Устройство тормозной системы

Назначение тормозной системы

 Устройство современной

тормозной системы

автомобиля

Устройство тормозной системы

 

 

 

 

 

Переходим от изучения общего устройства тормозной системы автомобиля к современным тормозным системам

Тормозная система предназначена для снижения скорости движения и полной остановки (экстренной) автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля.

Процесс торможения движущегося автомобиля заключается в создании искусственного сопротивления этому движению. Обычно уменьшение скорости автомобиля вплоть до полной его остановки осуществляется путем создания тормозных сил в контакте колес с дорогой, направленных в сторону, противоположную движению. Тормозные силы необходимы и для удерживания автомобиля на месте.

Тормозная сила создается путем торможения колеса специальным, обычно фрикционным, устройством — тормозным механизмом. Наиболее высокая эффективность торможения требуется в экстренных случаях. Именно на это должна быть рассчитана тормозная система, хотя они составляют не более 1—3% от общего числа использования тормозной системы.

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

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.

Содержание:

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

Механизмы пневматических тормозных приводов

Механизмы пневматических тормозных приводов

Тормозная камера является основным исполнительным механизмом пневматических тормозных приводов. Мембрана такой камеры закреплена между крышкой и корпусом с помощью хомута. При подаче воздуха через штуцер мембрана прогибается и передает усилие через шток и движение рычажно-кулачковому устройству, связывающему шток камеры с тормозными колодками. Отверстия в корпусе камеры служат для выпуска и впуска воздуха из нее при перемещении мембраны.
Тормозная камера привода тормозных механизмов колес задней тележки имеет пружинный энергоаккумулятор. Сама тормозная камера является составной частью контура привода рабочей тормозной системы задней тележки, а энергоаккумулятор входит в контур привода стояночной и запасной тормозных систем. Работа стояночного и запасного тормозных механизмов происходит при обратном действии, т. е. при подаче в энергоаккумулятор сжатого воздуха осуществляется растормаживание, а при выпуске воздуха — затормаживание колес.
В расторможенном состоянии сжатый воздух находится в цилиндре энергоаккумулятора. Полости тормозной камеры над диафрагмой и под ней соединены с окружающей средой. При торможении рабочей тормозной системой сжатый воздух из верхней секции двухсекционного тормозного крана подается в полость камеры над диафрагмой, которая, прогибаясь через шток и вилку, соединенную с мембраной рычагом, приводит в действие тормозной механизм колеса. При растормаживании сжатый воздух через двухсекционный тормозной кран выпускается из полости камеры над мембраной в окружающую среду и под действием возвратной пружины мембрана возвращается в исходное положение.
При работе стояночного тормозного механизма сжатый воздух выпускается из полости под поршнем энергоаккумулятора, пружина разжимается и перемешает поршень вниз и, перемещая толкатель, через подпятник, мембрану и шток приводит в действие тормозной механизм. Для расторма-живания стояночного тормозного механизма пол поршень пружины подается сжатый воздух из системы, поршень поднимается, сжимая пружину, мембрана и шток тормозной камеры под действием своей возвратной пружины поднимается вверх. При этом воздух из полости над поршнем через дренажную трубку и отверстие в корпусе тормозной камеры выходит в окружающую среду.
Для механического растормаживания вывинчивают винт рабочей пружины энергоаккумулятора. При этом поршень перемещается вместе с толкателем, пружина сжимается и шток тормозной камеры под действием возвратной пружины мембраны поднимается — тормозной механизм растормаживается.
Пневмоцилиндры вспомогательной тормозной системы. На автомобиле устанавливают три цилиндра: два цилиндра — для управления дроссельными заслонками в выпускных трубопроводах двигателя и один цилиндр — для управления рычагом регулятора топливного насоса высокого давления.
Устройство и работа всех цилиндров идентичны. Внутри цилиндра имеется поршень со штоком и возвратные пружины. При подаче сжатого воздуха поршень перемещается, выдвигая шток, который приводит в действие исполнительный механизм. Под действием возвратной пружины поршень возвращается в исходное положение.

