Какое давление в тормозной системе легкового автомобиля: Давление тормозной жидкости: максимальное значение, диагностика неисправностей

Какое давление в тормозной системе автомобиля?

Пока тормозная система исправно функционирует, редкий водитель задумывается, какие процессы происходят в ней, и какими параметрами обусловлена её работа. Давайте разберёмся, какое давление в тормозной системе автомобиля, и насколько эта величина различается у гидравлического и пневматического исполнения.

Какое давление в гидравлических тормозах легковых авто?

Изначально есть смысл разобраться в таких понятиях, как давление в гидравлической системе и давление, оказываемое суппортами или штоками цилиндров непосредственно на тормозные колодки.

Давление в самой гидравлической системе авто во всех её участках примерно одинаковое и составляет на своём пике у наиболее современных авто около 180 бар (если считать в атмосферах, то это приблизительно 177 атм). В спортивных или гражданских заряженных авто это давление может доходить до 200 бар.

Разумеется, что только усилием мускульной силы человека напрямую создать подобное давление невозможно. Поэтому в тормозной системе авто есть два усиливающих фактора.

1. Рычаг педали. За счет рычага, который обеспечивается конструкцией педального узла, изначально прилагаемое водителем давление на педаль увеличивается в 4-8 раз в зависимости от марки авто.
2. Вакуумный усилитель. Этот узел также усиливает давление на главный тормозной цилиндр приблизительно в 2 раза. Хотя разные конструкции этого узла предусматривают довольно большую разбежку по дополнительному усилию в системе.

Фактически рабочее давление в тормозной системе при штатном режиме эксплуатации авто редко превышает 100 атмосфер. И только при экстренном торможении хорошо физически развитый человек способен давлением ноги на педаль создать давление в системе выше 100 атмосфер, но происходит это только в исключительных случаях.

Давление поршня суппорта или рабочих цилиндров на колодки отличается от гидравлического давления в тормозной системе. Здесь работает принцип, сходный с принципом действия ручного гидравлического пресса, где насосный цилиндр маленького сечения перекачивает жидкость в цилиндр значительно большего сечения. Повышение усилия рассчитывается как отношение диаметров цилиндров. Если обратить внимание на поршень тормозного суппорта легкового авто, то он будет в несколько раз больше по диаметру, чем поршень главного тормозного цилиндра. Поэтому и давление на сами колодки будет увеличиваться за счёт разницы диаметров цилиндров.

Давление пневматических тормозов

Принцип работы пневматической системы несколько отличается от гидравлической. Во-первых, давящее на колодки усилие создаётся напором воздуха, а не давлением жидкости. Во-вторых, водитель не создаёт давление мускульной силой ноги. Воздух в ресивер накачивается компрессором, который получает энергию от двигателя. А водитель нажатием на педаль тормоза только открывает кран, который распределяет воздушные потоки по магистралям.

Распределительный кран в пневматической системе контролирует давление, которое посылается в тормозные камеры. За счёт этого регулируется усилие прижатия колодок к барабанам.

Максимальное давление в магистралях пневматической системы обычно не превышает 10-12 атмосфер. Это то давление, на которое рассчитан ресивер. Однако сила прижатия колодок к барабанам значительно выше. Усиление происходит в мембранных (реже – поршневых) пневматических камерах, которые и давят на колодки.

Пневматическая тормозная система на легковом автомобиле встречается редко. Пневматика начинает массово появляться на грузопассажирских авто или небольших грузовиках. Иногда пневматические тормоза дублируют гидравлические, то есть система имеет два отдельных контура, что усложняет конструкцию, но увеличивает надёжность работы тормозов.

Тормоза — проблемы и неисправности

Тормозная система современного легкового автомобиля представляет собой замкнутый гидравлический контур. Водитель, нажав на педаль тормоза, увеличивает давление в системе до 100 атмосфер, что собственно и вызывает движение поршней в суппортах. Новые компоненты тормозной системы без проблем переносят трехкратное превышение указанного давления, но с течением времени запас прочности снижается.

Больной вопрос

Самое слабое звено в тормозной системе – шланги и магистрали, которые не защищены от воздействия внешней среды. Так, например, шланги теряют свои свойства и могут потрескаться уже через пару лет. Тормозные трубки чаще всего изготовлены из стали, которая со временем начинает коррозировать. В обоих случаях износ линий никак не дает о себе знать, и водитель начинает подвергаться опасному риску.

И он огромный! Прогрессирующая коррозия значительно ослабляет прочность места поражения. Пока водитель не сильно нажимает на педаль тормоза, ничего не происходит. Однако попытка резкого торможения может закончиться трагедией. В момент разрыва магистрали давление в системе резко падает, что существенно ухудшает эффективность торможения. Дополнительной проблемой является тот факт, что зачастую тормозные линии проложены так, что трудно оценить их состояние, даже приподняв автомобиль с помощью домкрата.

Многие водители во время повседневных поездок не давят на педаль тормоза с большой силой, поэтому неисправность можно обнаружить лишь при техническом обследовании. Диагносты регулярно выявляют дефекты. Они утверждают, что потрескавшиеся тормозные шланги – реальная проблема, которая присутствует в массовом масштабе. Поэтому, учитывая огромный риск, не следует недооценивать комментарии специалистов, касающиеся тормозных магистралей. Если есть подозрения относительно их состояния, то следует как можно скорей заменить сомнительные элементы.

Что происходит?

Принципиальная схема тормозной системы.

1 – главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем.

2 – регулятор давления в задних тормозных механизмах.

3,4 – рабочие контуры.

На протяжении многих лет тормозные системы автомобилей оборудовались двумя контурами, каждый из которых отвечает за два колеса. Такая схема в случае разрыва канала позволяет остановить автомобиль с помощью оставшегося контура.

Многочисленные заезды, проведенные с целью замерить эффективность торможения с одним исправным контуром, дали шокирующий результат. Оказалось, что средний тормозной путь автомобиля  при торможении со 100 км/ч увеличивается в два раза – с 40 до 86 метров!

ВЫВОД. Неисправная тормозная система защищает от полной «потери тормозов», однако эффективность торможения значительно снижается.

Как защитить себя от неожиданности

Разрыву тормозных линий не предшествуют никакие признаки, которые могли бы подсказать о проблеме. Эффективность тормозов не падает вплоть до «трагедии». Поэтому единственный выход – регулярный контроль специалистами, особенно во время ТО. Никогда нельзя недооценивать полученных от механиков рекомендаций, касающихся тормозной системы.

Цена безопасности

Затраты на замену тормозных линий отличаются в зависимости от типа и длины. В большинстве случаев новый элемент с работой потребует около 20-50 долларов. Многие сервисы меняют жесткие стальные трубки на более удобные в доработке медные. Следует взять за правило периодически проверять состояние тормозных шлангов и трубок, даже если автомобилю всего пара лет.

Заключение

Принимая во внимание то, как часто обнаруживаются дефекты тормозных магистралей, представьте — сколько водителей передвигается на смертельно опасных автомобилях. Количество просто ошеломляет. И главное – проблема касается не только старых машин. «Отказу тормозов» подвержены и сравнительно молодые автомобили, особенно эксплуатируемые во влажном климате или на зимних дорогах, обильно политых реагентами.

 

Отказали тормоза? — журнал За рулем

КЛУБ

Автолюбителей

ОТКАЗАЛИ ТОРМОЗА?

Знаете ли вы, что при экстренном торможении автомобильные тормоза способны «поглотить» мощность, десятикратно превосходящую мощность двигателя? А могут и вовсе ничего не поглотить — достаточно малюсенького пузырька воздуха, блуждающего по трубопроводам системы… О некоторых тонкостях устройства и работы тормозных систем рассказывает инженер Валентин ГРИГОРЬЕВ.

Как правило, тормоза легковых автомобилей имеют гидравлический привод, основные узлы которого — главный и рабочие цилиндры тормозных механизмов. Крайне важно обеспечить их надежное уплотнение, чтобы исключить любые (в том числе внутренние) утечки тормозной жидкости и проникновение в систему воздуха. Отсюда — очень малые зазоры в сопряжениях ряда деталей, высокие требования к чистоте и точности их рабочих поверхностей, ведь уплотнительные кольца (манжеты) рабочих цилиндров должны сохранять полную работоспособность при температурах 170–190°С, а тормозная жидкость не должна закипать при температурах ниже 200°С. Поэтому гидравлические устройства, как правило, изготовляют специализированные предприятия.

Так, за рубежом элементы тормозной системы делают такие фирмы, как «Бендикс», «Гирлинг», АТЕ (ITT) и другие, чью продукцию покупают многие известные производители автомобилей.

Работа гидропривода тормозов определяется законами гидростатики. При нажатии на педаль всем рабочим цилиндрам передается одинаковое давление, появляется возможность одновременного торможения всех колес. Но — независимо от диаметра рабочих цилиндров — увеличение давления жидкости становится возможным только тогда, когда все колодки прижмутся к барабанам и дискам. Отсюда и главный недостаток гидропривода: нарушение герметичности системы приводит к ее полному отказу. Для повышения надежности тормозной системы последнюю разделили на два контура.

Иногда эти два контура делают полностью независимыми (ЛуАЗ-969М) — два главных цилиндра, расположенные рядом, управляются одной тормозной педалью. Бывает, главный цилиндр один, но в схеме есть так называемый разделитель привода контуров, назначение которого — отключать неисправный контур. Такова, например, схема «Волги» GAZ 24. Наибольшее же распространение получили приводы, в которых один (конструктивно) цилиндр на деле объединяет в себе два, расположенных соосно, тандемом. В этом случае один контур «заведует» рабочими цилиндрами передних колес, а другой — задних (как на VAZ 2101…2107), или же контуры сделаны «диагональными»: один включает в себя цилиндры переднего левого и заднего правого колес, другой — наоборот (VAZ 1111, 2108, 2109, ZAZ 1102). А вот и более сложная схема: один контур включает в себя по одному цилиндру из тормозных механизмов передних колес, а другой — вторые цилиндры передних колес и цилиндры задних колес (VAZ 21212, АЗЛК-2141).

Срок службы гидропривода зависит не только от качества изготовления деталей, сборки, обслуживания, но и от величины рабочего давления в нем. А оно во многом определяется вашими физическими возможностями — известны «таланты», способные так надавить на педаль, что либо она ломается, либо лопаются шланги и трубки. Как известно, сев поудобнее, человек способен приложить к педали силу, на 10–20% превышающую его собственный вес. Данные некоторых исследований показывают, что при обычном торможении давление в системе тормозов составляет 20–40 кгс/см2, но при экстренном или аварийном может перевалить за 80–100 кгс/см2.

Современные автомобили, даже особо малого класса, как правило, имеют в гидроприводе тормозов усилитель — чаще всего вакуумный, работающий от разрежения во впускном трубопроводе бензинового двигателя или от специального вакуумного насоса дизеля. Усилия ноги и усилителя суммируются, давление в гидроприводе, соответственно, повышается. На деле это значит, что для экстренной остановки автомобиля уже не надо быть атлетом, вождение становится менее утомительным делом, а легкость «дозирования» тормозных сил повышает безопасность движения.

Итак, гидропривод тормозов — это система, в которой рабочее давление жидкости может превышать 100 кгс/см2, а температура (в цилиндрах дисковых тормозов) — 200°С. Упрощенно ее работу легко представить так: движением ноги вы воздействуете на один конец столба несжимаемой жидкости — и перемещаете его на вполне определенную величину, зависящую от площадей поршней в рабочих цилиндрах и от зазоров между колодками и дисками (барабанами). Когда колодки прижмутся к дискам (барабанам), движение жидкости прекращается; теперь меняется — в зависимости от вашего усилия — лишь давление, а значит, тормозные силы колодок. Разумеется, при этом податливость трубок, шлангов и т. д. должна быть настолько малой, чтобы не влиять на работоспособность системы.

Условие несжимаемости объема жидкости может быть легко нарушено при попадании в этот объем пузырька воздуха. Если он невелик в сравнении с количеством жидкости, вытесняемой в рабочий цилиндр, то после некоторого хода педали пузырек под действием нарастающего давления «схлопывается» — и тормоз худо-бедно работает, хотя ход педали и увеличен. Большой пузырек делает весь ход педали мягким — тормоз практически не работает.

Пузырь в жидкости — не обязательно оттого, что в нее попал воздух. Часто пузыри образуются прямо в рабочих цилиндрах (особенно дисковых тормозов), если тормозная жидкость от долгой эксплуатации пришла в негодность. Ведь современные жидкости «Нева», «Томь», «Роса» на гликолевой основе чрезвычайно гигроскопичны, то есть охотно впитывают воду, пусть это всего лишь атмосферная влага. Тормозная система вентилируемая, а значит, жидкость постоянно соприкасается с влагой воздуха. В сыром климате иногда года-двух достаточно, чтобы в жидкости оказалось до 5% воды, что резко снижает температуру кипения такого раствора — и тут уж хватает нескольких интенсивных торможений для того, чтобы жидкость в цилиндрах закипела… и ваш автомобиль остался без тормозов.

Крайне опасен неожиданный разрыв тормозного шланга, особенно при такой схеме, как на «Жигулях» VAZ 2101…2107. Случается подобное и с металлическими трубками, обычно из-за коррозии после многолетней эксплуатации. Если оцинкованные трубки уже лишились защитного слоя цинка, их нужно заменить новыми, не дожидаясь беды.

Передние шланги на «Жигулях» довольно короткие, при работе подвески они испытывают знакопеременные напряжения, что вызывает трещины наружной (защитной) оболочки вблизи заделок, где перегибы максимальные. Углубляясь, трещины доходят до внутреннего, силового слоя — и шланг рвется. Возможно, вы слышали или читали рекомендации менять шланги через пять лет или 100 тысяч километров, смотря что раньше наступит. Мы не советуем следовать этой удобной теории, потому что еще не встречали шланга, на котором уже через год не появились бы первые трещины. Стоит ли испытывать судьбу? Как правило, все владельцы «жигулей», если у них лопается шланг, сходятся в одном: тормоза «исчезают» сразу и полностью! А ведь теоретически хода педали должно хватать хотя бы на то, чтобы действовали тормоза задних колес.

