Что такое тормозная система автомобиля?

Устройство дисковых тормозов

• Ручка – управляющий механизм на руле, приводящий в действие исполнительный механизм.
• Ротор – тормозной диск.
• Адаптер – монтажная скоба для закрепления калипера на раме велосипеда.
• Калипер – суппорт, который является исполнительным механизмом. Он выполняет полезную работу, а именно, торможение колеса. Называют его калипером по аналогии с английским названием caliper – суппорт, штангенциркуль.
• Колодки – пластины, которые стопорят ротора благодаря абразивности своей поверхности.
• Тормозная линия – звено, передающее механическое воздействие от ручки до исполнительного механизма тормозов.

Почему тугая педаль тормоза на ВАЗ 2110

Устройство механизма торможения

Тормозная система на современных авто может включать в себя 3 или 4 контура, выполняющих разные задачи. К ним следует отнести:

• Основной.
• Дублирующий.
• Стояночный (ручной, горный).
• Вспомогательный.

Рабочая система

Главную роль среди перечисленных систем играет основная (рабочая). Она используется непосредственно во время езды и предназначена для замедления ТС вплоть (при необходимости) до полной остановки. Существует два типа рабочих систем:

• Дисковая.
• Барабанная.

Специальные колодки в механизмах первого типа при нажатии педали сжимают диск с двух сторон, не давая ему вращаться и останавливая колесо. В системах второго типа колодки устанавливаются внутри колесного барабана. При надавливании на педаль они распирают его, препятствуя вращению колеса.

Дублирующий тормоз

Дублирующий механизм выполняет страховочную роль, вступая в работу при отказе основного. На одних моделях она полностью дублирует задние, а также передние тормоза, на других ее действие распределяется только на одну из частей (чаще всего на задние цилиндры). Иногда эта функция возлагается на ручной тормоз.

Стояночный механизм

Стояночный (горный, ручной) тормоз предназначен для обеспечения устойчивости машины на месте стоянки. Отпуская тормозную педаль, водитель отключает основную систему. Если площадка, выбранная для остановки, имеет даже незначительный уклон, авто может запросто покатиться, и не остановится, пока не упрется во что-либо на пути. «Чем-либо» может оказаться другой автомобиль, стенка здания или дерево, и тогда повреждения практически гарантированы. Дополнительной функцией ручника является удерживание машины на склоне, если она заглохла во время подъема. В этом случае для того, чтобы тронуться с места, водитель плавно отпускает сцепление, одновременно нажимая акселератор и опуская рычаг горного тормоза. При синхронном выполнении этих действий автомобиль назад не покатится.

Привод ручного тормоза ВАЗ 2106: 1 — чехол; 2 — передний трос; 3 — рычаг; 4 — кнопка; 5 — пружина тяги; 6 — тяга защелки; 7 — втулка; 8 — ролик; 9 — направляющая заднего троса; 10 — распорная втулка; 11 — оттяжная пружина; 12 — задний трос; 13 — кронштейн заднего троса

Вспомогательная система

Вспомогательные тормозные механизмы устанавливаются на крупногабаритные и тяжеловесные машины, используемые для перевозки различных грузов на дальние расстояния. Они позволяют частично разгрузить основную систему, когда автомобиль в течение достаточно длительного времени затормаживается на дорогах, проходящих по холмам или расположенным в горах.

Гидравлический привод тормозов

 Гидравлические приводы тормозных механизмов появились несколько позже, чем механические приводы, примерно в 1910 – 1915 г.г. В массовом автомобилестроении гидравлический привод тормозов применяется с 1924 года благодаря разработкам инженеров американской автомобилестроительной (Chrysler Group LLC). В своей работе такие приводы используют гидростатические законы, передавая энергию жидкости под давлением. Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве жидкости сохранять свой объем при внешнем давлении (ничтожно малая сжимаемость), а также способности передавать создаваемое в любой точке давление одинаково всем точкам замкнутого объема жидкости (закон Паскаля).