 

 

Механизмы пневматических тормозных приводов

 

Автоматический регулятор тормозных сил: а — конструкция; 6 — схема работы при отсутствии торможения (максимальная нагрузка на мосты); в — схема работы при торможении (большая нагрузка на мосты); г — схема работы при торможении (минимальная нагрузка на мосты); 1 — клапан; 2 — ступенчатый поршень; 3 — толкатель; 4 — мембрана; 5 — рычаг: 6 — шаровая пята; 7 — вывод к тормозным камерам колес тележки; 8 — поршень: 9 — вывод в окружающую среду; 10— направляющая толкателя; 11 — ребра неподвижной вставки; 12 — соединительная трубка; 13 — ребра поршня; 14 — неподвижная вставка; 15 — вывод к двухсекционному тормозному крану.

 

Ступенчатый поршень также имеет наклонные ребра. Ребра поршня находятся между ребрами вставки.
Если ступенчатый поршень находится в верхнем положении, то его ребра не касаются мембраны. В этом случае средняя часть мембраны опирается на поршень, а остальная часть прилегает к неподвижным ребрам вставки. Когда поршень при работе движется вниз, его ребра могут опускаться ниже неподвижных ребер вставки и, по мере опускания, все больше будут опираться на мембрану. Таким образом, пока поршень находится в верхнем положении, его нижняя, активная площадь ограничивается лишь его торцами, так как мембрана лежит на неподвижных ребрах вставки. При опускании поршня его ребра все больше опираются на, мембрану и его нижняя, активная площадь захватывает все большую часть мембраны, т. е. увеличивается.
При торможении регулятор тормозных сил автоматически поддерживает в тормозных камерах давление, обеспечивающее тормозное усилие, пропорциональное нагрузке на задние мосты.
При растормаживании давление в выводе к тормозному крану уменьшается. Ступенчатый поршень под действием противодавления снизу поднимается вверх, при этом клапан садится на седло ступенчатого поршня, разобщая выводы к тормозному крану и тормозным камерам колес задней тележки, а затем при дальнейшем движении поршня вверх клапан отходит от толкателя и воздух из тормозных камер через полый толкатель выходит в окружающую среду.

Двухмагистралъный перепускной клапан

Двухмагистралъный перепускной клапан

Двухмагистралъный перепускной клапан служит для управления пружинами энерго аккумуляторов от одного из двух независимых контуров: от ускорительного клапана или от крана системы аварийного растормаживания.

 

Двухмагистралъный перепускной клапан

 

Ускорительный клапан: а — конструкция; б — схема работы при отсутствии торможения; в — схема работы при торможении; 1 — вывод к воздушному баллону; 2 — выпускной клапан; 3 — вывод к ручному крану управления стояночной и запасной тормозными системами; 4 — управляющая камера; 5 — поршень; 6 — впускной клапан; 7 — вывод к цилиндрам энергоаккумуляторов; 8— пружина; 9 — вывод в окружающую среду

Защитные устройства пневматических приводов

Защитные устройства пневматических приводов

Двойной защитный клапан служит для распределения поступающего из компрессора сжатого воздуха по двум контурам и поддержания давления в одном контуре при повреждении другого.
Сжатый воздух из компрессора, пройдя регулятор давления и предохранитель от замерзания, поступает в центральную полость и, отжав два плоских клапана, через вывод проходит в контур вспомогательной тормозной системы, и одновременно, через другой вывод, — в контур стояночной и запасной тормозных систем тягача и прицепа.
Если в одном из контуров, допустим, соединенным с правым выводом, произошла утечка воздуха, то центральный поршень вместе с правым пластинчатым клапаном под действием давления в левом выводе переместится вправо и прижмется к упорному поршню (клапан при этом остается закрытым). Как только давление в центральной полости будет больше усилия пружины первого упорного поршня, правый пластинчатый клапан отойдет от центрального поршня и избыточный воздух выйдет в негерметичный контур. То же самое произойдет в случае повышенного расхода воздуха в одном из контуров. При повреждении одного из контуров двойной защитный клапан поддерживает в другом контуре давление 0,52-0,54 МПа.