Отчего это происходит? Во-первых, передние дисковые тормоза значительно эффективнее задних, поэтому их отказ — даже при исправных задних! — воспринимается как общий провал. Во-вторых, именно потому, что передние эффективны, многие, эксплуатируя машину годами, даже не замечают того, что задние тормоза давным-давно не работают — износились колодки, «закисли» цилиндры и т. д. Случается и так, что их эффективность снижена из-за неотлаженного регулятора давления. Наконец, в главном «тандемном» цилиндре после длительной (свыше 50 тысяч километров) работы среднее уплотнительное кольцо порой тоже изношено, и от «независимости» двух контуров остается одно название (см. рис.): при обрыве переднего шланга жидкость через негерметичное уплотнительное кольцо 9 уходит и из заднего контура.

Как же предотвратить отказ тормозов? Кое-что вы, очевидно, уже поняли: вовремя менять тормозную жидкость, проверять состояние задних тормозов, а не только передних, контролировать регулятор давления в гидроприводе задних тормозов, следить за исправностью стояночного тормоза («ручника»). Кстати, о последнем — почаще им пользуйтесь, чтобы выработать необходимую «моторику», привычку. Иначе при обрыве шланга или трубки, растерявшись, о «ручнике» забывают. Это же касается и умения вовремя включить пониженную передачу для торможения двигателем.

В этом случае важно не впасть в панику — иначе вместо того, чтобы включить передачу (грамотно, с «перегазовкой»), кое-кто просто ломал коробку передач. Опять-таки полезны тренировки, хотя бы мысленные: проигрывая в голове опасную ситуацию, водитель привыкает к тому, как нужно действовать в случае беды.

Если вы решили заменить трубки и шланги, не покупайте сомнительный товар даже задешево. А после замены обязательно «опрессуйте» систему — проверьте на прочность, нажав на педаль с силой не меньше 50 кг.

При замене цилиндров не торопитесь ставить новые, не проверив их чистоту. В них часто оказывается металлическая стружка и другая грязь. Разберите цилиндры, промойте детали тормозной жидкостью и вновь соберите. Иначе нежное «зеркало» чугунного цилиндра при первой же поездке будет повреждено, а царапины обернутся течью. Кольца («манжеты») высокого давления, как бы хорошо они ни выглядели при разборе работавшего цилиндра, заменяйте новыми.

В последние годы мы получаем больше сообщений об опасном перегреве тормозов, обычно происходящем при экстренном торможении автомобиля, двигавшегося с высокой скоростью. Не каждый автолюбитель знает (о чем можно лишь сожалеть), в каких условиях работают те или иные детали тормозной системы. Например, температура поверхности накладок порой превышает 450°С, а тормозной диск чуть ли не светится. Признак перегрева — педаль привычно «твердая» (значит, с жидкостью все в порядке!), а торможения почти нет. Дело в том, что поверхность колодок в контакте с диском мгновенно оплавляется и после небольшого, предварительного снижения скорости автомобиль остается почти без тормозов.

Из этой ситуации лишь один выход: заставьте себя на мгновение отпустить педаль, снова нажмите, отпустите… и так повторяйте эти действия. Картина почти та же, что рекомендована для остановки на льду. Конечно, остановочный путь удлинится, но это лучше, чем не тормозить вообще.

Описывая случаи неисправности или полного отказа тормозов, мы вовсе не задавались целью запугать читателя — напротив, хотели бы убедить в том, что своевременное и тщательное обслуживание тормозной системы, а также четкие и хладнокровные действия в критической ситуации помогут избежать неприятностей, подчас весьма серьезных.

Тормозная система автомобиля VAZ 2101:

1 — поршни правого переднего тормоза;

2 — тормозные колодки; 3 — тормозной диск;

4 — питающий бачок гидропривода тормозов; 5 — главный тормозной цилиндр; 6 — рабочий тормозной цилиндр правого заднего колеса; 7 — регулятор давления в гидроприводе задних тормозов; 8 — педаль тормоза;

9 — уплотнительное кольцо.

Тормоза выдумали не трусы — журнал «АБС-авто»

Среди узлов и агрегатов, перекочевавших в автомобиль с его предков – карет, едва ли не главными стали тормоза. За время существования автомобиля каких только конструкций не было: механические, гидравлические, пневматические, ленточные, электрические, ленточные, барабанные, дисковые…

Немного истории

Первые тормозные системы применялись еще на гужевом транспорте, став незаменимыми помощниками лошади, которая не всегда сама справлялась с остановкой экипажа. Ручной рычаг или система рычагов вкупе с деревянной колодкой, которая прижималась к ободу колеса, затормаживая его, не всегда спасали положение. Тем не менее они перекочевали и на первые автомобили со сплошными резиновыми шинами. Но с перестановкой автомобиля на резиновые пневматические шины такие тормоза стали бессмысленными, тогда и было найдено поистине революционное решение – перенести тормоза внутрь обода. Начались поиски новых решений, и одна конструкция сменяла другую. За один только 1902 год ушли в прошлое дисковые тормоза У. Ланчестера, уступив место барабанным ленточного типа Г. Даймлера, затем появились более совершенная конструкция Л. Рено, а позже и Р. Олдса.

В 1910-х годах наибольшее распространение получили барабанные тормоза, у которых колодки располагалась внутри барабанов, не проскальзывали и служили по 1–2 тыс. км, что по тем временам было весьма солидно. Со временем менялся материал колодок, но принцип действия самих тормозов до наших дней мало изменился.

До середины 1920-х годов тормозами оснащались только передние колеса, а с этого времени их стали устанавливать и на передние, и на задние колеса. На первых порах передние и задние тормоза имели раздельный привод. Сначала вступали в работу задние тормоза для предотвращения заноса на высокой скорости, а полная остановка обеспечивалась всеми четырьмя колесами.

Одновременно началось внедрение в конструкцию автомобиля гидравлических тормозов. Первая гидравлическая система, где тормозные механизмы приводились в действие через длинные системы трубок, заполненных гидравлической жидкостью, была запатентована в США М. Локхидом. Впервые в 1921 году ее применили на автомобиле Duesenberg Model A.

Со временем преимущества гидравлики – практически полное отсутствие необходимости в обслуживании и эксплуатационной регулировке – обеспечили ей лидирующее положение. Совершенствование узлов привода тормозов свело периодический уход за ними лишь к проверке уровня тормозной жидкости в бачке.

Рост мощности двигателей и скоростей движения потребовали повышения эффективности тормозов серийных автомобилей. При длительном или резком торможении на высокой скорости существовавшие в то время тормозные механизмы перегревались и теряли эффективность. С проблемой помогли справиться алюминиевые тормозные барабаны с запрессованными чугунными кольцами, к которым прижимались колодки. Такие барабаны лучше отводили тепло, особенно в сочетании с «ореб­рением» поверхности.

С установкой в 1953 году на Jaguar C-Type тормозных механизмов принципиально иного типа, где колодки прижимались не к внутренней поверхности барабана, а к плоским наружным плоскостям чугунного диска, началась эпоха дисковых тормозов. Большинство передних дисковых тормозов легковых автомобилей – вентилируемые, так как на них приходится основная часть работы при остановке автомобиля. Большинство задних тормозов – не вентилируемые, имеют сплошной диск, потому что задние тормоза просто-напросто не вырабатывают большого количества тепла. Впрочем, на тяжелых скоростных автомобилях могут применяться вентилируемые тормозные диски и на задних колесах.

Значительным вкладом в обеспечение безопасности автомобиля стало распространение двухконтурных тормозных систем, где предусматривалось разделение гидропривода на два независимых контура. При выходе из строя или снижении эффективности действия одного из них второй обеспечивал достаточную эффективность торможения, для того чтобы добраться до ближайшего сервиса. Начиная с конца 1960-х – начала 1970-х годов такие системы в большинстве развитых стран были включены в обязательные технические требования ко всем новым автомобилям.

В те же годы «вышла в люди» антиблокировочная система тормозов – ABS (англ. Anti-lock Braking System), разработанная в США в конце 1960-х годов фирмой Bendix, и впервые появилась на автомобилях Chrysler Imperial в 1971 модельном году как дополнительное оборудование в виде трехканальной компьютеризированной электронной системы. К концу 1970-х ABS получили широкое распространение в конструкциях и европейских автомобилей. ABS стала особенно востребованной при массовом распространении вакуумных усилителей в эффективных, быстродействующих дисковых тормозных механизмах, сочетание которых позволяет заблокировать колесные тормозные механизмы при нажатии на педаль.

ABS делает практически невозможной блокировку колес за счет управляемого электронным блоком снижения давления в контурах колес, подверженных в данный момент блокировке, таким образом поддерживая их «на грани» блокирования, – торможение в этот момент считается наиболее эффективным. По сути, эта система имитирует прием прерывистого торможения – на автомобилях без ABS он используется при движении по скользкому покрытию и также призван противодействовать блокировке колес, при этом автомобиль с ABS не теряет управляемости даже при экстренном торможении, его не заносит в сторону при блокировке одного из передних колес. Отсутствие в системе тормозов с ABS ненадежных механических регуляторов давления, использующихся в традиционной системе в контуре задних колес, значительно повышает ее эффективность.

Немного теории

Сейчас мы живем в эпоху дисковых тормозов, по крайней мере на легковых автомобилях. Обода колес размером до 22” позволяют разместить весьма эффективные тормозные диски. Проблемой был стояночный тормоз на диски, но и ее со временем решили.

Благодаря широкому внедрению электроники в автомобиль в последние годы тормозная система стала неотъемлемой частью комплексов, обеспечивающих новый уровень безопасности и управляемости. Вслед за ABS нашли широкое применение системы ESP, TCS, EBD и др., поднимающие активную безопасность на новый уровень.

Тормозная система реализует две функции: обеспечивает снижение скорости автомобиля вплоть до полной остановки, в том числе экстренной, и удерживает его в статике, в том числе с работающим двигателем и трансмиссией. Если говорить о безопасности в автомобиле, сложно представить что-то более важное, чем хорошие тормоза. Их надежную работу обеспечивают несколько систем, дополняя или дублируя друг друга. Это рабочая (или основная), запасная, стояночная, вспомогательная и антиблокировочная (система курсовой устойчивости) системы, и их совокупность называется тормозным управлением автомобилем. Рассмотрим каждую из них.

Главное предназначение рабочей (основной) тормозной системы – регулирование скорости движения автомобиля вплоть до его полной остановки. Она включает тормозной привод и тормозные механизмы. В большинстве конструкций легковых автомобилях применяется гидравлический привод, который состоит из главного тормозного цилиндра (ГТЦ), вакуумного усилителя, регулятора давления в задних тормозных механизмах (при отсутствии АВS), блока ABS (при наличии), рабочих тормозных цилиндров и рабочих контуров.

Усилие, которое водитель прикладывает к педали тормоза, главный тормозной цилиндр преобразует в давление рабочей жидкости в системе и распределяет его по рабочим контурам. Как правило, для увеличения силы, создающей давление в тормозной системе, гидропривод оснащают вакуумным усилителем.

Регулятор давления уменьшает давление в приводе тормозов задних колес, что гарантирует более эффективное торможение и сводит к минимуму риск их «заброса».

Трубопроводы контура тормозной системы соединяют между собой главный тормозной цилиндр и тормозные механизмы колес. Они могут дублировать друг друга или осуществлять только свои функции, наиболее востребованной является двухконтурная схема тормозного привода, где пара контуров работает диагонально. При отказе или неисправности основной тормозной системы запасная система обеспечит экстренное или аварийное торможение. Она выполняет те же функции, что и рабочая система, может функционировать и как часть рабочей системы, и как самостоятельный комплекс.

Основные функции и назначение стояночной тормозной системы – удержание автомобиля в статическом положении в течение длительного времени, исключение самопроизвольного движения автомобиля на уклоне, аварийное и экстренное торможение при выходе из строя рабочей тормозной системы.

Что там внутри?

Основой тормозной системы являются тормозные механизмы и их приводы. Тормозной механизм служит для создания тормозного момента, необходимого для торможения и остановки транспортного средства. Механизм устанавливается на ступице колеса, а принцип его работы основан на использовании силы трения. Тормозные механизмы могут быть дисковыми или барабанными.

Конструктивно тормозной механизм состоит из статичной и вращающейся частей. Статичную часть у барабанного механизма представляет тормозной барабан, а вращающуюся – тормозные колодки с накладками. В дисковом механизме вращающаяся часть представлена тормозным диском, неподвижная – суппортом с тормозными колодками.

Гидравлический привод не является единственным применяемым в тормозной системе. Так, в системе стояночного тормоза используется механический привод, представляющий собой совокупность тяг, рычагов и тросов. Устройство соединяет тормозные механизмы задних колес с рычагом стояночного тормоза. В состав тормозной системы с гидравлическим приводом могут быть включены разнообразные электронные системы: антиблокировочная, система курсовой устойчивости, усилитель экстренного торможения, система помощи при экстренном торможении (Brake Assist System). Существуют и другие виды тормозного привода: пневматический, электрический и комбинированный. Последний может быть представлен как пневмогидравлический или гидропневматический.

При нажатии на педаль тормоза водитель создает усилие, которое передается к вакуумному усилителю. Далее оно увеличивается в вакуумном усилителе и передается в главный тормозной цилиндр. Поршень ГТЦ нагнетает рабочую жидкость к колесным цилиндрам через трубопроводы, за счет чего растет давление в тормозном приводе, а поршни рабочих цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам. Дальнейшее нажатие на педаль еще больше увеличивает давление жидкости, за счет чего срабатывают тормозные механизмы, приводящие к замедлению вращения колес. Давление рабочей жидкости может приблизиться к 10–15 МПа. Чем оно больше, тем эффективнее происходит торможение. При этом накладки дисковых тормозов испытывают колоссальные нагрузки, и не только механические. Как показали испытания дисковых тормозов, проведенные компанией Jurid на испытательном полигоне «Паппенбург», при экстренном торможении на скорости 170 км/ч за 4 с температура накладок достигает 740–780° С. Опускание педали тормоза приводит к ее возврату в исходное положение под действием возвратной пружины. В нейтральное положение возвращается и поршень главного тормозного цилиндра. Рабочая жидкость также перемещается в главный тормозной цилиндр. Давление в системе падает. Колодки отпускают диски или барабаны. Температура колодок возвращается к обычной.

Важным нововведением последних десятилетий стал электропривод стояночного тормоза, обычно представляющий собой расположенные во всех колесных тормозных механизмах сервоприводы с электродвигателями и редукторами, приводящими в движение тормозные колодки. Такой привод стояночного тормоза, помимо своего непосредственного назначения, позволяет также затормаживать автомобиль по команде бортовой электроники без задействования основной тормозной системы, например – при срабатывании системы безопасности City Stop, предотвращающей столкновение со впереди идущим автомобилем при движении в пробке.