Гидравлический привод широко применяется в качестве привода рабочей тормозной системы легковых автомобилей, грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности, а также автобусов малой вместимости.

***

Достоинства и недостатки гидропривода тормозов

Гидравлический привод тормозных механизмов имеет ряд существенных преимуществ перед другими типами привода:

• одновременность торможения всех колес (в принципе) и требуемое распределение тормозных сил между отдельными колесами (дифференцирование тормозных усилий);
• высокий КПД – 0,9 и выше при нормальной температуре охлаждающей жидкости (для сравнения – КПД механического привода редко превышает 0,6);
• малое время срабатывания (0,05…0,2 сек). Благодаря этому свойству, обусловленному ничтожно малой сжимаемостью жидкости, гидравлический привод имеет неоспоримое преимущество перед пневматическим приводом, имеющим время срабатывания примерно в десять раз больше;
• относительно малые габариты и масса применяемых в гидроприводе приборов и устройств;
• простота конструкции и удобство компоновки (трубки гидропривода можно проложить как угодно и где угодно в кузове или других элементах конструкции автомобиля – на работоспособность привода это не повлияет).

Не лишены гидравлические приводы тормозов и некоторых существенных недостатков:

• невозможность получения большого передаточного числа привода. Как известно, передаточное число гидростатических систем можно установить соотношением площадей поперечного сечения поршней передающего и принимающего усилие гидроцилиндров (или заменяющих их элементов). Очевидно, что существенное увеличение передаточного числа привода для повышения тормозного усилия приводит к значительному увеличению хода управляющего органа (тормозной педали или рычага);
• выход из строя при местном повреждении какого-либо из элементов конструкции (трубки, штуцера и т. п.), т. е. относительно низкая надежность привода. Для устранения этого недостатка применяют многоконтурные приводы;
• невозможность продолжительного и опасность чрезмерно интенсивного торможения. Продолжительное торможение может вызвать перегрев, и даже закипание тормозной жидкости из-за нагрева элементов конструкции тормозных механизмов (колодок, барабанов и т. п.). Интенсивное торможение с чрезмерным усилием может привести к повреждению уплотнительных элементов, что, в свою очередь, приведет к разгерметизации привода и потере его работоспособности;
• высокая чувствительность к попаданию воздуха в привод, резко снижающая его работоспособность (и даже приводящая к полному отказу) при завоздушивании системы;
• зависимость КПД привода от температуры тормозной жидкости (при низких температурах эффективность работы гидравлического привода резко снижается из-за повышения вязкости жидкости);
• использование в качестве рабочего тела специальных жидкостей, способных нанести вред окружающей среде, животным и человеку при попадании на почву и во внешнюю среду.

***

Барабанные и дисковые тормоза

Барабанный тормозной механизм (рис. 4) состоит из:

• тормозного щита,
• тормозного цилиндра,
• двух тормозных колодок,
• стяжных пружин,
• тормозного барабана.

Схема работы барабанного тормозного механизма

1 – тормозной барабан; 2 – тормозной щит; 3 – рабочий тормозной цилиндр; 4 – поршни рабочего тормозного цилиндра; 5 – стяжная пружина; 6 – фрикционные накладки; 7 – тормозные колодки

Тормозной щит жестко крепится на балке заднего моста автомобиля, а на щите, в свою очередь, закреплен рабочий тормозной цилиндр. При нажатии на педаль тормоза поршни в цилиндре расходятся и начинают давить на верхние концы тормозных колодок. Колодки в форме полуколец прижимаются своими накладками к внутренней поверхности круглого тормозного барабана, который при движении автомобиля вращается вместе с закрепленным на нем колесом. Торможение колеса происходит за счет сил трения, возникающих между накладками колодок и барабаном. Когда же воздействие на педаль тормоза прекращается, стяжные пружины оттягивают колодки на исходные позиции.