Тройной защитный клапан распределяет воздух, поступающий из компрессора, по трем контурам и при повреждении одного из них сохраняет давление в исправных контурах.
Сжатый воздух из компрессора поступает в левую и правую полости и при возрастании давления до 0,52 МПа открывает левый и правый клапаны, преодолевая сопротивление своих пружин и прогибая мембраны (левую и правую), поступает через выводы в контуры рабочих тормозных механизмов колес переднего моста и прицепа и колес задней тележки и прицепа. В то же время сжатый воздух открывает левый и правый перепускные клапаны, поступает в центральную полость и при давлении 0,51 МПа, открыв центральный клапан, проходит через вывод в контур системы растор-маживания.
При разгерметизации одного из контуров давление в связанной с ним полости защитного клапана уменьшится и под действием пружины клапан соответствующего контура закрывается.
Если разгерметизируется линия, идущая от компрессора, то все клапаны закроются под действием своих пружин и в контурах сохранится имеющееся в них давление.
Одинарный защитный клапан  служит для сохранения давления в ресивере тягача при аварийном падении давления в магистрали прицепа и предохранения прицепа от самозатормаживания при внезапном снижении давления в ресивере тягача.
При давлении 0,55 МПа сжатый воздух, поступающий через входной канал, преодолевая сопротивление возвратной пружины поршня, поднимает мембрану и проходит в выходной канал, оттуда через обратный клапан поступает в питающую магистраль прицепа.

Двухпроводный привод

Двухпроводный привод

Двухпроводный привод включает в себя клапан управления тормозными механизмами прицепа  с двухпроводным приводом, защитный одинарный клапан, два разобщительных крана и две соединительные головки типа «Палм».
Клапан управления служит для управления тормозными механизмами прицепа при действии одновременно или порознь трех независимых контуров: привода тормозных механизмов рабочей тормозной системы передних колес, привода тормозных механизмов рабочей тормозной системы задней тележки, а также привода тормозных механизмов стояночной и запасной тормозных систем. При работе первых двух контуров в клапан подается сигнал прямого действия (т. е. повышенное давление воздуха), при работе третьего контура подается сигнал обратного действия (т. е. сниженное давление при выпуске воздуха краном управления стояночной и запасной тормозными системами). Во всех случаях клапан управления направляет сжатый воздух из ресивера в тормозные камеры колес прицепа при торможении и выпускает из них воздух в окружающуй среду при растормаживании.

 

 

Двухпроводный привод

 

Клапан управления тормозными механизмами прицепа с двухпроводным приводом: а — конструкция; 6 — схема работы при отсутствии торможения; в — схема работы при торможении рабочей тормозной системой; г — схема работы при торможении запасной или стояночной тормозными системами; 1 — вывод к нижней секции двухсекционного тормозного крана; 2 —вывод к крану управления стояночной и запасной тормозными системами; 3 и 11 — пружины; 4 — разгрузочное отверстие; 5 — впускной клапан; 6 — вывод к верхней секции двухсекционного тормозного крана; 7 — двухсекционный поршень; 8 — регулировочный винт; 9 — уравновешивающая пружина; 10 — следящий поршень; 12 — выпускной клапан; 13 — вывод в тормозную магистраль прицепа; 14 — поршень; 15 — вывод к воздушному баллону; 16 — мембрана; 77 — шток; 18 — вывод в окружающую среду

