Устройство тормозной системы легкового автомобиля

В каких случаях необходима диагностика?

Прежде чем вы решите заняться ремонтом тормозной системы самостоятельно, необходимо понять, действительно ли она неисправна. Обычно, на неудовлетворительное техническое состояние тормозов указывает один или несколько признаков:

Тормозной путь автомобиля заметно увеличился
Педаль тормоза работает некорректно – то глубоко уходит вниз, то вовсе заедает
Педаль тормоза нажимается, но ее движение происходит по кривой траектории
Тормозная система, представленная колодками, постоянно издает гул, скрипы и сильную вибрацию при торможении
Тормозная жидкость, прокачивающая систему, стала расходоваться слишком быстро, видны явные подтеки

Помимо приведенных выше явных признаков, встречаются и более скрытные проблемы, которые также могут возникнуть

В случае если вы сняли колеса и перед вами в открытом доступе находятся колодки, то вы можете обратить внимание на степень их износа. Явным признаком того, что система работает некорректно является неравномерный износ колодок

Также, просматривая автомобиль самостоятельно в поисках проблем, обратите внимание на шланги и тормозные трубки. Вполне возможно, что и они были повреждены.

Принцип работы тормозной системы

Активация тормозных механизмов происходит нажатием педали, расположенной между педалями сцепления и газа. Работа тормозов осуществляется гидравлическим методом.

Когда водитель нажимает на педаль, в магистрали, заполненной тормозной жидкостью, создается давление. Жидкость воздействует на поршень механизма, расположенного возле тормозных колодок каждого колеса.

Чем резче и сильнее водитель нажимает педаль, тем четче срабатывает тормоз. Усилия, поступающие от педали, передаются на исполнительные механизмы и, в зависимости от типа системы, на колесах либо колодки зажимают тормозной диск, либо они раздвигаются и упираются в бортики барабана.

Чтобы усилия водителя преобразовать в большее давление, в магистрали имеется вакуум. Данный элемент увеличивает ход жидкости в магистрали. Современные системы устроены так, что если тормозные шланги разгерметизируются, тормоз все равно сработает (если хотя бы одна трубка останется целой).

Подробно о работе тормозов рассказывается в следующем видео:

Как работает тормозная система и вакуумный усилитель.

Watch this video on YouTube

Виды тормозных приводов

Выше говорилось, что автомобильные тормозные приводы подразделяются:

механическими;
гидравлическими;
пневматическими;
гибридными.

Поговорим о каждой из разновидностей более детально.

Механический

Не предусматривает дополнительного усиления нажатия педали. Последняя связана с тросом, который идет к колодкам передних колес и уравнителю, с которого тянется к задним. При нажатии трос приводится в движение и задействует колодки, которые прижимаются к дискам.

В настоящее время подобная схема используется для организации стояночных систем.

Главные достоинства такого привода – простота и очень высокая надежность. А главный недостаток – необходимость прикладывать значительное усилие для остановки транспортного средства.

Гидравлический

Наиболее распространенное конструктивное решение в современных легковых автомобилях. Более подробно его устройство и принцип работы описаны выше. Чаще всего используется в качестве рабочей системы, так как относительно прост, надежен и обеспечивает хорошее усиление усилия, которое водитель прилагает водитель для нажатия на педаль.

Главный плюс привода – простота и хорошее усиление нажатия. К минусам можно отнести более сложное устройство по сравнению с механическим.

Пневматический

В данном случае усиление нажатия на педаль происходит за счет воздействия сжатого воздуха. Он хранится в специальной емкости, именуемой ресивером. Туда воздух нагнетается с помощью компрессора, который работает за счет оборотов двигателя.

Педаль связана с клапаном, который расположен между контуром системы и ресивером. При нажатии на нее клапан открывается и воздух под давлением поступает на главный, а затем на колесные цилиндры, которые приводят в движение колодки.

Главные достоинства приводов подобного типа – фактическая неисчерпаемость ресурсов. Ведь в них не нужно время от времени менять тормозную жидкость. Недостатков 2:

более долгое по сравнению с другими типами срабатывание;
отъем части энергия двигателя для работы компрессора.

Комбинированный

Также существуют комбинированные, или гибридные, приводы. Чаще всего можно встретить пневмогидравлические. В них, как и в гидравлике, усилие с педали на колодки передает тормозная жидкость. Однако давление в данном случае обеспечивает не диафрагма, а компрессор, в который нагнетается сжатый воздух за счет оборотов двигателя. Подобный тип привода объединяет свойства двух разновидностей.