В последнее время набирают популярность электромобили и автомобили с гибридными силовыми установками, в которых используется рекуперативное торможение, где энергия, вырабатываемая при торможении, преобразуется в электрическую, подзаряжает аккумуляторы. Например, в Toyota Prius тормозные колодки служат для удерживания автомобиля на месте и для экстренного торможения, а основную роль в торможении играют мотор-генераторы.

«Здоровые» тормоза – гарантия безопасности

Безопасность и сама жизнь водителя и пассажиров напрямую связана с техническим состоянием и исправностью тормозной системы. Недаром же она относится к узлам и агрегатам, требующим особого внимания и регулярного контроля состояния. Как говорит нерадостная статистика, почти 50% ДТП так или иначе связаны с состоянием тормозной системы. И зачастую жертвами в них становятся ни в чем не повинные партнеры по движению.

Любое сомнение в работе тормозной системы требует незамедлительной диагностики. Отметим, профессиональной диагностики. Если полвека назад более или менее квалифицированный автомобилист мог достаточно точно определить суть проблемы, современный уровень конструкции, насыщенность сложными технологическими решениями и электроникой требуют привлечения профессионального диагноста. И здесь перед работниками автосервисов стоит непростая и крайне важная задача – доводить до сознания автовладельцев отказ от всякой самодеятельности при обслуживании тормозных систем и подчеркивать необходимость именно профессиональной диагностики в автосервисах и на СТО. С годами сложилась стройная и всеохватывающая система диагностики, состоящая из трех методов контроля и определения неисправности, – органолептический контроль, поэлементная диагностика и стендовые испытания.

Органолептический контроль включает контроль технического состояния элементов тормозного привода и тормозных механизмов колес. По сути, за труднопроизносимым термином стоит простой традиционный визуальный контроль и осмотр на наличие повреждений, во время которого оценивают надежность креплений узлов и агрегатов системы, производительность пневматического тормозного привода и правильность функционирования узлов системы.

Поэлементная диагностика тормозной системы позволяет определить и сопоставить со штатными величины свободного хода тормозной педали; зазоры между фрикционными накладками и тормозными барабанами колес; давление в тормозной системе; время срабатывания тормозных механизмов; величину выхода штоков из тормозных камер; расстояние от конца рычага привода регулятора давления до лонжерона кузова; работоспособность вакуумного усилителя. И здесь тоже какую-то часть работ опытный автовладелец может выполнить сам, например, отрегулировать свободный ход педали тормоза. Но результатом такой регулировки может стать изменение времени срабатывания узла, а его можно замерить только при инструментальном контроле.

Наиболее полную и точную информацию о состоянии тормозов позволяют получить стенды для испытания тормозных систем. Существует несколько видов стендов, использующих различные методы и способы измерения тормозных качеств: 1) статические силовые; 2) инерционные платформенные; 3) инерционные роликовые; 4) силовые роликовые.

Во время работы на стенде записываются данные о температуре тормозов; частоте вращения; тормозном моменте; гидравлическом давлении; напряжении в деталях, узлах и агрегатах.

1. Статические силовые стенды, предназначенные для проворачивания «срыва» заторможенного колеса и измерения прикладываемой при этом силы, представляют собой роликовые или платформенные устройства с гидравлическим, пневматическим или механическим приводом. Измерение тормозной силы возможно при вывешенном колесе или при его опоре на беговые барабаны. Недостатком статического способа диагностирования тормозов является неточность результатов, вследствие чего не воспроизводятся условия реального динамического процесса торможения.

2. Принцип действия инерционного платформенного стенда основан на измерении сил инерции поступательно и вращательно движущихся масс, возникающих при торможении автомобиля и приложенных в местах контакта колес с динамометрическими платформами. Такие стенды иногда используются на АТП для входного контроля тормозных систем или экспресс-диагностирования транспортных средств.

3. Основной узел инерционного роликового стенда – блок роликов, которые приводятся во вращение электродвигателем или двигателем тестируемого автомобиля, когда ведущие колеса автомобиля приводят во вращение ролики стенда, а от них с помощью механической передачи – и передние (ведомые) колеса. Тем самым инерционный роликовый стенд создает условия торможения автомобиля, максимально приближенные к реальным. При всей простоте и наглядности результатов испытаний роликовые стенды обладают рядом недостатков, один из которых – дороговизна стенда. Опасность «срыва» незакрепленного автомобиля при резком торможении тоже достаточно высока. По этим причинам и из-за трудоемкости и больших затрат времени, необходимого для диагностирования, стенды такого типа нерационально использовать при проведении диагностирования на АТП.

4. В силовых роликовых стендах используются силы сцепления колеса с роликом, что позволяет измерять тормозные силы в процессе его вращения со скоростью 2…10 км/ч. Выбор такого режима объясняется тем, что при скорости испытания больше 10 км/ч объем информации о работоспособности тормозной системы увеличивается незначительно, а затраты на них заметно возрастают. Тормозную силу каждого колеса измеряют, затормаживая его. Вращение колес осуществляется роликами стенда с приводом от электродвигателя. Тормозные силы определяют по реактивному моменту, возникающему на статоре мотор-редуктора стенда при торможении колес.

Силовые роликовые стенды позволяют получать весьма точные результаты проверки тормозных систем. При каждом повторном испытании они способны воспроизвести условия (прежде всего скорость вращения колес), идентичные предыдущим, что обеспечивается точным заданием начальной скорости торможения внешним приводом. Кроме того, при испытании на силовых роликовых стендах измеряется так называемая овальность – оценка неравномерности тормозных сил за один оборот колеса, т. е. исследуется вся поверхность торможения.

Практически все современные силовые роликовые стенды для проверки тормозных систем могут определять широкий спектр параметров.

Прежде всего, это общие параметры автомобиля и состояния его тормозной системы: сопротивление вращению незаторможенных колес; неравномерность тормозной силы за один оборот колеса; масса, приходящаяся на колесо; масса, приходящаяся на ось; сила сопротивления вращению незаторможенных колес. Затем идут данные о параметрах рабочей тормозной системы: наибольшая тормозная сила; время срабатывания тормозной системы; коэффициент неравномерности (относительная неравномерность) тормозных сил колес оси; удельная тормозная сила; усилие на орган управления. И наконец, параметры стояночной тормозной системы: наибольшая тормозная сила; удельная тормозная сила; усилие на орган управления.

Информация о результатах контроля выводится на дисплей в цифровом или графическом виде либо на приборную стойку (в случае применения стрелочного вывода информации). Результаты диагностирования могут также выводиться на печать и храниться в памяти компьютера как база данных диагностируемых автомобилей.

При испытании на силовых роликовых стендах, когда усилие передается извне, т. е. от тормозного стенда, физическая картина торможения не нарушается. Тормозная система должна поглотить поступающую энергию, даже несмотря на то что автомобиль не движется (его кинетическая энергия равна нулю).

Все обозначенные устройства обладают теми или иными возможностями, имеют свои достоинства и недостатки. Но стоит отметить, что именно силовые роликовые механизмы по совокупности свойств являются наиболее оптимальными для диагностического обслуживания.

Что выбрать?

Отечественный рынок аппаратуры для диагностики тормозных систем автомобиля достаточно широк. На нем представлены как российские бренды, так и продукция крупных европейских компаний и, конечно же, китайские изделия. Если говорить об оборудовании для поэлементной диагностики, здесь наиболее распространены тестеры тормозной системы, включающие манометры высокого давления, набор адаптеров, штуцеров и переходников.

Например, тестер давления тормозной системы и сцепления производства компании «Сибирский инструмент» предназначен для диагностики тормозной системы и гидравлической системы сцепления автомобиля (главный гидравлический цилиндр сцепления). С помощью этого тестера можно не только произвести измерения давления в трубопроводе тормозной системы автомобиля, но еще и снимать показания давления в главном тормозном цилиндре. Набор укомплектован двумя манометрами высокого давления от 0 до 3000 PSI, а также штуцерами для подключения к гидравлике данных систем. Тестер можно использовать на автомобилях с тормозами, как с системой ABS, так и без. Два манометра в наборе используются, чтобы взять одновременные, сравнительные показания давления в тормозной системе для передних и/или задних осей автомобиля (передний и задний тормоз). Каждый манометр снабжен выпускным коническим штуцером для быстрого сброса давления и слива жидкости из системы. Тестер может стать отличным решением для поста диагностики в легковом автосервисе малого и среднего объемов. Он имеет два манометра в прорезиненном кожухе со шкалой (0–3000 PSI), производит измерения с точностью до 4%, имеет массу адаптеров и противоударный кейс для хранения.

«Сибирский инструмент» выпускает и специальный тестер для измерения давления в магистралях тормозной системы. Контроль давления в магистралях системы автомобильного тормоза позволяет находить утечки или проблемы с пропускной способностью в гидравлических трубопроводах системы. В набор входят два манометра с двойной шкалой (стандартная шкала 0–3000 PSI и метрическая 0–200 кг/см, с помощью которых снимаются одновременные сравнительные показания давления переднего и/или заднего тормоза автомобиля, что дает дополнительную информацию для поиска неисправности тормозной системы. Каждый манометр снабжен клапаном для сброса давления после измерений. Тестер проверки давления тормозной жидкости можно использовать для диагностики автомобилей с тормозами как с системой ABS, так и без нее. В набор входят различные штуцеры с метрической и дюймовой резьбой; шланг высокого давления (4500 PSI) для безопасного и длительного использования; 22 адаптера и противоударный чехол. Тестер предназначен для работы с автомобилями различных марок, в том числе GM, Ford, Chrysler, Jeep и др.

Компания «Станкоимпорт» предлагает тестер давления тормозной системы KA‑6661, предназначенный для диагностики тормозных систем автомобилей с системой ABS или без нее.

Комплект тестера практически стандартный, в него входят:

– манометр 0–3000 PSI – 2 шт.;

– адаптер – 1 шт.;

– 45° поворотный соединитель – 1 шт.;

– 90° поворотный соединитель – 1 шт.;

– 7/16–24 прямой соединитель – 2 шт.;

– 1/4–28 прямой соединитель – 2 шт.;

– 3/8–24 прямой соединитель – 2 шт.;

– 5/16–24 прямой соединитель – 2 шт.;

– M10–1,5 прямой соединитель – 2 шт.

Манометр для измерения давления в тормозных системах МАСТАК 120–50024C предназначен для профессиональной диагностики состояния тормозной системы и для проверки состояния гидравлического сцепления автомобилей. В состав набора входят манометр со шкалой измерения 0–3000 PSI; клапан быстрого сброса давления; гибкий шланг; различные переходники для подключения к тормозному контуру, главному тормозному цилиндру, а также для подключения к гидравлическим цилиндрам сцепления.

Среди приборов импортного производства достаточно широкое применение нашли тестеры и комплексы компании Licota. Набор для тестирования тормозной системы ATP‑2085 может использоваться для измерения давления в тормозной системе автомобилей как с системой ABS, так и без нее. Прибор позволяет сбалансировать усилие между передними и задними, правыми и левыми тормозами.

Рынок диагностических стендов менее насыщен в силу целого ряда причин, среди которых в первую очередь – высокая стоимость оборудования, определенные требования к помещениям и наличию у мастеров более высокой квалификации.

Среди отечественных изготовителей стендов в первую очередь стоит отметить Объединение изготовителей сервисного оборудования «ГАРО». Предлагаемый Объединением тормозной силовой стенд СТС‑4-СП‑11 предназначен для контроля эффективности рабочей и стояночной тормозных систем и устойчивости при торможении легкового и легкого грузового автомобиля с нагрузкой на ось до 3,0 т. Методы проверки полностью соответствуют Техническому регламенту Российской Федерации «О безопасности колесных транспортных средств» и ГОСТ Р 51709–2001.

Модульное построение конструкции дает возможность наращивания его возможностей до линии технического контроля. Долговечные ролики, на которые имеется российский патент RU61695, для обычных и шипованных шин имеют металлическую точечную наплавку и обеспечивают коэффициент сцепления 0,8–0,7 (сух./влаж.). Использование унифицированных запчастей облегчает профилактическое обслуживание стендов и позволяет с минимальными затратами расширять состав оборудования и адаптировать его под новые требования проверок технического состояния автомобилей. Усилие на органе управления тормоза замеряется специальным датчиком силы (педаметром) и передается по радиоканалу на ПК стенда. Управление стендами производится с пульта дистанционного управления, который передает сигналы компьютеру по радиоканалу или с клавиатуры ПК.

Линейку тормозных стендов СТМ предлагает Научно-производственная фирма «Мета» из г. Жигулёвска. Все стенды линейки обеспечивают автоматическое выполнение измерений и расчет параметров тормозных систем по ГОСТ Р 51709–2001 и согласно требованиям приказа Министерства промышленности и торговли РФ от 6 декабря 2011 г. № 1677 «Об утверждении основных технических характеристик средств технического диагностирования и их перечня» по следующим показателям: тормозная сила, развиваемая тормозными системами АТС; масса, приходящаяся на ось АТС; усилие, прикладываемое к органам управления тормозными системами АТС.

Малогабаритный модульный низкопрофильный тормозной стенд СТМ 3000М.02 предназначен для проверки полноприводных легковых автомобилей и микроавтобусов с нагрузкой на ось до 3,0 т, шириной колеи 800–2200 мм и диаметром колес от 500 до 850 мм. Высота наезда 160 мм.

Оптимальный вариант компоновки для СТО и передвижных пунктов техосмотра. Поставляется в мобильном варианте с прицепом. Благодаря роликовой установке весом 170 кг, состоящей из двух частей, стенд легко переносится, что позволяет организовать передвижной пункт технического контроля с переносным тормозным стендом, который можно перевозить в прицепе.

От этого стенда модель СТМ 3000М.01, как и все остальные, отличается монолитной конструкцией. Все остальные характеристики соответствуют модели СТМ 3000М.02.

Модели СТМ‑3500М, СТМ‑10000 и СТМ‑13000.01 аналогичны по конструкции и предназначены для диагностики тормозных систем автомобилей с максимальной нагрузкой на ось 3,5; 10,0 и 13,0 т соответственно.

Во II квартале 2020 года на российский рынок выходит компания ЛТК из г. Санкт-Петербург с семейством компактных «низкопольных» тормозных стендов для проверки тормозных систем легковых и грузовых автомобилей.