Преимущества барабанных тормозов:

• низкая стоимость, простота производства;
• обладают эффектом механического самоусиления. Благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.

Дисковый тормозной механизм (рис.5) состоит из:

• суппорта,
• одного или двух тормозных цилиндров,
• двух тормозных колодок,
• тормозного диска.

Схема работы дискового тормозного механизма

1 – наружный рабочий цилиндр (левого) тормоза; 2 – поршень; 3 – соединительная трубка; 4 – тормозной диск переднего (левого) колеса; 5 – тормозные колодки с фрикционными накладками; 6 – поршень; 7 – внутренний рабочий цилиндр переднего (левого) тормоза

Суппорт закреплен на поворотном кулаке переднего колеса автомобиля. В нем находятся два тормозных цилиндра и две тормозные колодки. Колодки с обеих сторон «обнимают» тормозной диск, который вращается вместе с закрепленным на нем колесом. При нажатии на педаль тормоза поршни начинают выходить из цилиндров и прижимают тормозные колодки к диску. После того, как водитель отпустит педаль, колодки и поршни возвращаются в исходное положение за счет легкого «биения» диска. Дисковые тормоза очень эффективны и просты в обслуживании. Даже новичку замена тормозных колодок в этих механизмах доставляет мало хлопот.

Преимущества дисковых тормозов:

• при повышении температуры характеристики дисковых тормозов довольно стабильны, тогда как у барабанных снижается эффективность
• температурная стойкость дисков выше, в частности, из-за того, что они лучше охлаждаются
• более высокая эффективность торможения позволяет уменьшить тормозной путь
• меньшие вес и размеры
• повышается чувствительность тормозов
• время срабатывания уменьшается
• изношенные колодки просто заменить, на барабанных приходится предпринимать усилия на подгонку колодок, чтобы одеть барабаны
• около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски

Неисправности тормозной системы автомобиля

Есть несколько основных неполадок, которые могут произойти с тормозами:

Износ тормозных колодок, дисков, их неисправность, деформация и т.д. Все мы знаем, что тормозные колодки и диски не вечные, но периодически забываем об их существовании. Зато они сами напоминают нам, когда начинают скрипеть, свистеть, скрежетать и издавать другие ненормальные звуки. Если диагностика показала, что колодки вышли из строя, нужно менять и их, и диски;

Проблема с гидросистемой. Это может быть и утечка через поврежденные шланги, и воздушная пробка, и изношенные прокладки главного цилиндра. О таких неполадках говорит увеличенный ход педали тормоза. Ремонт заключается в поиске протечки, устранении неисправности, замене изношенных деталей, прокачке системы;

Вышел из строя вакуумный усилитель. В этом случае при нажатии на педаль будет чувствоваться большее сопротивление, чем обычно

При осмотре нужно обратить внимание на состояние усилителя;

Клин поршня ГТЦ. Когда такое случается, в гидросистеме создается постоянное давление, которое действует, в том числе, и на тормозные суппорта

То есть колёса будут тяжелыми, замедленными. Нужен демонтаж, проверка и ремонт главного тормозного цилиндра, после чего можно ездить дальше.

Применение

Использование системы bas, конечно, хорошо, но если покрытие будет скользким, то резкая блокировка всех колес приведет к неуправляемому движению автомобиля на юз. Это может привести к непредсказуемым последствиям, поэтому разработчики используют ее совместно с abs. Это антиблокировочная система, которая обеспечивает неполную блокировку колес, что сохраняет автомобиль быть управляемым. Она включается на скользких покрытиях и активизируется совместно с нажатием педали тормоза. Этот процесс немного сложнее, чем при одной системе bas. При резком надавливании на педаль тормоза активизируется сначала система abs, она не полностью блокирует колеса, а только снижает их скорость вращения. Это начало торможения. Далее, компьютер сравнивает частоту вращения пройденного пути с момента нажатия на педаль и пройденного времени со скоростью самого автомобиля. Если линейная скорость вращения колес меньше чем автомобиля, то это говорит о скользком покрытии. Если же обе скорости равны, то срабатывает bas, вспомогательная система торможения, и блокирует полностью вращение колес. Но конечно же, это не говорит о том, что автомобиль сам определит опасность на пути и затормозит вовремя. Поэтому бдительность водителя превыше всего.