В дорогих моделях автомобилей часто объединяют гидравлический и электрический привод. Схема работы похожа на пневмогидравлику, только давление жидкости усиливается не путем использования не компрессора, а за счет электрической аппаратуры.

Внешний осмотр компонентов тормозной системы

Для этой проверки тормозной системы автомобиля возможно понадобиться помощник и подъёмник или смотровая яма.

Уровень тормозной жидкости

Поставьте автомобиль на ручной тормоз и откройте капот. В первую очередь необходимо удостовериться в том, что уровень тормозной жидкости находится в пределах нормы. Для этого на бачке нанесены специальные метки минимального уровня тормозной жидкости и максимального. Уровень тормозной жидкости не должен быть ни больше и не меньше указанных на бачке значений.

Проверять уровень тормозной жидкости рекомендуем не реже, чем раз в месяц и перед длинными поездками.

Бачок для тормозной жидкости под капотом

Тормозные шланги

Внимательно осмотрите тормозные шланги в следующих местах:

под капотом где шланги подходят к бачку с тормозной жидкостью
при возможности под днищем автомобиля
в колёсных арках

Некоторая их часть находится под днищем автомобиля. Они должны быть сухие и не должно быть никаких следов подтёков. Осмотр необходимо произвести как в подкапотном пространстве, так и в арках автомобиля, где тормозные шланги подходят к суппортам.

Тормозные диски, колодки и колёса

Если на автомобиле установлены тормозные диски, то произведите их осмотр. Как правило, это не вызывает трудностей. На рабочей поверхности тормозных дисков не должно быть трещин, сколов и поверхность должна быть гладкая и блестящая. Если присутствует большая выработка по краю тормозного диска в виде бороздки, то либо следует отдать их на проточку или же выполнить замену на новые.

Возьмите фонарик и произведите осмотр тормозных колодок, прилегающих к тормозному диску. На колодке должна присутствовать специальная фрикционная накладка. Если у неё большой износ (менее 2мм) — выполните замену. Бывают случаи, когда эту накладку срывает и металлическая основа колодки портит диск. Всегда следите за состоянием тормозных колодок и дисков. Для этого не требуется много времени!

Тормозной диск и суппорт

Осмотрите шины и колёсные диски как снаружи, так и внутри. На шинах не должно быть грыж, проколов и порезов. Диски должны быть без трещин, вмятин и сколов. На шинах и дисках не должно быть масляных потёков.

Если выполнить такой осмотр самостоятельно затруднительно, рекомендуем обратиться в специализированный сервис. Там специалисты проведут диагностику на стенде для проверки тормозов где сразу же будут видны все неисправности. К тому же проверка на стенде позволит вычислить неравномерность работы тормозной системы и удельную силу торможения (тормозной коэффициент).

При нажатии педаль тормоза становится «ватной»

Эти симптомы проблем с тормозной системой самые опасные, так как новички и люди, не обладающие опытом вождения конкретных марок моделей, могут не уделить им значения, притом, что отзывчивость и скорость реакции педали тормоза является важным элементом управления авто.

Незначительная утечка в гидравлической системе или наличие небольшого количества воздуха в системе могут при помощи банальной прокачки педали быть устранены, однако меры эти могут быть просто временными.

Изношенный главный цилиндр, неисправные уплотнения главного цилиндра, или расслабленные гайки могут вызвать незначительные проблемы. Проверьте болты главного цилиндра и затяните их.

Неисправные уплотнения суппорта или колёсного цилиндра и изношенные резиновые тормозные шланги так же могут привести к малой отзывчивости педали тормоза.

Проверьте все шланги системы и замените повреждённые участки. Помимо износа элементов системы, дело так же может быть в плохом качестве тормозной жидкости, что решается прокачкой всей системы и заливки новой жидкости.

Поршень с винтовой парой

2 — нажимная гайка;

Винтовая пара преобразует вращение ведомой шестерни в поступательное движение штока. Тот давит на тормозной поршень, подводя колодки к диску. Усилие контролирует блок управления стояночного тормоза по величине потребляемого тока. Как только значение достигнет необходимой величины, электродвигатель отключится. При снятии с ручника мотор вращается в обратную сторону, шток отходит назад, а поршень сдвигается из-за упругости уплотнительной манжеты.

Часто рядом с клавишей электроручника соседствует еще одна — включающая функцию автоматического удержания (Auto Hold). Она существенно облегчает жизнь. Например, толкаясь в пробках на автомобиле с автоматом, не нужно держать ногу на тормозе. Машина остановилась, водитель отпускает педаль, а клапаны блока ABS остаются закрытыми — давление в контурах высокое, колодки сжимают тормозные диски. Если остановка продлится более чем пару минут, ABS передаст вахту стояночному тормозу.