Для диагностики тормозов легковых автомобилей нагрузкой на ось до 3,0 т предназначен «низкопольный» модульный легковой тормозной стенд ЛТК-М3500. Он представляет собой два блока с роликами с синхронным приводом от электромоторов и блока управления. Прочное износостойкое покрытие роликов обеспечивает надежное сцепление с колесами автомобиля. ЛТК-М3500 можно встроить в углубление в полу или установить на нем, для чего стенд можно укомплектовать аппарелями для наезда и съезда с роликов. Управление стендом осуществляется по сети Wi-Fi с планшета, поставляемого в комплекте, или стационарного компьютера.

В отличие от стенда ЛТК-М3500 моноблочный легковой тормозной стенд ЛТК-С3500 предназначен для диагностирования состояния тормозных систем автомобилей с нагрузкой на ось до 3500 кг. Моноблочная конструкция стенда значительно упрощает его установку в полу. По всем техническим характеристикам стенд полностью аналогичен модели ЛТК-М3500.

Среди стендов иностранного производства самое, пожалуй, широкое распространение получили стенды МАНА, которые продает в России компания «МАХА Руссия», зарегистрированная в г. Санкт-Петербург.

Силовой роликовый тормозной стенд MBT 2100 – результат постоянных усилий по созданию и развитию высококачественных тормозных стендов. Устройства отображения отличаются хорошо читаемыми круглыми шкалами и встроенным оптическим указателем разности. Плоский и легкий дисплей можно установить в любом удобном месте. Стенд представляет собой профессиональный и современный элемент комплексной станции ТО.

Силовой роликовый тормозной стенд MBT 2200 LON – главный элемент диагностической линии. Все измеренные величины выводятся на аналоговый дисплей и оцениваются. Автоматическая процедура диагностики с выведением результатов на дисплей обес­печивает быстрое диагностирование всего автомобиля. В особенности предназначен для линий приемки и диагностики; превышает требования, предъявляемые к оборудованию для Гостехосмотра, имеет компьютерный интерфейс и, следовательно, широкие сетевые возможности.

MBT 2250 EUROSYSTEM – стенд класса «премиум». Благодаря программному обеспечению линии EUROSYSTEM, на базе Windows XP и базе данных SQL, этот стенд предлагает пользователю неограниченные возможности; может работать в одиночку в зоне углубленной диагностики и как главный элемент в составе диагностических систем. В комбинации с другими диагностическими стендами он позволяет осуществлять полную, объективную диагностику транспортного средства за несколько секунд. Рекомендованный автопроизводителями и проверенный исследовательскими институтами в тестах на надежность, этот стенд обеспечивает высокий уровень эргономики. Особенно подходит для линий приемки и диагностики с большой пропускной способностью; превышает требования, предъявляемые к оборудованию для Гостехосмотра, и имеет широкие сетевые возможности.

Роликовые тормозные стенды серии MBT 3200 LON имеют нагрузку на ось до 8,0 т и позволяют, таким образом, производить диагностику легких грузовиков, микроавтобусов и дач на колесах. Компактный дизайн роликового агрегата обеспечивает легкий монтаж, не требующий специальных подготовительных работ или сложных работ по подготовке фундамента.

Тормозной стенд MBT 2250 EUROSYSTEM – высокотехнологичное решение от компании МАНА, предлагающее пользователю широчайшие возможности. Программное обеспечение Eurosystem разработано для работы в среде Windows и базе данных SQL. В комбинации с другими диагностическими приборами он позволяет осуществлять полную, объективную диагностику транспортного средства за несколько минут. Рекомендованный автопроизводителями и проверенный многими исследовательскими институтами в тестах на надежность, этот стенд обеспечивает высокий уровень эргономики. Предназначен для линий приемки и диагностики с большой пропускной способностью; соответствует требованиям, предъявляемым к оборудованию для Гостехосмотра, имеет современный компьютерный интерфейс; программное обеспечение и широкие сетевые возможности обеспечивают максимальное удобство в работе. На базе данного стенда возможно построение многопостовых линий для станций Гостехосмотра.

Если считать первые годы ХХ века временем начала разработок современных тормозов, станет ясно, что в течение 120 лет сотни конструкторов и ученых трудились, чтобы достичь максимально высокой безопасности тех, кто за рулем. К ним присоединились и те светлые головы, которые разработали массу измерительных приборов, манометров, стендов, для того чтобы всегда быть уверенными в надежности тормозов.

Нет, все же тормоза придумали не трусы!

Алексей Марков

Всё, что нужно знать о тормозах. Часть 1: устройство, эксплуатация и диагностика неисправностей

Как устроена тормозная система автомобиля

Основная функция любой тормозной системы проста — замедлять движущийся авто­мобиль вплоть до полной остановки и, при необходи­мости, удерживать его на месте, например при парковке. Физический принцип работы тормозов тоже един: они преобразуют энергию движения в тепло. Но способы этого преобразо­вания могут отличаться, а могут и комбиниро­ваться. В частности, на тяжёлые грузовики помимо основных тормозных механизмов ставят также моторный тормоз и (или) трансмис­сионный (ретардер).

Но в легковых автомобилях, тормозам которых и посвящена эта статья, большую часть работы по замедлению выполняют тормозные механизмы, установ­ленные на ступицы колёс. В каждом из них к вращающе­муся металли­ческому диску или барабану при торможении прижимаются неподвижные тормозные колодки — и за счёт их трения друг об друга колесо замедляется, а машина останав­ливается.

Команду прижать колодки к диску даёт водитель, нажимая на педаль тормоза, — и чем сильнее он это делает, тем активнее замедляется автомобиль. Усилие с педали на колодки передаёт гидравли­ческий привод — это герметичная система трубок, шлангов и поршней, заполненная специальной тормозной жидкостью. О её свойствах мы уже рассказывали. А поскольку силы ног не хватит, чтобы эффективно замедлять машину массой более тонны, водителю помогает усилитель тормозов. Он, как правило, работает от двигателя автомобиля.

Но главный секрет эффективного торможения заключается в устройстве тормозной колодки. Она состоит из металличе­ского каркаса, на который давит поршень гидравли­ческой системы, и слоя фрикци­онного материала (накладки), имеющего очень высокий коэффи­циент трения. Накладка надёжно приклеивается к каркасу, но постепенно стирается и становится тоньше – при критичном её износе колодку необходимо менять на новую. Состав накладки очень сложный: в нём может быть до 20 компонентов, которые не только обеспе­чивают высокий коэффи­циент трения, но также увеличивают износо­стойкость накладки (и диска, к которому она прижимается), а также стойкость к нагреву.

И, конечно, при торможении выделяется много тепла. Тандем «диск–колодки» рассчитан на работу в условиях значительной температуры, однако отводить это тепло очень сложно. Именно перегрев тормозов зачастую оказывается причиной многих неисправ­ностей, повышенного износа тормозной системы и в некоторых случаях аварийных ситуаций.

Тормозная система легкого автомобиля и её составные части: стояночная тормозная система и главная тормозная система

Тормозная система легковых автомобилей разработана для контроля скорости, в частности замедления либо полной остановки в различных дорожных ситуациях, а с помощью стояночного тормоза зафиксировать транспортное средство на паркинге на необходимое для водителя время. Т.к. машина является средством повышенной опасности, то эта система напрямую влияет на безопасность водителя, пассажиров и пешеходов. Производители уделяют большое внимание различным тормозным системам, работают над их наибольшей эффективностью, а грамотные автовладельцы, которые занимаются тюнингом своего железного коня, начинают в первую очередь с работы над тормозами, меняют штатные тормозные диски, суппорта, вакуумные усилители на более производительные.

Производители гибридных и электрических автомобилей закладывают в них максимальное использование энергии, которая выделяется при торможении, тем самым восполняя запасы энергии батареи и использование её для движения. Водители также применяют методику торможения силовым агрегатом для снижения скорости без использования педали тормоза.

Стояночная тормозная система легковых автомобилей

Предназначение ручного, или стояночного тормоза — это удержание авто на стоянке, даже под определённым уклоном. По-простому, чтобы он не уехал самостоятельно после парковки. Также его называют парковочным тормозом, опытные водители часто называют просто ручником. В экстренной ситуации, при поломке основной системы торможения ручник допустимо использовать для уменьшения скорости и остановки транспорта. Стояночный тормоз приводится в действие посредством рукоятки усилием руки водителя, иногда ногой с помощью специальной педали (ножной стояночный тормоз). Чтобы обеспечить эффективную работу парковочного тормоза оптимально располагать его тормозные элементы на наиболее нагруженной оси либо нескольких осях при необходимости. В основном это задняя ось транспортного средства. Тип привода — механический, рукояткой водитель натягивает тросик, он притягивает колодки к барабану либо диску посредством тягового механизма. Также встречается электропривод, от водителя требуется только нажать на соответствующую кнопку.

Типы тормозных систем у разных моделей легковых автомобилей

Попробуем разобраться какие типы тормозных систем эксплуатируются на легковых автомобилях. Существуют следующие разновидности тормозных систем легковых автомобилей: рабочая (она же основная), запасная, парковочная (стояночная), вспомогательная (ABS), исключающая блокировку колёс машины при торможении, уменьшая тормозной путь и увеличивая управляемость во время снижения скорости.

Далее разберем подробнее устройство различных тормозных систем легкового автомобиля. В основе лежат механизмы торможения и их приводы. Сам тормозной механизм нужен для создания определенного усилия, которое приводит к замедлению либо остановке машины. Он расположен на ступице колеса, при повышении давления в замкнутой системе колесные цилиндры прижимают колодки к стенкам барабанов либо поверхности дисков, под действием силы трения скорость движения снижается, это получается за счёт того, что одна часть неподвижна (тормозные колодки), а другая часть совершает вращательные движения (тормозной барабан либо диск).

Применяются различные типы приводов тормозной системы на разных легковых автомобилях:

1. Механический: работает за счёт тросов и рычагов, в основном используется для парковочного тормоза.
2. Гидравлический: работает за счёт колебания давления тормозной жидкости в герметичном контуре.
3. Пневматический: для перемещения колодок используется воздух.

В большинстве транспортных средств почти всегда, кроме ручника, применяется гидравлический привод систем торможения.

Гидропривод состоит из:

1. Главного
   тормозного цилиндра.
2. Колесных
   (рабочих) тормозных цилиндров.
3. Вакуумного
   усилителя.
4. Некоторые
   авто оснащены блокомABS.
5. Регулятора
   давления задних тормозов (для машин без ABS).
6. Рабочих
   контуров.

Назначение главного тормозного цилиндра — преобразовать усилие, приложенное к тормозной педали, в давление жидкости в тормозных контурах.

Вакуумный усилитель позволяет создать большее давление при меньшем усилии при нажатии на педаль тормоза. Это делает вождение более комфортным.

Регулятор давления предотвращает движение юзом, обеспечивает равномерное торможение передней и задней оси путем уравнивания давления в заднем контуре.

Контуры— это трубки, доставляющие тормозную жидкость ко всем колесным тормозным цилиндрам, что обеспечивает прижимание колодок.

Во многих автомобилях
совместно с гидравлической системой работают вспомогательные электронные:

1. Антиблокировочная
   система, ABS.
   Предотвращает блокировку колёс во время снижения скорости, делая машину более
   контролируемой и управляемой.
2. Система
   курсовой устойчивости, ESC.
   Это система динамической стабилизации, она не даёт автомобилю отклонится от
   заданной траектории при резком маневрировании.
3. Усилитель
   экстренного торможения, BAS.
   Уменьшает время срабатывания тормозов при экстренном торможении, сокращая тормозной
   путь.
4. Система,
   распределяющая тормозные усилия, EBD.
   Распределяет усилие на каждое из колес в зависимости от скорости его движения.

Рассмотрим особенности компоновки тормозных систем современных легковых автомобилей:

• Поосевая компоновка самая простая. Один контур в ней отвечает за передние колёса, другой — за задние. Достоинство состоит в исключении движения в сторону при одном рабочем контуре. Недостаток: если повреждается передний контур, эффективность торможения снижается не менее, чем на 65%.
• Диагональная компоновка. В ней один контур отвечает за правое переднее и левое заднее колеса, второй —левое переднее и правое заднее колеса. Преимущество такого контура в равномерном распределении тормозящего усилия. Но при повреждении любого из контуров эффективность торможения падает на 50%.
• Полная компоновка. В ней один контур отвечает за четыре колеса, другой —за передние. При такой компоновке система торможения передних колес всегда остается в работоспособном состоянии, что обеспечивает возможность безопасной остановки.

Ремонт элементов тормозной системы легкого автомобиля

Ремонт заключается в замене в случае необходимости манжет тормозных цилиндров, либо полной их замене при серьезных поломках. Для доступа к ним требуется снять колесо, тормозной барабан (для системы барабанного типа), оценить работоспособность цилиндра.

Перед снятием колеса обязательно установите под другие колёса противооткаты, чтобы исключить самопроизвольный ход транспортного средства и возможную травму

При проверке один человек должен выжимать педаль тормоза, второй смотрит, как двигаются шток цилиндра, если не полностью выходит значит, неисправен сам цилиндр, либо завоздушена система. При отсутствии воздуха необходима замена цилиндра, если на нём потёки тормозной жидкости, необходимо заменить манжеты. При выходе из строя главного тормозного цилиндра во время нажатия на тормоз не нагнетается необходимое давление в контурах. В таком случае используем ремонтный комплект либо заменяем новым. Прийти в негодность могут выйти блоки электронных помощников ABS, ESC,BAS,EBD – проверяем их работу специальным сканером, при подозрениях производим замену.

Особенности технического обслуживания
тормозной системы легкого автомобиля

Периодически во время эксплуатации требуется контролировать работоспособность тормозной системы.Для этого используют стенд для проверки тормозной системы разных моделей легковых автомобилей. Он дает возможность произвести полную диагностику тормозной системы. Проверке подвергаются все элементы тормозной системы и с большой точностью можно определить проблемный участок, т.к. параметры замеряют большое количество датчиков.

Проверить и оценить работоспособность тормозной системы возможно по карте проверки тормозной системы автомобиля. Она включает следующие операции:

1. Осматриваем
   и проверяем герметичность контуров, оцениваем состояние шлангов, аппаратов
   тормозной системы.
2. При
   выявлении проблем производим устранение потёков подтяжкой либо заменой
   элементов.
3. Проверяем
   надёжность крепления всех элементов, если необходимо — подтягиваем.
4. Определяем
   количество тормозной жидкости, если он ниже минимальной отметки — доливаем.
5. Проверяем
   ход педали тормоза, если показатель отличается от нормы для данной модели авто
   — производим регулировку.

