Файл: Учебное пособие издание второе, дополненное рекомендовано Министерством общего и профессионального.pdf

Тормозная система автомобиля служит для снижения его скорости, остановки и удержания на месте на стоянке.
Тормозное управление является важнейшим средством обеспечения активной безопасности автомобиля. Требования к тормозным системам регламентированы государственным стандартом и международными правилами.
Требования к тормозным системам следующие:
• минимальный тормозной путь;
• сохранение устойчивости при торможении;
• стабильность тормозных свойств при неоднократных торможениях;
• минимальное время срабатывания тормозного привода;
• пропорциональность между усилием на педаль и при- водным моментом;
• малое усилие на тормозной педали при ее ходе 80...
180 мм;
• отсутствие органолептических (слуховых, обонятель- ных) явлений;
• надежность всех элементов тормозных систем; основ- ные элементы должны иметь гарантированную проч- ность, не должны выходить из строя на протяжении гарантированного ресурса, должна быть предусмотре-
ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ
204
Г л а в а 4

на сигнализация, оповещающая водителя о неисправ- ности тормозной системы.
Общее устройство, виды и принцип действия
тормозных систем
В соответствие с ГОСТ 22895-77 тормозное управление ав- томобиля должно включать следующие тормозные системы:
• рабочую;
• запасную;
• стояночную;
• вспомогательную (тормоз-замедлитель).
Рабочая тормозная система используется при всех ре- жимах движения автомобиля для снижения его скорости до полной остановки. Приводится в действие усилием ноги во- дителя, прилагаемым к педали ножного тормоза. Обладает наибольшей эффективностью из всех типов тормозных сис- тем.
Запасная тормозная система предназначена для останов- ки автомобиля в случае отказа основной рабочей системы.
Обладает несколько меньшим тормозящим действием, чем рабочая система. Чаще всего функции запасной тормозящей системы может выполнять исправная часть (контур) рабочей тормозной системы либо полностью стояночная система.
Стояночная тормозная система служит для удержания остановленного автомобиля на месте, чтобы исключить его самопроизвольное движение. Управляется стояночная тормоз- ная система рукой водителя через рычаг ручного тормоза.
Вспомогательная тормозная система обязательна для автобусов полной массой свыше 5 т и грузовых автомобилей полной массой свыше 12 т. Предназначена для торможения на длительных спусках. Должна поддерживать скорость
30 км/ч на спуске с уклоном 7% протяженностью 6 км. На
205

ряде автомобилей тормозом-замедлителем является двига- тель, выпускной трубопровод которого перекрывается спе- циальной заслонкой. Кроме того, замедление может осуще- ствляться при переводе двигателя в компрессионный режим.
В общем виде тормозная система состоит из:
• тормозного механизма;
• тормозного привода.
Тормозные механизмы при работе системы препятству- ют вращению колес, в результате между колесами и дорож- ным полотном образуется тормозная сила, останавливаю- щая автомобиль. Тормозные механизмы размещаются не- посредственно на передних и задних колесах автомобиля.
Тормозной привод передает усилие от ноги водителя на тормозные механизмы.
Механический тормозной привод в качестве привода ра- бочей тормозной системы в настоящее время совершенно не применяется.
Тормозной гидропривод применяется на всех легковых автомобилях и на грузовых автомобилях полной массой до
7,5 т, в сочетании с пневмоприводом гидропривод применя- ется и на автомобилях большой массы («Урал»-4320).
Гидропривод состоит из:
• главного тормозного цилиндра;
• рабочих тормозных цилиндров;
• гидровакуумного усилителя;
• трубопроводов;
• педали тормоза с элементами крепления.
При нажатии на педаль тормоза поршень главного ци- линдра давит на жидкость, которая перетекает по трубопро- водам к колесным рабочим цилиндрам. Поскольку жидкость практически не сжимается, она передает усилие нажатия тормозным механизмам колес. Тормозные механизмы пре- образуют это усилие в сопротивление вращению колес и вызывают торможение автомобиля. Если педаль тормоза отпустить, жидкость перетечет по трубопроводам обратно к
206