На ручник машина встанет и раньше — если, например, водитель отстегнет ремень безопасности, откроет дверь или выключит зажигание.

Электрический стояночный тормоз: Уже не ручной

Электрика повсеместно вытесняет механику. Даже трос стояночного тормоза заменили провода. Краткую лекцию о том, как устроен и как работает ручник нового поколения, читает Геннадий Емелькин.

Преимущества электромеханического стояночного тормоза перед обычным очевидны. Вместо громоздкого рычага между передними сиденьями компактная кнопка. Не надо тащить через все днище тросики и тяги — достаточно подключить к общей электрической шине управляющий блок да снабдить тормозные механизмы на задних колесах электромоторами. Иными словами, такая конструкция упрощает компоновку и сборку, сокращает время и затраты при производстве. Кроме того, при эксплуатации отпадает необходимость в регулировках — электроника отслеживает зазор между колодками и диском всякий раз, когда срабатывал стояночный тормоз. А если им пользуются редко (например, на автомобилях с автоматами), то система подтягивает ручник через каждые 1000 км.

Алгоритм работы на большинстве автомобилей схож. Водитель нажимает на клавишу, с которой сигнал поступает в блок управления стояночным тормозом. Если автомобиль стоит на месте или движется медленнее 7–10 км/ч, включаются электромоторы, приводящие в действие тормозные механизмы. На более высокой скорости блок ABS включает гидронасос — давление в тормозных контурах повышается. Автомобиль замедляется, а потом встает на ручник.

«Затянуть» электромеханический стояночный тормоз водитель может даже при заглушенном двигателе, а вот отпустить — только включив зажигание и нажав педаль тормоза. Если мотор работает, водитель закрыл дверь и пристегнулся, то ручник отключится автоматически при нажатии на акселератор. При этом датчик продольного крена кузова распознает, стоит ли автомобиль на подъеме, учтет положение педалей сцепления и акселератора и придержит тормоза, чтобы автомобиль не скатился назад.

Схема и устройство тормозной системы

Автомобильные тормоза состоят из системы гидравлических элементов, которые обеспечивают частичную или полную блокировку колес при движении. Простейшие тормоза состоят из самой педали тормоза, которая монтируется в районе ног салона автомобиля, главного тормозного цилиндра (в некоторых случаях может быть оснащен вакуумным усилителем), на верхней части которого установлен бачок, тормозных магистралей и рабочих механизмов.

При воздействии ногой на педаль, поршень, который находится в главном тормозном цилиндре, создает давление, под действием которого специальная жидкость движется по магистралям и воздействует на рабочие механизмы тормозной системы. Рабочий механизм состоит из рабочего тормозного цилиндра и исполняющих устройств – колодок. Поршни в цилиндрах воздействуют на колодки и они, благодаря силе трения, останавливают тормозной диск или барабан. В результате, происходит блокировка колес и они останавливаются. В зависимости от силы нажатия на педаль тормоза, меняется и степень нажатия колодок на диск или барабан. Как только мы отпускаем педаль тормоза, все поршни, во всех тормозных цилиндрах, под действием специальных пружин возвращаются в исходное положение, таким образом, жидкость уходит обратно, и колодки растормаживают вращающийся рабочий механизм.

Современные автомобили предусматривают контурное распределение тормозной жидкости. Это означает, что в тормозном цилиндре имеются две секции, каждая из которых отвечает за два колеса. В современных автомобилях жидкость распределяется на переднее правое и заднее левое колесо, а также на переднее левое и заднее правое колесо. В автомобилях классической компоновки, тормозная жидкость распределяется на передние и задние колеса. Такой подход необходим для обеспечения повышенной безопасности водителя, в случае частичного отказа тормозной системы. Если жидкость внезапно стало протекать в одном из контуров или колесе, то в работе остаются другие колеса, которые по-прежнему обладают исправной рабочей тормозной системой.

Кроме того, меры безопасности заключаются в возможности использовать ручной тормоз, как основной. Дело в том, что он приводится в действие посредством крепкого троса, который меняет положение колодок задних колес независимо от наличия тормозной жидкости в системе. То есть, если откажут все четыре колеса одновременно, то имеется возможность использования ручного тормоза, который может значительно снизить скорость автомобиля.