К расходникам относятся тормозные колодки, их периодически нужно менять. Их замена производится быстро и без затруднений. Тормозные диски служат долго, единственное, при резком изменении температуры их «ведёт», вследствие чего при торможении можно ощутить биение на руле. Тормозные барабаны эксплуатируются подолгу и меняются в редких случаях. Периодически необходимо смазывать направляющие тормозных суппортов, для предотвращения их заклинивания.

Давление в контурах тормозной системы легкого автомобиля

Часто автолюбители не знают, какое давление является нормальным в тормозной системе автомобиля. Оно во всех участках одинаково и наибольшее значение составляет 180 бар. В спортивных машинах из-за больших нагрузок система возможно давление до 200 бар. Это давление создаётся в момент максимального нажатия на педаль тормоза, в обычных ситуациях давление не переходит отметку в 100 бар. Создать такое давление позволяет вакуумный усилитель.

Типичные неисправности тормозной системы
легкого автомобиля

Распространенная проблема с тормозной системой— попадание воздуха в замкнутый контур, вследствие этого ухудшается торможение. Тормозная жидкость обладает высокой гигроскопичностью, поэтому моментально поглощает воздух, проникший в систему. Т.к. воздух намного больше сжимается, чем жидкость, то при нажатии не может создаться необходимое давление, соответственно колодки будут слабее прижиматься к диску либо барабану. Чтобы этого не случилось, нужно периодически обновлять либо производить полную замену тормозной жидкости. Для этого на тормозных цилиндрах предусмотрены приспособления, при частичном откручивании которых вытекает жидкость, по ее виду можно оценить насколько много в ней воздуха. Данную процедуру удобнее выполнять вдвоём, один человек давит на педаль тормоза, создавая давление, второй частично откручивает приспособление и оценивает состояние вытекающей жидкости. Тормозная система прокачивается до полного выхода воздуха.

При прокачивании нужно пополнять ёмкость с жидкостью, так при её нехватке в магистраль попадёт дополнительный воздух

Кроме автомобилей тормозной системой оборудованы и прицепы с полной массой свыше 750 кг. Прицепы для легковых автомобилей, оснащенные тормозной системой, подойдут для перевозки тяжёлых и объёмных грузов стройматериалов, квадроциклов, снегоходов, мотоциклов. Обычно в них применяется«инерционная тормозная система», работающая за счёт силы инерции. Обслуживание такой системы не доставляет больших хлопот, следует периодически регулировать тормозные колодки, шприцевать тормоз наката.

Системы активной безопасности — ситуация под контролем — STOP-газета

История успеха ABS началась в 1978 г., когда с конвейера сошла первая автомобильная антиблокировочная система с электронным управлением, разработанная компанией Bosch. Первыми легковыми автомобилями, оборудованными системой ABS от Bosch, стали Mercedes Benz S класса и BMW 7-й серии. Сегодня более двух третьих всех новых автомобилей в мире оборудованы системой ABS — ключевым компонентом системы безопасности автомобиля.

Еще в 1936 г. компания Bosch зарегистрировала патент на «механизм, предотвращающий блокировку колес моторных транспортных средств». Но лишь с появлением электронных систем контроля и управления инженеры смогли разработать антиблокировочную систему тормозов ABS, которая обладала бы достаточным быстродействием и надежностью, чтобы ее можно было использовать в автомобилях.

В 1978 г. система, известная как ABS 2,  весила 6,2 кг, размер операционной памяти был

2 килобайта. В настоящее время ABS восьмого поколения с 256-килобайтной операционной

памятью весит всего лишь 1,4 кг. Более чем за 30 лет антиблокировочная система тормозов ABS прошла большой путь, превратившись из дополнительной опции для представительских автомобилей в стандартное оборудование для даже недорогих моделей.

Как же работает система ABS?

Если автомобиль без ABS интенсивно тормозит и создаваемая водителем тормозная сила на колесе больше той, которую шина способна передавать на дорожное покрытие, колесо блокируется. В этом случае шина не может больше передавать боковые силы, автомобиль становится неуправляемым и теряет устойчивость. Тормозные силы уменьшаются, а тормозной путь увеличивается. Даже одно резкое нажатие на педаль тормоза может привести к блокировке колес. При этом автомобиль уже перестает реагировать на повороты руля и становится неуправляемым.

В автомобиле, оборудованном антиблокировочной системой, электронный блок управления ABS с помощью датчиков скорости вращения колес постоянно контролирует скорость всех колес. Если одно из колес начинает входить в блокировку, ABS молниеносно вмешивается и снижает давление в тормозной системе, направленное на данное колесо, и таким образом предотвращает его полную остановку. ABS может в течение миллисекунд отрегулировать тормозные силы для каждого колеса в отдельности. При работе ABS давление в тормозном механизме не зависит от усилия нажатия на педаль тормоза, а определяется электронным блоком управления в соответствии с состоянием дорожного покрытия.

Благодаря ABS автомобиль остается управляемым и, таким образом, может избежать столкновения с возникающими на дороге препятствиями даже при резком торможении.

В опасных дорожных ситуациях, когда экстренного торможения не избежать, антиблокировочная система ABS обеспечивает надежную поддержку водителю.  Во время интенсивного торможения ABS помогает автомобилю сохранить устойчивость и управляемость, обеспечивает более короткий тормозной путь. Кроме того, ABS способствует более равномерному износу шин.

В России антиблокировочная система тормозов ABS входит в серийную комплектацию микроавтобусов «Газель» и «Соболь» и доступна в качестве опционального оборудования в таких отечественных легковых  автомобилях, как УАЗ «Патриот», Lada Kalina и Lada Priora.

Критические дорожные ситуации могут складываться не только во время торможения, но и при трогании с места или при разгоне, особенно на скользком дорожном покрытии, на крутом склоне, а также на повороте.

Противобуксовочная тормозная система (TCS), основанная на технологии ABS, появилась на рынке в 1986 г. Благодаря дополнительному интерфейсу между электронным управлением двигателя и ABS, TCS предотвращает пробуксовку колес, снижая при необходимости крутящий момент на каждом ведущем колесе. Таким образом, на гладкой поверхности автомобиль лучше разгоняется, и даже на виражах, преодолеваемых слишком быстро, система повышает устойчивость автомобиля, снижая при необходимости крутящий момент двигателя. TCS является логическим продолжением системы ABS, но, в отличие от нее, работает при разгоне автомобиля.

Программа электронной стабилизации (ESP®) совмещает в себе функции систем ABS и TCS, но с дополнительной функцией «контроля вращения автомобиля вокруг вертикальной оси» — эта функция предотвращает занос автомобиля. Она была разработана для того, чтобы водителю было легче сохранить контроль над автомобилем во время внезапных маневров при резкой смене полосы или при объезде препятствий.

ABS и TCS помогают водителю при изменениях скорости продольного перемещения автомобиля: антиблокировочная функция содействует его торможению, а антипробуксовочная — ускорению.

Программа электронной стабилизации ESP® помогает управлять транспортным средством при его курсовых перемещениях. Система определяет желаемое направление по углу поворота рулевого колеса, а датчики на всех колесах измеряют скорость их вращения. Одновременно датчики угловой скорости измеряют перемещение транспортного средства вокруг вертикальной оси и его боковое ускорение. На основании этих данных блок управления вычисляет фактическую траекторию движения, которая 25 раз в секунду сравнивается с желаемым направлением. Если значения расходятся, система немедленно реагирует на ситуацию без какого-либо вмешательства со стороны водителя, снижая мощность двигателя и восстанавливая стабильность автомобиля. Если этого недостаточно, ESP® дополнительно притормаживает каждое колесо по отдельности. Возникающее вращательное движение противодействует заносу настолько, насколько позволяют законы физики, и автомобиль остается на безопасной траектории движения.

Компания Bosch подготовила Программу электронной стабилизации к серийному производству совместно с Mercedes Benz и в 1995 г. первой в мире выпустила систему на рынок (первоначально ESP®  устанавливалась на модели Mercedes S-класса).

В последующие годы разработчики усовершенствовали систему и дополнили ее новыми функциями, помогающими трогаться в гору и предотвращающими раскачивание прицепов или опрокидывание фургонов.

Мировые исследования показали, что система ESP® значительно уменьшает вероятность аварий с участием одного транспортного средства, приводящих к тяжким последствиям или человеческим жертвам. К таким авариям относятся дорожно-транспортные происшествия, в которые не вовлечены другие участники движения.

Основным предназначением систем активной безопасности автомобиля является предотвращение аварийной ситуации. Их применение позволяет в различных критических ситуациях сохранить контроль над автомобилем и, соответственно, снизить тяжесть аварии или, если возможно, предотвратить ее вовсе.

Возврат к списку

Тормозные системы и выбор модернизации

Стивен Руис, технический директор, и Кэрролл Смит, инженер-консультант StopTech LLC

В то время как почти каждый современный легковой автомобиль способен остановиться на максимальной скорости на пределе адгезия шин, тормозные системы большинства легковых и легких грузовиков, а также некоторых спортивных автомобилей не соответствуют требованиям для тяжелого или спортивного вождения или для буксировки. Большинству штатных тормозных систем не хватает достаточной тепловой мощности — способности системы для поглощения и передачи тепла за счет теплопроводности, конвекции и излучения в воздух или окружающую конструкцию во время тяжелого вождения.Кроме того, многие стандартные суппорты и их крепления конструктивно недостаточно жесткие при более высоких линейных давлениях и, как следствие, более высокие зажимные нагрузки. Вот почему, несмотря на то, что крутящего момента переднего тормоза достаточно, чтобы заблокировать передние колеса на разрешенных скоростях шоссе, изгиб суппорта при повышенном давлении в системе, необходимом для остановки автомобиля на высокой скорости, может предотвратить блокировку колес. Разумеется, большинство тормозных колодок OEM также не предназначены для использования в тяжелых условиях, поскольку обычно учитываются характеристики холодного торможения и тихая работа. важнее для покупателей новых автомобилей.

При выборе высокоэффективного послепродажного торможения следует учитывать несколько факторов. системы. Некоторые из них связаны с производительностью и безопасностью, некоторые — с простотой установки, а некоторые — с затратами. Цель состоит в том, чтобы выбрать система, которая надежно удовлетворит ваши долгосрочные потребности с наименьшими трудностями и наименьшими затратами.

Есть несколько основных Факты, которые всегда необходимо иметь в виду при обсуждении тормозных систем:

1) Тормоза не останавливают автомобиль, а шины останавливают.Тормоза замедляют вращение колес и шин. Это означает, что тормозной путь, измеренный на единственной остановке на разрешенной автомагистрали. скорость или выше почти полностью зависит от тормозной способности используемых шин, что в случае вторичного рынка реклама, может быть или не быть той, которая изначально была установлена ​​на автомобиле производителем оригинального оборудования.

2) Тормоза работают преобразование кинетической энергии автомобиля в тепловую во время замедления — выделение тепла, много тепла — которое должно затем переносится в окружающую среду и в воздушный поток.

Количество тепла, выделяемого тормозом Система должна рассматриваться со ссылкой на время, означающее скорость проделанной работы или мощность. Глядя только на одну сторону фронта тормозной механизм, скорость работы, выполняемой при остановке автомобиля весом 3500 фунтов, движущегося со скоростью 100 миль в час за восемь секунд, составляет 30600 калорий в секунду или 437 100 БТЕ / час, что эквивалентно 128 кВт или 172 л.с. Диск рассеивает примерно 80% этой энергии. Соотношение теплопередачи между тремя механизмами зависит от рабочей температуры системы.Главная разница состоит в том, что вклад излучения увеличивается с ростом температуры диска. Вклад проводящий механизм также зависит от массы диска и конструкции крепления, при этом диск, используемый для гоночных автомобилей, является обычно имеет меньшую массу и фиксируется механизмом, ограничивающим проводимость. При 1000oF передаточные числа гоночной двухкомпонентной кольцевая конструкция диска 10% проводящая, 45% конвективная, 45% радиационная. Точно так же и в уличной цельной конструкции с высокими эксплуатационными характеристиками, отношения следующие: 25% проводимость, 25% конвекция, 50% излучение.

3) Повторяющиеся жесткие остановки требуют эффективной теплоотдачи. и адекватная емкость хранения тепла на диске. Чем больше площадь поверхности диска на единицу массы и тем больше и больше эффективный массовый поток воздуха через диск, тем быстрее будет рассеиваться тепло и тем эффективнее вся система будет. В то же время тормозные диски должны иметь достаточную теплоаккумулирующую способность для предотвращения деформации. и / или растрескивание от теплового напряжения до рассеивания тепла.Это не особенно важно для одной остановки, но это очень важно в случае частых остановок на высокой скорости — будь то гонка, туристическая поездка или буксировка.

4) Контроль и баланс по крайней мере так же важны, как и конечная останавливающая сила. Тормозная система предназначена для использования тягового усилия. всех шин в максимально возможной степени без блокировки шины. Для этого тормозное усилие между передние и задние колеса должны иметь почти оптимальные пропорции даже на автомобилях, оборудованных АБС.При этом необходимая давление педали, ход педали и жесткость педали должны позволять водителю эффективную регулировку.

5) Эффективность торможения о большем, чем просто тормозах. Чтобы даже самые лучшие тормозные системы работали эффективно, шины, подвеска и вождение методы должны быть оптимизированы.

Для максимального тормозного потенциала автомобили выигрывают от правильного баланса веса в поворотах, более низкого CG, более длинная колесная база, больший наклон задней части кузова и увеличенная аэродинамическая прижимная сила в задней части.

Чтобы пойти дальше, это необходимо понимать некоторые аспекты физики, а это требует некоторых определений.

1) Механическая педаль передаточное число: поскольку никто не может надавить непосредственно на главный тормозной цилиндр (и) настолько сильно, чтобы остановить автомобиль, педаль тормоза не работает. разработан для увеличения усилия водителя. Передаточное число механической педали — это расстояние от точки поворота педали до эффективный центр подножки, деленный на расстояние от точки поворота до толкателя главного цилиндра.Типичный соотношение варьируется от 4: 1 до 9: 1. Чем больше соотношение, тем больше умножение силы (и тем больше ход педали).