ABS BAS в автомобиле

Следует отметить, что использование только лишь одной abs также не будет хорошей идеей. Это связано с тем, что колеса при ее срабатывании полностью не остановятся, и приведет в итоге к лобовому столкновению. Чтобы избежать подобных ситуаций даже на новом автомобиле следует все системы безопасности регулярно проверять и диагностировать. Можно проверку осуществлять двумя способами, измерять свой тормозной путь на разных покрытиях или проверить автомобиль на диагностическом стенде с компьютерной диагностикой. Подобные установки произведут измерения усилия сопротивления валиков и степень выталкивания автомобиля из зоны измерения.

Ведь при движении по дороге на ней не всегда одинаковые условия, под каким-то колесом будет хорошая и чистая поверхность, а под другим песок или лужа, а то лучше еще разлитое масло. То, разумеется, при блокировке на скользком месте колесо будет скользить, а на сухой поверхности будет затормаживаться. Чтобы этого не происходило, система циклически опрашивает датчики скорости, находящиеся в колесах, и датчик педали тормоза. И прерывисто снижает давление, что выражается характерными стуками в саму педаль и толчками автомобиля. Такие манипуляции позволяют усреднить значение сцепления с поверхностью, что снижает риск разворачивания машины или движения на юз.

Применение систем abs и bas значительно сокращает тормозной путь автомобиля на ровных и твердых покрытиях по сравнению с машинами без подобных устройств. Поэтому они стали обязательными, как и сама отдельно abs.

Процесс прокачки тормозов Шимано

1. Набираем в первый шприц жидкость для прокачки тормозов. Отрезаем небольшой кусочек от капельницы и подключаем к шприцу. Заполняем трубку минеральным маслом и присоединяем к штуцеру на тормозном калипере. (Постарайтесь не допустить наличия пузырьков воздуха в шприце и трубке)

Шприц с минеральным маслом перед подключением к тормозному каллиперу. У меня там на кончике трубки воздух его я в последствии выдавил, заполнив маслом.

2. Далее используем второй шприц, который вставляется в ручку. Удаляем из него поршень. Необходимо взять наконечник с иголкой и удалить (обрезать) иголку (я это сделал пассатижами). Этот наконечник нужно надеть на шприц и вкрутить вместо пробки, пластмасса от иголки должна плотно вкрутиться в отверстие по резьбе и не давать течи. Далее нам нужно залить немного масла в этот шприц.

Начинаю вкручивать шприц в тормозную ручку. Шприц должен хорошо накрутиться по резьбе и сидеть плотно.Вот, что вышло после вкручивания шприца.

3. Теперь нам нужно открутить входной ниппель на тормозной машинке, чтобы пошла жидкость из первого шприца в гидравлическую систему. Давим на поршень и прогоняем жидкость через гидролинию в шприц вверху.

На фото видно границу шимановского масла (красное) и моего масла Febi (зеленое). Значит, во всей гидролинии новая минералка.

В это время рекомендую простучать пальцами или каким-нибудь предметом вдоль всей гидролинии. Таким образом, мы точно избавимся от оставшихся пузырьков воздуха.

Я рекомендую закрепить шприц стяжкой в таком положении, как на фото, чтобы воздух, который есть в системе, выходил к верху и не попал обратно в гидролинию при нажатии на поршень.

Давим до тех пор, пока в первом шприце останется немного масла — это значит, вы точно выдавили весь воздух из системы.