Клапан управления состоит из трех частей. В верхней секции клапана помещаются двухсекционный поршень с пружиной, следящий поршень с пружиной и регулировочным винтом. Нижняя часть поршня образует выпускной клапан. В средней секции находится поршень с пружиной, впускной клапан с разгрузочным отверстием внутри и шток, закрепленный в мембране.
В расторможенном состоянии к выводам верхней и нижней секций из двухсекционного тормозного крана воздух не подается. К выводу крана управления тормозным механизмам стояночной тормозной системы подается сжатый воздух, который действует сверху на мембрану. Одновременно снизу на поршень действует сжатый воздух, поступающий через вывод из ресивера. Вследствие того что площадь мембраны больше площади поршня, мембрана вместе со штоком находится в нижнем положении. Двухсекционный и следящий поршни под действием пружины находятся в верхнем положении. Выпускной клапан отходит от впускного клапана, который под действием своей пружины остается закрытым. Полость над поршнем, а следовательно, и вывод в тормозную магистраль прицепа и магистраль управления тормозными механизмами прицепа через открывшееся разгрузочное отверстие соединяется с выводом в окружающую среду.
В случае торможения рабочей тормозной системой (двумя контурами) сжатый воздух от нижней и верхней секций тормозного крана подводится к их выводам клапана управления. Выпускной клапан прижимается к впускному и, закрывая его внутреннее отверстие, разобщает вывод тормозной магистрали прицепа с окружающей средой, а при дальнейшем движении, преодолевая сопротивление пружины, отрывает впускной клапан от поршня. Сжатый воздух из ресивера поступает через открывшийся впускной клапан в тормозную магистраль и далее в линию управления тормозными механизмами прицепа. Сжатый воздух будет поступать до тех пор, пока не наступит равновесие; в верхней секции — между давлением воздуха на следящий поршень снизу и давлениями воздуха и уравновешивающей пружины на этот поршень сверху; в средней и нижней секциях — между давлением сжатого воздуха на поршень сверху и давлением воздуха, действующим на мембрану, снизу. Таким образом, осуществляется следящее действие.
При работе двухсекционного тормозного крана в случае растормажива-ния сжатый воздух из выводов верхней и нижней секций тормозного крана выходит в окружающую среду. Шток с поршнем занимают под действием сжатого воздуха в полости над мембраной нижнее положение. Двухсекционный поршень и следящий поршень под действием конусной пружины и сжатого воздуха занимают верхнее положение. Выпускной клапан отходит от впускного клапана, и вывод в тормозную магистраль прицепа через разгрузочное отверстие сообщается с окружающей средой.
Если сжатый воздух подводится отдельно к выводу от нижней секции двухсекционного тормозного крана, то происходит перемещение штока с поршнем вверх. При этом вначале впускной клапан подходит к выпускному и разгрузочное отверстие закрывается. Тормозная магистраль прицепа разобщается с окружающей средой, открывается впускной клапан и сжатый воздух поступает в тормозную магистраль прицепа.
При подводе сжатого воздуха от верхней секции тормозного крана двухсекционный и следящий поршни начнуг перемещаться вниз, обусловливая аналогичное взаимодействие впускного и выпускного клапанов.
В случае торможения с помощью стояночной или запасной тормозных систем автомобиля сжатый воздух из вывода под действием сигнала ручного крана управления стояночной и запасной тормозных систем выходит в окружающую среду. Давление воздуха над мембраной падает, и под действием сжатого воздуха, постоянно поступающего из вывода к ресиверу и действующего на поршень снизу, поршень со штоком поднимается вверх. При этом впускной клапан закрывает разгрузочное отверстие, прижимаясь к выпускному клапану, и вывод к тормозной магистрали прицепа закрывается от окружающей среды. Затем впускной клапан отрывается от поршня, и сжатый воздух через вывод к ресиверу поступаег в вывод тормозной магистрали прицепа. Давление в магистрали прицепа увеличивается до тех  пор, пока не наступит равновесие между усилиями, действующими на поршень снизу и сверху.

Кнопочный тормозной кран

Кнопочный тормозной кран

Кнопочный тормозной кран  служит для управления вспомогательной тормозной системой. Отдельный кран такой же конструкции служит для управления контуром аварийного растормаживания стояночной тормозной системы.
При нажатии на кнопку толкателя впускной клапан открывается, а выпускной канал в толкателе закрывается, и сжатый воздух через вывод к ресиверу и полость поступает к выводу пневмоцилиндров. При отпускании кнопки толкатель под действием своей пружины возвращается в свое исходное положение, впускной клапан закрывается, выпускной канал открывается и воздух из пневмоцилиндров выходит в окружающую среду.

 

Кнопочный тормозной кран

 

Кнопочный пневматический кран и пневмоцилиндры вспомогательной тормозной системы: а — кнопочный кран; б — пневмоцилиндр привода заслонки в выпускном коллекторе; в — пневмоцилиндр привода рычага регулятора топливного насоса; 1 — толкатель; 2 — пружина толкателя; 3 — вывод к пневмоцилиндрам; 4 — впускной клапан; 5 — вывод к воздушному баллону; 6 — вывод в окружающую среду; 7— корпус цилиндра; 8 — поршень; 9 и 11 — возвратные пружины; 10 — шток; 12 — манжета; а — выпускной канал; А — полость