2) Давление в тормозной магистрали: Давление в тормозной магистрали — это гидравлическая сила, которая приводит в действие тормозную систему при нажатии на педаль. Измеренное в английских единицах измерения в фунтах на квадратный дюйм (psi), это сила, приложенная к педали тормоза в фунтах, умноженная на передаточное число педали, деленное на площадь главного цилиндра в квадратных дюймах.При одинаковом количестве силы мастер цилиндра, тем больше давление в тормозной магистрали. Типичное давление в тормозной магистрали во время остановки составляет менее 800 фунтов на квадратный дюйм при «нормальном» условиях, до 2000 фунтов на квадратный дюйм при максимальном усилии.

3) Сила зажима: Сила зажима штангенциркуля — это прилагаемое усилие. на диске поршнями суппорта. Сила зажима, измеренная в фунтах, представляет собой произведение давления в тормозной магистрали в фунтах на квадратный дюйм, умноженного на общая площадь поршня суппорта в квадратных дюймах.Это верно независимо от того, имеет ли суппорт фиксированную или плавающую конструкцию. Увеличение площадь колодки не увеличивает силу зажима.

4) Тормозной момент: когда мы говорим о результатах в отделе торможения, мы на самом деле говорят о тормозном моменте, а не о давлении в трубопроводе, не сжимающей силе и, конечно, не о вытеснении жидкости или жидкости коэффициент вытеснения. Тормозной момент в фунтах-футах на одиночном колесе — это эффективный радиус диска в дюймах, умноженный на усилие зажима. умноженный на коэффициент трения колодки о диск, деленный на 12.Максимальный тормозной момент на одиночной передке колесо обычно превышает весь выходной крутящий момент типичного двигателя.

Несколько вещей теперь очевидны:

1) Давление в трубопроводе можно увеличить только за счет увеличения механического передаточного числа педали или за счет уменьшения диаметра главного цилиндра. В любом случае ход педали будет увеличен.

2) Усилие зажима можно увеличить только за счет увеличения длины лески. давления или путем увеличения диаметра поршня (ов) суппорта.Увеличение размера колодок не приведет к увеличению силы зажима. Любое увеличение площади поршня суппорта само по себе будет сопровождаться увеличением хода педали. Эффективность штангенциркуля составляет Также сказывается жесткость корпуса суппорта и его опор. Таким образом, можно уменьшить размер поршня при увеличении жёсткость суппорта и получить чистое увеличение прилагаемой силы зажима. Обычно это улучшает ощущение педали.

3) Увеличение только эффективного радиуса диска, площади поршня суппорта, давления в трубопроводе или коэффициента трение может увеличить тормозной момент.Увеличение площади колодки снизит износ колодок и улучшит характеристики выцветания. колодок, но это не увеличит тормозной момент.

СМЕЩЕНИЕ ПЕРЕДНЕГО К ЗАДНЕМУ ТОРМОЗА

Устойчивость и контроль при резком торможении не менее важен, чем окончательная остановка возможности. Все автомобили, от пикапов до Formula One, сконструированы так, что большая часть тормозного момента приходится на передние колеса. Для этого есть две причины: во-первых, если мы игнорируем эффекты аэродинамической прижимной силы, сумма сил на каждую из четыре шины автомобиля должны оставаться неизменными при любых условиях.Когда автомобиль замедляется, передается масса или груз. от задних шин к передним. Величина передачи нагрузки определяется высотой центра тяжести транспортного средства, длина колесной базы и скорость замедления. Геометрия, препятствующая погружению, не оказывает существенного влияния на величину нагрузки. перенесено — только геометрические результаты передачи. Во-вторых, когда шина блокируется при торможении, тормозная способность значительно увеличивается. уменьшается, но практически исчезает боковая емкость.Поэтому, когда передние колеса блокируются перед задними, рулевое управление не работает. потеряна, и машина продолжает движение прямо, но это «недостаточное управление» является стабильным состоянием, и рулевое управление может быть восстановлено уменьшив давление на педаль. Если, однако, задние колеса блокируются первыми, возникает мгновенный переворот — автомобиль хочет крутиться. Это нестабильное состояние, из которого сложнее выйти, особенно при входе в угол.

Большинство чисто гоночных автомобилей со средним расположением двигателя рассчитаны на 55-60% общей статической нагрузки и 45-50% общего тормозного момента на задние шины.Эти автомобили обладают буквально тоннами задней аэродинамической прижимной силы, а следы от задних колес всегда остаются неизменными. значительно крупнее передних. Большинство легковых автомобилей с передним расположением двигателя; ни у кого из них нет заметной загрузки и почти все они имеют одинаковые размеры передних и задних шин. В крайнем случае (передний привод) у них может быть 70% мощности. общая статическая нагрузка на передние шины. Поэтому они сконструированы с преобладанием крутящего момента переднего тормоза.Самое актуальное производство автомобили оснащены антиблокировочной тормозной системой (все автомобили должны). Сложные системы ABS гарантируют, что при резком торможении условия — даже торможение шинами на разных поверхностях — каждая шина тормозит на чем-то очень близком его максимальная мощность, в то время как система ABS предотвращает блокировку.

КЛАПАН ОГРАНИЧЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ЗАДНЕЙ ТОРМОЗНОЙ ЛИНИИ

Так как нагрузка, передаваемая с задних шин на передние колеса при торможении, снижает тормозную способность задних колес. В шинах используется клапан ограничения давления в задней тормозной магистрали (часто называемый пропорциональным клапаном), чтобы предотвратить повреждение заднего колеса. блокировка большинства легковых автомобилей, не оснащенных АБС.Его функция — ограничить величину давления, передаваемого на задние тормоза при очень резком торможении. Предполагая тандемный главный цилиндр с одинаковыми отверстиями, давление в передней и задней линиях равно то же самое, пока не будет достигнут некоторый заранее определенный порог. После этого давление в задней линии, пока оно еще увеличивается. линейно с усилием на педали увеличивается медленнее, чем передний. На графике это выглядит как отдельная точка «изгиба». где дальнейшее повышение давления после клапана заметно уменьшается.Цель состоит в том, чтобы избежать блокировки заднего колеса и сопровождающий нестабилен при максимальной скорости замедления, когда перенос веса значительно снижает динамику нагрузка на задние колеса. Не рекомендуется снимать ограничительный клапан с движущегося по дороге автомобиля. Воспоминание, под поворотом — стабильный, чрезмерный — нет. Без эффективной антиблокировочной тормозной системы в любой ситуации панического торможения мы должны быть абсолютно уверены, что незагруженные задние колеса не могут заблокироваться первыми.Поэтому существенно увеличивая тыл тормозной момент — не лучший вариант для использования на шоссе. Если вы чувствуете, что должны это сделать, рассмотрите возможность снятия заднего тормоза OEM. клапан ограничения давления в трубопроводе и замените его одним из регулируемых устройств производства Tilton Engineering. или Automotive Products (теперь часть Brembo). Не размещайте второй клапан ограничения давления на одной линии с блоком OEM.

ЖЕСТКОСТЬ И МОДУЛЯЦИЯ ПЕДАЛИ ТОРМОЗА

Система человеческого мозга / тела наиболее эффективно модулирует силу, а не смещение.Ручки бокового управления на нынешних истребителях практически не двигаются. Ощущение педали тормоза должно приближаться твердость и консистенция кирпича. Здесь действуют несколько факторов:

1) Тормозные шланги: Оптимальная педаль жесткость не может быть достигнута с помощью стандартных резиновых гибких шлангов, армированных тканью, которые набухают под давлением — уменьшаясь жесткость педали при увеличении хода педали и времени реакции тормозной системы. Первый шаг в обновлении торможения Система любого транспортного средства заключается в замене гибких шлангов OEM на гибкие шланги из экструдированной оплетки из нержавеющей стали. Тефлон.Убедитесь, что они предназначены для конкретного применения, являются прямой заменой имеющихся на складе и сертифицированы. изготовителем в соответствии со спецификациями USDOT. Заявление о том, что послепродажные шланги сертифицированы DOT, является предупреждением. В ДОТ ничего не удостоверяет. Производители удостоверяют, что их продукты соответствуют спецификациям DOT, а законные поставщики могут составлять отчеты из испытательных лабораторий, утвержденных DOT. При обновлении тормозных шлангов замените как передний, так и задний шланги.Из-за того, что они набухают под давлением, стандартным шлангам требуется измеримое количество времени, чтобы передать давление на суппорты. Замена только передних шлангов приведет к задержке работы задних тормозов, а также может отрицательно повлиять на микропроцессорные алгоритмы управления системой АБС.

2) Диаметр главных цилиндров и поршня суппорта: Пока он Верно, что наиболее эффективная компоновка главного цилиндра — это сдвоенный цилиндр с регулируемой штангой смещения, который является универсальным. в гонках замена главного цилиндра OEM на автомобиле, идущем по дороге, просто нецелесообразна.При выборе вторичного рынка системы, убедитесь, что отверстия суппорта рассчитаны на конкретное применение.

3) Биение и толщина диска отклонение: водитель ощущает биение, превышающее шесть тысячных дюйма (0,006 дюйма), также как и более 0,001 дюйма изменение толщины и перенос любого количества материала с перегретых колодок. Биение вызвано плохой конструкцией одного из лопаток или стыка между поверхностями трения и монтажным колпаком из-за плохой обработки, термического напряжения или любая комбинация из трех.

4) Жесткость крепления суппорта и суппорта: сила зажима пытается открыть противоположный боковые стороны суппортов — что приводит к более длинному, чем оптимальное, ходу педали и неравномерному износу колодок. Единственное решение оптимально механическая конструкция и выбор материала — для «мягких» суппортов не существует эффективного исправления разработки. Кроме того, самый жесткий суппорт будет неэффективен, если его крепление недостаточно жесткое.

5) Несбалансированные диски (или шины): водитель не может управлять тормозом на подскакивающем колесе.По сравнению с шинами диаметры дисков относительно малы, но все диски должны быть сбалансированы. Поскольку установка балансировочных зажимов будет мешать воздушному потоку, предпочтительным методом является удаление материала с тяжелой стороны. Значительный сдвиг сердечника в отливке (видимый, поскольку изменение толщины на отдельных поверхностях трения приведет к неизлечимому динамическому дисбалансу.

6) Характеристики «прикуса» и отпускания колодок: для эффективной модуляции колодки должны «кусаться» сразу при нажатии на педаль тормоза и должны отпустите сразу после отпускания педали.Это чисто вопрос выбора пэдов. Редко бывает полезно использовать разные составные колодки спереди и сзади, и никогда не рекомендуется использовать колодки с большим сцеплением или более высоким коэффициентом трения сзади.

BRAKE FADE

Многократное интенсивное нажатие на тормоза может привести к «потере тормоза». Существует две различных разновидности затухания тормозов:

1) Затухание колодок: когда температура на границе между колодкой и диском превышает теплоемкость колодки, колодка теряет способность к трению частично из-за выделения газов из связующих веществ. в подкладке.Затухание пэда также происходит из-за одного из механизмов преобразования энергии, происходящего в пэде. В большинстве случаев это включает мгновенное затвердевание материалов колодки и диска вместе с последующим немедленным разрывом связей, в результате чего выделяется энергия в виде тепла. Этот цикл имеет относительно широкий диапазон рабочих температур. Если рабочая температура превышает этот диапазон, механизм начинает выходить из строя. Педаль тормоза остается твердой и твердой, но машина не останавливается. Первым признаком является характерный неприятный запах, который должен служить предупреждением о необходимости отступить.

2) Кипение жидкости: когда жидкость закипает в штангенциркуле, образуются пузырьки газа. Поскольку газы сжимаются, педаль тормоза становится мягкой и «мягкой», а ход педали увеличивается. Вы, вероятно, все еще можете остановить машину, нажав на педаль, но эффективная модуляция исчезла. Это постепенный процесс с большим количеством предупреждений.

В любом случае временное облегчение может быть достигнуто, если прислушаться к предупреждающим знакам и дать остыть, не используя слишком сильно тормоза. Фактически, желательной характеристикой хорошей формулы материала колодки является быстрое восстановление выцветания.Перегретую жидкость следует заменить при первой возможности. Колодки, которые сильно потускнели, следует проверить, чтобы убедиться, что они не покрылись глазурью, а диски следует проверить на перенос материала. Простые перманентные способы лечения, в порядке их стоимости, заключаются в обновлении тормозной жидкости, обновлении колодок или увеличении потока воздуха в систему (включая суппорты). В крайних случаях часто достаточно одного из них или некоторой их комбинации.

ИЗНОС КОНУСНЫХ колодок

Подобно износу тормозных колодок, существует несколько различных типов износа конических колодок — радиальный конус и продольный конус.

1) Если суппорт не имеет жесткости и имеет тенденцию «открываться» под действием усилия зажима при повышенных температурах, внешняя поверхность (край с наибольшим радиусом) колодки по отношению к диску (оси), центр будет изнашиваться быстрее, чем внутренняя часть (край с наименьшим радиусом), и колодка будет суженной в поперечном сечении, если смотреть с конца. Это называется «радиальный конус».

2) Задняя область (часть) подушки в некоторой степени «плавает» на захваченных газах и твердых частицах, образующихся из передней части подушки.Передняя часть колодки всегда будет горячее, чем задняя, ​​и соответственно будет изнашиваться быстрее, в результате чего колодка сужается, если смотреть с края. Это явление называется «продольной конусностью».

Дифференциал тепла, выделяемого на поверхности колодки, приводящий к смещению, характерен независимо от конструкции суппорта и колодки. Вот почему все гоночные суппорты и большинство высокопроизводительных уличных суппортов имеют дифференциальные поршневые отверстия. Большинство колодок с высокими эксплуатационными характеристиками также имеют заостренную переднюю кромку.

3) В случае новых очень толстых колодок, подобных тем, которые используются в гоночных автомобилях Endurance, иногда может возникать продольный конус, потому что колодка буквально наклоняется внутрь под углом к ​​диску в условиях «выключенного тормоза». Когда это происходит, возникает небольшая сила, толкающая переднюю кромку колодки в направлении диска в результате контакта и возникающего трения. В то же время задняя сторона колодки вклинивается обратно в угол полости колодки в суппорте и упирается в опорную пластину, что дополнительно способствует контакту на передней кромке.Эта ситуация усугубляется новыми толстыми колодками, поскольку увеличенное смещение фрикционной поверхности колодки от опорной пластины приводит к относительно большему вектору постоянной силы в направлении диска.