Рабочая (основная) тормозная система

Главное предназначение рабочей тормозной системы заключается в регулировании скорости движения автомобиля вплоть до его полной остановки.

Основная тормозная система состоит из тормозного привода и тормозных механизмов. На легковых автомобилях применяется преимущественно гидравлический привод.

Схема тормозной системы автомобиля

Гидропривод состоит из:

главного тормозного цилиндра (ГТЦ);
вакуумного усилителя;
регулятора давления в задних тормозных механизмах (при отсутствии АВS);
блока ABS (при наличии);
рабочих тормозных цилиндров;
рабочих контуров.

Главный тормозной цилиндр преобразует усилие, сообщаемое водителем педали тормоза, в давление рабочей жидкости в системе и распределяет его по рабочим контурам.

Для увеличения силы, создающей давление в тормозной системе, гидропривод оснащается .

Регулятор давления предназначен для уменьшения давления в приводе тормозных механизмов задних колес, что способствует более эффективному торможению.

Виды контуров тормозной системы

Контуры тормозной системы, представляющие собой систему замкнутых трубопроводов, соединяют между собой главный тормозной цилиндр и тормозные механизмы колес.

Контуры могут дублировать друг друга или осуществлять только свои функции. Наиболее востребована двухконтурная схема тормозного привода, при которой пара контуров работает диагонально.

Как проводить диагностику тормозной системы – общие рекомендации

Бесперебойная работа тормозной системы не повышается из-за торможений перед светофором, больших зазоров, дорожного покрытия и национальных признаков управления машиной.

Тормозная система, в которую входит в том числе, передний тормозной механизм, постоянно испытывает серьёзные нагрузки. Это повышает вероятность аварии, ведь детали и внутренние механизмы, такие, как задний тормозной механизм, выходят из строя быстрее. Потому возникает необходимость в проведении такой процедуры, как диагностика.

Совсем недавно многие специалисты рекомендовали заниматься таким делом, как диагностика тормозной системы, через каждые пять тысяч километров пробега автомобиля.

Теперь показатель стал гораздо меньше. Ведь тормозная система обязательно проверяется специалистами при прохождении техосмотра.

Два раза в год – минимальное количество раз, по мнению экспертов, когда должна проводиться такая диагностика.

Диагностика тормозной системы включает в себя проверку:

Тормозных колодок
Дисков и барабанов
Ступичного подшипника
Тормозной жидкости
Тормозных шлангов
Суппорта
Рабочих цилиндров
Усилителя тормозов и главного цилиндра

Существует два основных метода, которыми проводится проверка тормозной системы в любом автомобиле. Это тест на стенде и дорожный тест.

Дорожный тест

Дорожным тестом сама по себе выступает любая поездка на транспорте. Даже новички могут чувствовать, когда при торможении без давления на руль машина отклоняется в сторону.

Не должны остаться без внимания скрипы и лишние шумы, провал педали тормоза в пол, повышение тормозного пути и вибрации.

Это всё свидетельствует о том, что присутствуют неисправности тормозной системы.

Стендовый тест

В полевых условиях провести качественную диагностику практически невозможно. Получается лишь минимальная информация о существующих проблемах в машине.

Существует множество факторов, которые могут повлиять на результат проверок, проведённых в дорожных условиях. А вот при проведении стендовых испытаний возможно получить более точную информацию.

Все полученные данные обязательно записываются на каких-либо носителях.

При помощи специальных программ на компьютере в дальнейшем полученная информация обрабатывается. Таким образом, можно понять, в каком действительно состояния находятся тормоза.

Совет

Стенды для испытаний могут относиться к нескольким типам. Стенды для статических испытаний, площадочные и инерционные, роликовые и силовые – главные типы. Овальность тормозных барабанов, время срабатывания системы, общая удельная тормозная сила – лишь некоторые из характеристик, показатели которых можно узнать на стенде.

Усилие на педаль тормоза, давление в системе тормозов – имеется прекрасная возможность измерить эти показатели, обратившись за помощью к современным сервисным центрам.

Датчики и приборы на вооружении специалистов вполне позволяют провести соответствующие исследования. Человеческий фактор практически не влияет на испытания, которые проводятся на стенде.

Это, безусловно, является большим преимуществом таких проверок.

Тормоза в системе автомобиля будут надёжно функционировать только в том случае, если человек готов будет тратить время на то, что вовремя выполнять проверки, согласуясь с рекомендациями от специалистов.

Но в любом случае ещё раз повторяем, что на безопасности водителей и пассажиров лучше не экономить. Только профессиональная проверка позволит полностью быть уверенным в своей машине.

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.