Так как я набрал полный шприц минерального масла, у меня осталось еще 1/3.

Закручиваем входной ниппель, к которому подключали капельницу, и убираем шприц на место.

4. В этом этапе нам нужно убедиться, что не осталось пузырьков в системе. Начинаем активно давить на ручку и смотреть, выходит ли воздух из нашего шприца, установленного в тормозной ручке. Также рекомендую взять шестигранник и поменять положение ручки (поставить ее чуть выше и поработать тормозом, потом чуть ниже и поработать тормозом). Убедившись, что пузырьки больше не выходят, можно переходить к этапу 5.

5. Теперь вставляем поршень во второй шприц и аккуратно выкручиваем его из ручки (это нужно для того, чтобы не разлить все на велосипед и пол). Далее в быстром темпе закручиваем пробку и ставим тормозную ручку в удобное положение.

Поздравляю! Ваши тормоза прокачены! Остается теперь их испытать в боевых условиях! Удачи!

Видео с процессом прокачки тормозов шимано с помощью специального инструмента:

(Visited 11 790 times, 1 visits today)

Тормозные механизмы

Автомобиль замедляется при помощи двух типов тормозных механизмов:

• Барабанный тормоз – подавляющее большинство машин (в основном это бюджетные модели и представители среднего класса) оснащаются такими механизмами на задней оси. Они обладают высокой надежностью и стабильностью работы. В таких тормозах из-за износа колодок между фрикционной поверхностью и стенками барабанов образуется увеличенный зазор. В устройство механизма входит регулятор, который компенсирует это расстояние, перемещая колодки максимально близко к стенкам барабана. Процесс самоподводки механизма в основном происходит во время резкого торможения. Охлаждаются тормоза за счет ребер на самом барабане и большого количества металлических частей;
• Дисковый тормоз – используется на передней оси, а в спортивных машинах и авто класса премиум и выше задействуются и на задней оси. Суппорт с двух сторон зажимает тормозной диск. Такая схема требует меньше усилий для замедления колеса, поэтому данная система более эффективна по сравнению с барабанным аналогом. Из-за этого механизмы испытывают гораздо большие температурные нагрузки. На современных дисках делаются специальные бороздки, которые улучшают отвод тепла. Такие модификации называются вентилируемыми.

Эти два типа механизмов входят в устройство основной тормозной системы авто. Она работает в обычном режиме – когда водитель хочет остановить машину. Однако в каждом автомобиле есть и вспомогательные системы. Каждая из них может работать в индивидуальном режиме. Вот их различия.

Вспомогательная (аварийная) система

Вся магистраль тормозной системы разделена на два контура. Часто производители к отдельному контуру подключают колеса по диагонали автомобиля. Расширительный бачок, установленный на главном тормозном цилиндре, внутри на определенном уровне (соответствует критически минимальному значению) имеет перегородку.

Пока тормоза в порядке, объем тормозной жидкости выше перегородки, поэтому усилия от вакуума поступают одновременно на два рукава, и они работают, как одна магистраль. Если шланг разорвется или сломается трубка, уровень ТЖ понизится.

В поврежденном контуре давление невозможно создать, пока не будет устранена течь. Однако благодаря перегородке в бачке жидкость не вытекает вся, и второй контур продолжает работать. Конечно, в таком режиме тормоза будут работать в два раза хуже, но автомобиль не будет полностью их лишен. Этого достаточно, чтобы безопасно добраться до сервиса.

Стояночная система

Эта система в народе называется просто ручник. Ее используют, как противооткатный механизм. В устройство системы входит тяга (рычаг, расположенный в салоне возле рычага коробки передач) и трос, разветвленный на два колеса.

В классическом исполнении ручной тормоз активирует основные тормозные колодки задних колес. Однако бывают модификации, имеющие свои колодки. Эта система вообще не зависит от состояния ТЖ в магистрали или неисправности системы (неисправность вакуума или другого элемента основных тормозов).