4) Конус также можно увидеть там, где диск прочно прикреплен к шляпе или где шляпа и диск составляют одно целое. В любом случае созданный конус будет проявляться как больший износ как внешнего диаметра внешней колодки, так и внутреннего диаметра внутренней колодки. Это происходит из-за работы тормозов при высокой температуре и возникающих в результате сил теплового расширения на кольцевой конструкции внешнего кольца диска, называемой фрикционными пластинами.Центр диска или шляпки ограничивает расширение внешней конструкции только с одной стороны, где она соединяется, обычно на внешней фрикционной пластине. В результате диск конусообразный, так что он вогнут, если смотреть снаружи (см. Также «Плавающие диски»). Впоследствии из-за конуса колодка контактирует неравномерно при включении тормозов или остается в контакте с диском в упомянутых областях, что приводит к еще более высоким температурам и износу.

ВОЗДУШНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ

Большая часть огромного количества тепла, выделяемого во время замедления, должно рассеиваться в потоке наружного воздуха.

В большинстве высокопроизводительных (и / или тяжелых) автомобилей сегодня используется некоторая разновидность «вентилируемого» тормозного диска, в котором воздух, попадающий в центр или «проушину» ротора, проталкивается через внутреннюю часть ротора под действием перекачивающего действия ротора. вращающийся узел. Наиболее эффективный практический способ достижения этой цели — использование вентилируемого тормозного ротора с «изогнутыми лопастями», первоначально разработанного для выигравшего LeMans Ford GT 40 в 1966 году. В этой конструкции внутренние лопатки изогнуты, образуя эффективное рабочее колесо насоса.Они также стабилизируют ротор от деформации и служат очень эффективными барьерами, предотвращающими распространение трещин из-за термического напряжения. В ходе лабораторных испытаний инновационные разработки STOPTECH в области 48-лопастных роторов увеличили поток воздуха через ротор на поразительные 61% по сравнению с некоторыми OEM-роторами и на 10-15% по сравнению с гоночными роторами того же размера. В результате получается экономичный, но очень стабильный ротор с прямой заменой, который обычно на 15% холоднее стандартного и на 7% холоднее гоночного.

ТИТАНОВЫЕ ПОРШНЯ СУППОРТА

Поршни суппорта, изготовленные из титана, действительно хорошо изолируют жидкость в суппорте от теплопередачи от колодок. К сожалению, это не простая замена. Проектирование и изготовление поршней тормозных суппортов — сложная инженерная задача. Если материал поршня должен быть изменен, разработчик должен принять во внимание разницу в тепловом коэффициенте расширения между материалом OEM и новым материалом.Необходимо выбрать правильный сорт и состояние титана. Обработка поверхности и обработка должны быть совместимы с уплотнениями. Если канавка уплотнения находится в поршне, геометрия канавки должна соответствовать конструкции OEM. Интересно отметить, что практически все серьезные гоночные автомобили используют поршни суппорта из титана с обработкой поверхности, предотвращающей истирание, которая меняет цвет с естественного почти тусклого серебра на золотой. Дело в том, что простая титановая кнопка, помещенная внутри поршня OEM, выполняет около 70% работы за небольшую часть стоимости без риска повредить что-либо, разобрав суппорт.

ПРОФИЛЬНЫЕ РОТОРЫ ПРОТИВ ПРОЦЕДУРЫ

На протяжении многих лет большинство гоночных роторов были просверлены. На то было две причины — отверстия давали «огнеупорному» пограничному слою газов и твердых частиц куда-то идти, а края отверстий давали подушке лучший «прикус».

К сожалению, просверленные отверстия также снизили теплоемкость дисков и послужили очень эффективными «концентраторами напряжения», значительно сокращающими срок службы дисков. Благодаря усовершенствованию фрикционных материалов ротор с просверленными отверстиями в гонках в значительной степени ушел в прошлое.Большинство гоночных роторов в настоящее время имеют серию тангенциальных пазов или каналов, которые служат той же цели без сопутствующих недостатков.

ПЛОЩАДЬ КОЛОДКИ

Мы видели, что тормозной момент прямо пропорционален площади поршня, давлению в системе, коэффициенту трения и эффективному радиусу и не зависит от площади колодки. Однако площадь и геометрия колодок важны по нескольким причинам:

1) Срок службы колодок. Поскольку материал прокладки израсходован, увеличение площади прокладки приводит к увеличению временного интервала между заменами прокладки.Конструкции оригинальных комплектующих часто приносят небольшие жертвы в сроке службы колодок за счет использования конических концов для снижения шума, вибрации и конусности колодок. В некоторых конструкциях оригинального оборудования колодки на двух сторонах суппорта даже имеют разную форму, при этом внутренняя колодка короче по длине дуги в направлении вращения и шире в радиальном направлении, чем внешняя колодка, по причинам конструкции системы и интеграции.

2) Рассеивание и рассеяние тепла на большей площади поверхности и большей массе. Хотя в случае более крупной подушки она закрывает большую часть поверхности ротора, поглощая больше энергии излучения и защищая область от охлаждения, которое может свести на нет любые реальные преимущества.

3) Геометрия: Поскольку скорость трения между диском и колодкой больше на периферии диска, геометрия колодки иногда может быть спроектирована так, чтобы уменьшить площадь по направлению к центру диска. Это делается для того, чтобы обеспечить равномерное распределение температуры и давления по поверхности подушки.

УВЕЛИЧЕНИЕ ДИАМЕТРА ДИСКА

Проблема с увеличением эффективного радиуса дисков заключается в том, что, поскольку конструкторы использовали самый большой ротор, который поместился бы внутри колеса.Обычно увеличение диаметра ротора означает увеличение размера колеса. Затраты — это только одно возражение. Основной проблемой является влияние геометрии оригинальной подвески.

Кривые развала и характеристики сопротивления качению любой подходящей системы подвески рассчитаны на шины с определенной высотой боковины и жесткостью. Увеличение диаметра колеса означает уменьшение высоты боковины и податливости шины. Если довести до крайности, это ухудшит проходимость в поворотах и ​​может фактически привести к потере тормозного сцепления из-за «закругления» передних шин при резком торможении.И хотя технология делает возможной сверхнизкую и стильную высоту боковины шины, это не обязательно приводит к максимальной производительности, просто взгляните на высоту боковины автомобилей Formula One и Indy.

ПЛАВАЮЩИЕ ДИСКИ

Все металлы «растут» при нагревании. Диаметр чугунных тормозных дисков может увеличиваться на 2 мм (0,080 дюйма) при повышенных температурах торможения. Когда диск ограничен в радиальном направлении от роста (как и во всех неразъемных дисках), фрикционные диски придают форму конуса при повышении температуры, что отрицательно сказывается как на распределении температуры и давления внутри колодок, так и на ощущении от педали.Гоночные и высокопроизводительные уличные диски устанавливаются на отдельных шляпах или колокольчиках, обычно из алюминия. Система крепления предназначена для обеспечения радиального роста и минимального осевого смещения, что приводит к механической устойчивости системы. Шляпы или колокольчики должны быть изготовлены из термообработанных алюминиевых заготовок 7075 или 2024, предварительно напряженных и снятых, а не из 6061 или листового проката.

РЕЗЮМЕ

Если тормозная система незначительна, обновление колодок и тормозной жидкости и / или увеличение количества воздуха в системе, вероятно, решит проблему с минимальными затратами.Замена стандартных резиновых гибких шлангов на тефлоновые шланги с армированной нержавеющей оплеткой улучшит способность эффективно регулировать тормозное усилие при умеренных затратах. Когда принимается решение об обновлении тормозной системы, убедитесь, что заменяемые компоненты и система были должным образом спроектированы и разработаны для вашего конкретного применения, задавайте технические вопросы и ожидайте достоверных технических ответов.
1) Диски должны иметь изогнутые фургоны и иметь большую теплоемкость и лучшие характеристики воздушного потока, чем OEM — иначе ничего путного не добьешься.Полагайтесь на реальные результаты испытаний, а не на рекламные заявления. Диски должны быть сбалансированы при фрезеровании до менее 0,75 унции-дюйма (54 г / см), биение должно быть менее 0,002 дюйма (0,051 мм) и Отклонение толщины должно быть менее 0,0007 дюйма (0,018 мм). Для гонок этот допуск обычно уменьшается. до 0,25 унции на дюйм, 0,0005 дюйма и 0,0001 дюйма соответственно.
2) Суппорты должны быть жесткими при повышенной температуре. Опять же, смотрите на результаты лабораторных исследований, а не на заявления. Суппорты должны быть установлен верным плоскости вращения ротора.
3) Многопоршневые суппорты должны иметь отверстия дифференциала для уменьшения износа конуса. Площадь поршня должна соответствовать размер главного цилиндра.
4) В идеале для установки не требуется никаких модификаций поворотных кулаков или стоек.
5) Смещение крутящего момента переднего тормоза к заднему должно соответствовать динамике конкретного автомобиля.

ВОПРОСЫ ВОЖДЕНИЯ

1) Для эффективного торможения шины должны соответствовать требованиям и обеспечивать сцепление с дорогой.Ваша тормозная система не лучше шин и подвески. Лучшие деньги, которые вы можете потратить, — это действительно хорошие резина и действительно хорошие амортизаторы.

2) Правильный вес на поворотах имеет решающее значение для эффективного торможения на прямой. Оптимально Угловой груз для торможения — это когда поперечные угловые пары равны. То есть сумма левого переднего и правого Задний равен сумме правого переднего и левого заднего.

3) Если чувствуете запах тормозных накладок или педаль начинает двигаться мягкий, легкий.

4) Используйте несиликоновую тормозную жидкость как минимум 550 градусов и убедитесь, что ваши тормоза прокачаны должным образом. а при интенсивном использовании — часто. Тормозная жидкость гигроскопична по своей природе — при любой возможности она впитывает воду. Доля одного процент захваченной воды резко снижает точку кипения любой тормозной жидкости и вызывает коррозию внутри системы. Заменяйте всю тормозную жидкость в системе не реже одного раза в год — чаще, если вы постоянно сильно нажимаете на тормоза.

Тормозное давление — обзор

Контроллер скольжения в шинах

Еще одно преимущество АБС состоит в том, что модулятор тормозного давления можно использовать для ACC, как объяснялось ранее, и для контроля проскальзывания шин. Пробуксовка шин эффективна при движении автомобиля вперед так же, как и при торможении. При нормальных условиях движения с крутящим моментом силовой передачи, приложенным к ведущим колесам, пробуксовка, которая была определена ранее для торможения, является отрицательной. То есть шина на самом деле движется со скоростью, большей, чем у чисто катящейся шины (т.е., r _w ω _w > U ). Фактически сила тяги пропорциональна скольжению.

На мокрой или обледенелой дороге коэффициент трения может стать очень низким, и может возникнуть чрезмерное скольжение. В крайних случаях одно из ведущих колес может находиться на льду или в снегу, а другое — на сухой (или более сухой) поверхности. Из-за действия дифференциала (см. Главу 6 и рис. 6.30) шина с низким коэффициентом трения будет вращаться, и относительно небольшой крутящий момент будет приложен к стороне сухого колеса.В таких обстоятельствах водителю может быть трудно переместить автомобиль, даже если одно колесо находится на относительно хорошей поверхности трения.

Трудность можно преодолеть, применив тормозное усилие к свободно вращающемуся колесу. В этом случае действие дифференциала таково, что крутящий момент прикладывается к относительно сухой поверхности колеса, и автомобиль может двигаться. В примере с АБС такое тормозное усилие может быть приложено к свободно вращающемуся колесу с помощью гидравлического модулятора тормозного давления (при условии наличия отдельного модулятора для каждого ведущего колеса).Управление этим модулятором основано на измерениях скорости двух ведущих колес. Конечно, ABS уже включает в себя измерения скорости вращения колес, как обсуждалось ранее. Электроника АБС может сравнивать эти две скорости вращения колес и определять, что для предотвращения пробуксовки требуется торможение одного ведущего колеса.

Компоненты АБС имеют еще одно важное применение в отношении безопасности транспортных средств. Технология ABS применяется в автомобильной электронной системе, которая называется системой повышенной устойчивости (ESS).Хотя основные компоненты EVS являются частью ABS, основная цель — улучшить курсовую устойчивость транспортных средств во время маневров с участием рулевого управления. EVS обсуждается в главе 10, которая посвящена электронным системам безопасности транспортных средств, поскольку конечной целью EVS является повышение безопасности транспортных средств. Целый раздел главы 10 посвящен исключительно EVS с многочисленными ссылками на соответствующие части этой главы.

Еще одно связанное с безопасностью применение АБС или ее компонентов — автоматическое торможение.Эта тема также подробно рассматривается в главе 10. Хотя основные компоненты АБС участвуют в автоматическом торможении, существуют входные сигналы датчиков для автоматического торможения, которые выходят за рамки тех, которые обсуждались в этой главе для применения АБС. Они включают в себя определение среды, окружающей данное транспортное средство, что объясняется в главе 10. Также в главе 10 объясняется применение автоматического торможения к системе предотвращения столкновений.

Антиблокировочная тормозная система также может быть достигнута с помощью электрогидравлических тормозов.Электрогидравлическая тормозная система описывалась в разделе этой главы, посвященном ACC.

Напомним, что для ACC насос с приводом от двигателя подавал тормозную жидкость через управляемый соленоидом «тормозной» клапан на колесный цилиндр. При применении тормозов ACC, включающий и стопорный клапаны работают отдельно, чтобы регулировать торможение каждого из четырех колес.

Как работают пневматические тормоза | HowStuffWorks

Представьте, что это ваша первая неделя работы докером в заброшенной автотранспортной компании.Все бегают, пытаясь закончить погрузку последнего поддона с грузом в кузов огромного тягача с прицепом, направляющегося на противоположный берег. Внезапно один из мастеров говорит вам убрать один из грузовиков с дороги, чтобы другой водитель мог вернуться к погрузочной платформе. Предполагая, что вы умеете управлять таким транспортным средством, бригадир продолжает движение, но вы делаете паузу — потому что это не так.

Пытаясь угодить начальству и игнорировать тот факт, что у вас нет водительских прав, вы запрыгиваете в кабину, закрываете дверь и поворачиваете ключ.Еще до того, как заводится дизельный двигатель, вас пугает ошеломляющий зуммер и мигающий свет на приборной панели. Вы запускаете двигатель, но зуммер и свет продолжают привлекать ваше внимание.