главному тормозному механизму и колеса растормаживают- ся. Гидровакуумный усилитель облегчает создание допол- нительного усилия, передаваемого на тормозные механиз- мы, и облегчает управление тормозной системой.
Для повышения надежности тормозных систем автомо- биля в приводе применяют различные устройства, позволя- ющие сохранить ее работоспособность при частичном отказе тормозной системы. Например, разделитель, который авто- матически отключает при торможении неисправную часть тормозного привода в момент отказа.
Тормозные механизмы колес
В тормозных системах автомобилей наиболее распрост- ранены фрикционные тормозные механизмы, принцип дей- ствия которых основан на силах трения вращающихся дета- лей о невращающиеся. По форме вращающейся детали тор- мозные механизмы делятся на дисковые и барабанные.
Дисковые тормозные механизмы (рис. 103) применяют главным образом на легковых автомобилях; на автомоби- лях большого класса — на всех колесах, на автомобилях малого и среднего классов — чаще только на передних коле- сах (на задних колесах применяются барабанные тормозные механизмы). В последнее время дисковые тормозные меха- низмы нашли применение на грузовых автомобилях ряда зарубежных фирм.
Тормозной диск закреплен на ступице переднего колеса, а скоба, выполненная из высокопрочного чугуна, крепится при помощи кронштейна на фланце поворотного кулака.
Тормозные легкосъемные колодки помешены в пазах ско- бы. В скобе имеются два рабочих тормозных алюминиевых цилиндра, размещенных по обе стороны тормозного диска.
При раздельном или дублированном приводе передних и задних тормозных механизмов часто в скобе размешают по два цилиндра с каждой стороны (A3ЛK-2140). Цилиндры
207

Рис. 103. Колесный дисковый тормозной механизм:
а — в сборе, б — разрез по оси колесных тормозных
цилиндров; 1 — тормозной диск; 2 — шланги; 3 — пово-
ротный рычаг; 4 — стойка передней подвески; 5 — грязе-
защитный диск; 6 — клапан выпуска воздуха; 7 — шпиль-
ка крепления колодок; 8, 9 — половины скобы; 10 —
тормозная колодка; 11 — канал подвода жидкости; 12 —
поршень малый; 13 — поршень большой

сообщаются между собой при помощи соединительной труб- ки. Установленные в цилиндрах стальные поршни уплотня- ются резиновыми кольцами, которые благодаря своей упру- гости возвращают поршни в исходное положение при рас- тормаживании колес. В то же время при износе колодок они позволяют поршню переместиться, сохранив между колодкой и диском зазор номинальной величины (порядка 0,1 мм).
В дисковом тормозном механизме с плавающей скобой
скоба может перемещаться в пазах кронштейна, закреплен- ного на фланце поворотного кулака. В том случае цилиндр
(в некоторых конструкциях — два или три) расположен с од- ной стороны.
Появились конструкции дисковых тормозных механиз- мов с качающейся на маятниковом подвесе скобой и одно- сторонним расположением цилиндра (цилиндров). Такая конструкция исключает возможность заедания скобы, наблю- дающегося иногда в конструкциях с плавающей скобой.
Барабанный тормозной механизм с гидравлическим при-
водом (рис. 104, а) состоит из двух колодок с фрикционными накладками, установленных на опорном диске. Нижние кон- цы колодок закреплены шарнирно на опорах, а верхние упи- раются через стальные сухари, колодки в поршни разжимно- го колесного рабочего цилиндра. Стяжная пружина прижи- мает колодки к поршням цилиндра, обеспечивая зазор между колодками и тормозным барабаном в нерабочем положении тормоза. При поступлении жидкости из привода в колесный рабочий цилиндр его поршни расходятся и раздвигают колод- ки до соприкосновения с тормозным барабаном, который вра- щается вместе со ступицей колеса. Возникающая сила трения колодок о барабан вызывает затормаживание колеса. После прекращения давления жидкости на поршни рабочего цилин- дра стяжная пружина возвращает колодки в исходное поло- жение и торможение прекращается.
В другой конструкции барабанного механизма шарнир- ные опоры колодок располагаются на противоположных сто- ронах тормозного диска, и привод каждой колодки выпол-
209

