормо­жения рабочей тормозной системы в тягаче и в прицепе должны находиться в узком диа­пазоне допустимых отклонений как функция управляющего давления в тормозном трубо­проводе, идущем к прицепу, т.е. они должны быть примерно одинаковы (расчетный диа­пазон отклонений RREG 71/320 и ЕСЕ R.13).

Тягачи и прицепы должны быть взаимо­заменяемыми. Поэтому в Приложениях 2 RREG 71/320 и ЕСЕ R13 определены условия их совместимости. Соответственно, соот­ношение между замедлением и давлением на «тормозной» соединительной головке в диапазоне, изображенном на рис. «Схема совместимости тягача и прицепа» должно находиться в диапазоне 0,2-7,5 бар на «тор­мозной» соединительной головке. Эта схема применима только к тягачу и прицепу. Для всех остальных транспортных средств и их сочетаний существуют другие схемы.

Классификация тормозных систем

Современные автомобили оснащены следующими видами тормозных систем:

● рабочей системой;

● стояночной;

● вспомогательной системой ;

Рекомендуем: Классификация кузовов легковых автомобилей

● запасной.

Рабочая тормозная система

Рабочая тормозная система является основной и, соответственно, наиболее эффективной. Служит для снижения скорости и остановки. Приводится в действие при нажатии водителем правой ногой на педаль тормоза, далее приводится механизм сжатия (тормоза дискового типа) или разжатия (тормоза барабнного типа) тормозных колодок тормозных механизмов всех колес одновременно.

Стояночный тормоз

Стояночная тормозная система служит для обеспечения неподвижного состояния автомобиля при длительной стоянке. Многие водители фиксируют машину, включив первую или заднюю передачу. Правда на крутом склоне этой меры может не хватить.

Стояночный тормоз также используют для трогания с места на участке дороги с уклоном. В этом случае правая нога находится на педали газа, а левая на педали сцепления. Плавно отпуская ручник, включают сцепление и одновременно прибавляют газ, это исключает скатывание под уклон.

Запасная тормозная система

Запасную тормозную систему разработали для подстраховки основной рабочей, на случай отказа. Она может быть выполнена как автономное устройство, но чаще всего выполняется как один из контуров основной системы.

Вспомогательная система

Вспомогательной тормозной системой в основном оснащают большегрузные автомобили, такие как КамАЗ, МАЗ, и естественно все грузовики иностранного производства. Вспомогательные системы снижают нагрузку с основной при длительном торможении, например, в горной и холмистой местности.

К примеру так называемый, горный тормоз. Торможение происходит двигателем, при движении автомобиля на передаче. Принцип его заключается в том, что кратковременно, специальными заслонками перекрываются впускные и выпускные патрубки, а так же прекращается топливо для работы двигателя. В цилиндрах создается вакуум и двигатель начинает затруднять движение автомобиля, тем самым его замедляя.

Обслуживание и уход за тормозной системой

От состояния тормозного управления напрямую зависит безопасность вождения, поэтому важно вовремя проводить техническое обслуживание, а в случае неисправности, срочный ремонт тормозной системы

• Износ накладок тормозных колодок;
• Негерметичность вакуумного усилителя тормозов;
• Попадание воздуха в каналы гидравлической системы;
• Вытягивание троса стояночного тормоза.

Как правило, некоторые проблемы в работе узлов можно заметить сразу, без специальной диагностики. Посмотрим, какие сигналы может подавать нам тормозная система.

1. «Мягкая» педаль или увеличенный ход.

Есть риск утечки тормозной жидкости и попадания воздуха с гидропривод. Для установки более точного диагноза контролируйте уровень тормозной жидкости: если вы заметили увеличенный расход, то, скорее всего, повреждены трубки или гидрошланги. Однако не путайте расход жидкости из-за повреждений привода с обычным испарением, которое происходит с течением времени. Вызванное повреждением шлангов попадание воздуха может привести к отказу тормозной системы. Если вы заметили первые признаки поломки нужно незамедлительно заменить вышедшие из стоя детали и выкачать воздух из каждого цилиндра.

2. Во время торможения автомобиль уходит в сторону.

Это может свидетельствовать о поломке рабочего цилиндра или же об износе накладок на колесе.

3. Шум при нажатии на педаль.

Необходимо проверить тормозные механизмы на загрязнение.   

Чтобы минимизировать опасность возникновения поломки, необходимо периодически проводить обслуживание тормозной системы автомобиля, а также бережно относиться к рабочей системе тормозов, используя соответствующие виды тормозов под конкретные задачи. В случае обнаружения каких-либо проблем с тормозным управлением, рекомендуется сразу же устранить их самостоятельно или обратиться с автосервис. 

Cornering Brake Control- система контроля торможения в поворотах.

Система контроля торможения в поворотах

Разработана ВMW в 1997 году.

При торможении задние колеса разгружаются. В поворотах это может привести к заносу задней оси автомобиля вследствие возрастающей нагрузки на переднюю ось. CBC работает совместно с ABS для противодействия сносу задней оси при торможении в повороте. CBC обеспечивает оптимальное распределение тормозного усилия в поворотах, предотвращая занос, даже если тормоза были резко нажаты.

Принцип действия:

Используя сигналы датчиков ABS и определяя скорость вращения колес, СВС регулирует нарастание тормозного усилия для каждого тормозного цилиндра таким образом, что оно нарастает быстрее на внешнем по отношению к повороту переднем колесе, чем на других колесах. Благодаря этому становится возможным воздействие на задние колеса с большим тормозным усилием. Таким образом, компенсируются моменты сил, стремящихся повернуть автомобиль вокруг вертикальной оси при торможении в повороте. Система включается в работу постоянно и незаметно для водителя.