няется отдельным рабочим цилиндром. В этой конструкции достигается большой тормозной момент и равномерность изнашивания колодок автомобиля.
Барабанный тормозной механизм с пневматическим при-
водом (рис. 104, б) отличается от механизма с гидравличес- ким приводом конструкцией разжимного устройства, выпол- ненного по типу не используемого в настоящее время механи- ческого привода тормозного механизма. Для разведения ко- лодок в нем используется разжимной кулак, приводимый в движение рычагом, посаженным на ось разжимного кулака.
Рычаг отклоняется усилием, возникающим в пневматичес- кой тормозной камере, которая работает от централизован- ной системы сжатого воздуха. Возврат колодок в исходное положение при растормаживании происходит за счет дей- ствия стяжной пружины. Нижние концы колодок закрепле- ны на эксцентриковых кольцах, которые обеспечивают регу- лировку зазора между нижними частями колодок и бараба- ном. Верхние части колодок подводятся к барабану при ре- гулировке зазора с помощью червячного механизма.
Элементы тормозных механизмов.
Тормозные барабаны для легковых и грузовых автомо- билей малой и средней грузоподъемности обычно изготов- ляют биметаллическими: стальной диск, залитый чугунным ободом (ΓΑ3-3102, ΓΑ3-53, ВАЗ-2105); тормозной барабан из алюминиевого сплава с залитым внутрь чугунным коль- цом (ВАЗ-2101). На грузовых автомобилях большой грузо- подъемности применяют литые тормозные барабаны, глав- ным образом из серого чугуна (КамАЗ, ЗИЛ).
Опорные тормозные диски, как правило, выполняют штампованными из листовой стали.
При гидроприводе рабочие тормозные цилиндры в ба- рабанных тормозных механизмах изготовляются из серого чугуна, поршни — из алюминиевого или цинкового спла- ва; в дисковых тормозных механизмах рабочие цилиндры для лучшего теплоотвода выполняют из алюминиевого сплава.
211

При пневмоприводе разжимной кулак выполняется за одно целое с валом из высокоуглеродистой стали с закалкой поверхности токами высокой частоты.
Наибольшее распространение получили формованные фрикционные накладки, состоящие из коротковолокнистого асбеста, наполнителей и связующих (синтетические смолы, каучук и их комбинации). В последние годы все большее рас- пространение получают безасбестовые накладки ввиду их эко- логической чистоты. Применяют иногда и пластмассовые фрикционные накладки, в состав которых входит эбонит и другие компоненты. На отечественных автомобилях для дис- ковых и барабанных тормозных механизмов применяют на- кладки из материала АК (асбокаучуковая композиция).
Тормозные колодки выштамповываются из листовой стали. Иногда на грузовых автомобилях применяются ли- тые чугунные колодки (ЗИЛ-431410). Накладки прикрепля- ют к колодкам заклепками, редко болтами, а на легковых автомобилях чаще всего приклеивают.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Как подразделяются тормозные системы по назначению?
2. Какие типы тормозных механизмов применяются в коле-
сах?
3. Какие материалы применяются при изготовлении элемен-
тов тормозных механизмов ?
Приводы тормозных систем
Механический тормозной привод применяется для сто- яночной тормозной системы благодаря тому, что он может обеспечить высокую надежность при длительном действии.
На легковых автомобилях в качестве стояночного тор- мозного механизма в основном используют механизмы зад- них колес с рычажно-тросовым приводом (рис. 105).
212