Вы уже управляли рычагом переключения передач и думаете, что справились с этим. Несмотря на сенсорную перегрузку, вы нажимаете на сцепление, берете то, что вы считаете понижающей передачей, и отпускаете сцепление. Вместо того, чтобы кинуться вперед, как вы ожидали, вас встретит резкий хлопок, двигатель заглохнет, и вас чуть не выбросит через лобовое стекло.

Вы перезапускаете двигатель, полагая, что поставили грузовик на неправильную передачу, и выбираете ту, которая, по вашему мнению, является правильной. Тем не менее, зуммер и свет вызывают хаос в кабине. Может быть, аварийный тормоз еще включен. Вы не видите ни ручки тормоза, ни рычага, которые обычно можно увидеть в автомобиле, поэтому вы решаете просто отпустить сцепление и дать ему еще один шанс.

К вашему большому смущению, происходит то же самое. Краем глаза вы видите, как тот самый бригадир кричит на вас с погрузочной платформы.Разочарованный, вы выпрыгиваете из кабины и в недоумении вскидываете руки, в то время как хмурый начальник бежит к вам.

Добро пожаловать в мир пневматических тормозов. Из этой статьи вы узнаете, как работают пневматические тормоза и их компоненты, как обслуживать пневматическую тормозную систему и почему вы не могли переместить этот грузовик. Теперь давайте посмотрим, как Джордж Вестингауз ввел вас в эту ситуацию.

Понимание того, как работают пружинные тормоза

Пружинные тормоза обычно устанавливаются на заднюю ось тяжелых грузовиков и используются в качестве стояночного тормоза.Тормоза тяжелых грузовиков отличаются от легковых автомобилей, потому что они используют давление воздуха вместо гидравлического давления, чтобы применить тормозное усилие. Когда вам нужно замедлить автомобиль, вы нажимаете педаль тормоза, нагнетая тормозную жидкость из резервуара через главный цилиндр, где этому помогает система силового торможения. Затем жидкость проходит через модуль управления ABS, пропорциональные клапаны и попадает на суппорты. Как только жидкость достигает суппортов, давление сдавливает колодки на роторы, заставляя автомобиль замедляться.Тот же принцип используется в тяжелых грузовиках, за исключением того, что гидравлическое давление заменяется давлением воздуха.

Пневматические тормоза тяжелых грузовиков работают двумя способами. Когда к цилиндру прикладывается давление воздуха, он прижимает колодки к ротору так же, как в легковом автомобиле, с основным отличием в том, что добавлены пружинные тормоза. В большинстве легковых автомобилей используется система стояночного тормоза с тросовым приводом, которую можно включать или выключать с помощью ручки, расположенной на центральной консоли, или педали, расположенной слева от тормоза или сцепления.Стояночный тормоз пневматической системы приводится в действие пружинным тормозом. Пружинный тормоз работает двумя разными способами. Первое давление прикладывается к стороне пружины, позволяя стояночному тормозу отключиться. Величина требуемого давления варьируется, но пружина полностью разжата до 20 фунтов. Когда пружина полностью разжата, стояночный тормоз задействован.

Тормозная система этого типа была запущена в качестве меры безопасности. До использования пружинных тормозов грузовик, потерявший давление воздуха из-за неисправности системы или шланга, не имел возможности остановиться.Пружинные тормоза помогают решить эту проблему. Когда давление воздуха падает, пружина разжимается, давая водителю время для управляемой остановки. Если давление когда-либо упадет ниже 60 фунтов, раздастся звуковой сигнал, предупреждающий водителя о потенциальной проблеме. Это дает водителю время для безопасной и контролируемой остановки.

Пружинные тормоза имеют две воздушные камеры: одна для отпускания пружины, а другая для применения тормозного усилия. После сжатия пружины стояночные тормоза отпускаются.Пружинные тормоза затем работают, оказывая давление на камеру рабочего тормоза, чтобы замедлить транспортное средство. Если происходит мгновенная потеря давления, пружина достаточно сильна, чтобы приложить полную мощность торможения к оси, на которой она установлена. Это не обеспечивает такое же тормозное усилие, как все рабочие тормоза, работающие вместе, но этого достаточно, чтобы держать автомобиль под контролем.

Если автомобиль необходимо переместить, а давление воздуха для освобождения пружин отсутствует, требуется болт в клетке.Все пружинные тормоза имеют способ механического ослабления натяжения пружины. Внутри камеры фиксируется болт, а гайка поворачивается до тех пор, пока не будет ослаблено давление пружины, что позволяет двигать транспортное средство. Как только автомобиль будет перемещен в желаемое место, болт удаляется, и стояночный тормоз возвращается в исходное положение. Ни в коем случае нельзя оставлять болт в тормозном цилиндре, потому что автомобиль может неожиданно сдвинуться с места.

Хотя это всего лишь краткий обзор различий между пружинными тормозами и тормозами легковых автомобилей, он должен помочь вам лучше понять их.Помните, что пружинные тормоза приводятся в действие давлением воздуха, они содержат большую пружину, которая действует как стояночный тормоз, и может приводиться в действие механически в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Любое обслуживание пружинных тормозов должно выполняться обученными специалистами из-за огромного давления, оказываемого пружиной

. ← Предыдущий пост Следующее сообщение →

Полное руководство по дисковым тормозам и барабанным тормозам

Когда дело доходит до безопасности вождения, нет ничего важнее шин и тормозов.Вот руководство по двум типам тормозов для легковых автомобилей: дисковым и барабанным. Мы объясняем, как они работают, чем они отличаются и похожи друг на друга, почему у вас могут быть оба типа на одном автомобиле, какой износ ожидается и какие детали потребуют обслуживания.

Основы тормозной системы

Дисковые и барабанные тормоза основаны на системе гидравлического давления. Торможение начинается с механического усилия — ваша нога нажимает на педаль тормоза.

1. Поршень сжимает тормозную жидкость внутри главного цилиндра, расположенного под капотом вашего автомобиля рядом с двигателем.Это создает большое гидравлическое давление, генерирующее гораздо большую силу, чем небольшое усилие нажатия на педаль.


2. Давление передается через тормозную жидкость через тормозные магистрали, а затем через тормозные шланги (гибкие трубки), которые соединяют магистрали с тормозными узлами на каждом колесе.


3. Здесь колесные цилиндры преобразуют гидравлическое давление обратно в механическую силу. Тормозной фрикционный материал прижимается к тормозному диску или барабану, замедляя или останавливая ваш автомобиль.

Основы дисковых тормозов

Дисковые тормоза сегодня встречаются на большинстве автомобилей. Они устанавливаются на переднюю ось, а часто и на заднюю. Чтобы остановить колесо (и вашу машину), в дисковом тормозе используется суппорт с тормозными колодками для захвата вращающегося диска или ротора.

Суппорт — это узел, устанавливаемый на автомобиль с помощью кронштейна, так что он образует ротор. Он выглядит и функционирует как хомут. Он содержит:

• Тормозные колодки: металлические пластины, склеенные материалом, обеспечивающим тормозное трение.
• Один или два поршня для прижатия тормозных колодок к ротору при торможении.
• Прокачной винт для обслуживания тормозов и замены жидкости.
• Резиновое уплотнение поршня, которое предотвращает утечку тормозной жидкости и втягивает поршень при отпускании тормозов.
• Пылезащитный чехол для предотвращения попадания загрязнений в цилиндр.
• Зажимы против дребезжания, которые удерживают тормозные колодки в устойчивости.

Ротор изготовлен из чугуна или композитной стали / чугуна.Он прикреплен к ступице колеса и вращается вместе с колесом. Это поверхность контакта тормозных колодок. Когда вы нажимаете на тормоз, тормозная жидкость под давлением давит на поршни внутри суппорта, прижимая тормозные колодки к ротору. Поскольку тормозные колодки прижимаются к обеим сторонам диска, трение останавливает вращение колеса.

Роторы могут быть сплошными или вентилируемыми. Вентилируемые имеют большую площадь поверхности и легче рассеивают тепло.

Два типа дисковых тормозов

Существует два типа дисковых тормозов, названных по типу используемого тормозного суппорта: плавающий и фиксированный.

Плавающий суппорт (также называемый скользящим) является наиболее распространенным типом. Имеет один или два поршня. При срабатывании тормозов внутренняя тормозная колодка прижимается к диску, в то же время корпус суппорта перемещается ближе к ротору. Это действие прижимает внешнюю тормозную колодку к ротору.

Конструкция с фиксированным суппортом имеет один или несколько поршней, установленных с каждой стороны ротора. Сам суппорт не сдвигается с места: он жестко закреплен на кронштейне тормозного суппорта или шпинделе.При включении тормозов движутся только поршни суппорта, прижимая тормозные колодки к диску.

Основы барабанных тормозов

Барабанные тормоза — это устаревший тип тормозов, не распространенный на современных автомобилях. Когда они используются, то только на задней оси.

Они не используют тормозные колодки в качестве фрикционного материала. Вместо суппорта, который прижимает тормозные колодки к ротору, барабанная тормозная система имеет колесный цилиндр с поршнями, которые выталкивают тормозные колодки внутрь вращающегося барабана.Этот контакт замедляет и останавливает вращение тормозного барабана и колеса.

Что лучше?

Хотя оба типа работают с одной и той же базовой гидравликой, два типа тормозов работают по-разному. Дисковые тормоза более эффективны, обеспечивают лучшее тормозное усилие, легче рассеивают тепло и лучше работают во влажных условиях, при этом они менее сложны.

Большинство современных автомобилей имеют дисковые тормоза на всех четырех колесах. Некоторые базовые модели имеют диск на передней оси и барабан сзади для снижения затрат.Почему в этих моделях диск ставится спереди, а барабан сзади? Это связано с весовыми факторами. Типичный незагруженный автомобиль уже примерно на 10 процентов тяжелее спереди из-за двигателя. Затем, когда вы нажимаете на тормоз, вес автомобиля переносится на переднюю часть. Там требуется больше тормозной мощности, что делает его работой дисковых тормозов.

Вот сравнение дисковых и барабанных тормозов.

КПД

Тормозная сила. Дисковые тормоза быстрее применяют большее тормозное усилие, что сокращает тормозной путь.

Управление теплом. Поскольку они подвергаются воздействию воздуха, дисковые тормоза лучше охлаждаются. Компоненты барабанного тормоза не так подвержены воздействию воздуха, поэтому им требуется больше времени для охлаждения после торможения. Это может вызвать затухание тормозов, потерю тормозной способности при перегреве фрикционного материала.

Мокрая производительность. Дисковые тормоза лучше работают во влажных условиях, потому что они открыты для воздуха и могут легко сбивать воду. Кроме того, роторы высыхают из-за протаскивания по ним колодок. Когда вода попадает внутрь барабанного тормоза, она имеет тенденцию задерживаться внутри барабана, поэтому для высыхания фрикционного материала требуется больше времени.

Вес. Диски легче барабанных тормозов, рассчитанных на то же усилие.

Аварийный тормоз. Аварийный тормоз транспортного средства обычно применяется к задней оси. Эту функцию легче установить на барабанный тормоз, чем на суппорт или внутри ступицы ротора дискового тормоза.

Обслуживание

Уборка. Дисковые тормоза самоочищающиеся. Тормозные колодки «вытирают» ротор при включении. Барабанные тормоза закрыты и склонны к скоплению тормозной пыли с колодок, поэтому их необходимо периодически чистить.

Ремонт. Барабанные тормоза имеют больше оборудования и могут быть более сложными в обслуживании. Но замена колодок барабанных тормозов и колесных цилиндров обычно обходится дешевле, чем колодок и суппортов дисковых тормозов.

Техническое обслуживание

Поскольку тормозная система выделяет много тепла, многое может пойти не так. Торможение преобразует кинетическую (движущуюся) энергию транспортного средства в тепловую энергию (тепло), в результате чего многие детали подвергаются воздействию очень высоких температур.

Это означает значительный износ даже в нормальных условиях.Некоторые компоненты тормозной системы необходимо будет заменить в течение всего срока службы автомобиля. Для этого нет установленного интервала, поскольку он зависит от вашего стиля вождения, климата и дорожных условий.

Решение состоит в том, чтобы просто регулярно проверять и заменять колодки, башмаки и другие компоненты до того, как будет нарушено торможение или будут повреждены другие детали.

Фрикционный материал

Колодки дискового тормоза замедляют ротор из-за трения, и они изнашиваются при нормальной эксплуатации. В конце концов, они становятся слишком тонкими, чтобы функционировать должным образом.То же самое и с колодками барабанного тормоза. Фрикционный материал на колодке изнашивается, и торможение ухудшается.

Эти компоненты следует регулярно проверять. Вы не хотите ждать, пока колодки / башмаки изнашиваются до металла и не задевают ротор или барабан.

Остальные детали тормозной системы также важно содержать в исправном состоянии. Регулярное обслуживание тормозов также должно включать следующее.

Тормозная жидкость

Тормозную систему следует регулярно проверять на предмет утечек, а жидкость следует заменять каждые несколько лет (обычно при ремонте тормозов).Любая утечка в главном цилиндре, бачке тормозной жидкости, колесных цилиндрах, магистралях или шлангах снизит гидравлическое давление, создаваемое при срабатывании тормозов. По сути, система не может генерировать достаточное усилие, необходимое для создания тормозного усилия. Вы заметите, что вам нужно нажать педаль тормоза еще сильнее, чтобы замедлить ход или остановиться.

Также необходимо время от времени менять тормозную жидкость. Эта жидкость специально разработана для предотвращения коррозии гидравлических компонентов тормозов.Но время и влага могут повредить его способности выполнять эту важную работу.

Влага, которая проникает в жидкость, смешивается с тормозной жидкостью, понижая температуру кипения. Несмотря на то, что тормозная жидкость сопротивляется испарению, она с большей вероятностью закипит и превратится в пар при нагревании. В гидравлической системе будет меньше давления, что приведет к низкому — возможно, очень низкому — педали тормоза.

Наряду с влагой очень часто в жидкость попадают такие примеси, как ржавчина, дорожный песок или тормозная пыль, вызывая внутренние повреждения деталей и снижая эффективность торможения.

Уплотнения

Эти резиновые кольца предотвращают утечку гидравлической жидкости и защищают ее от влаги и загрязнений. Они также заставляют поршень возвращаться в свое выключенное положение, поэтому тормозные колодки должным образом выходят из зацепления, когда вы отпускаете педаль тормоза. Если этого не произойдет, вы можете столкнуться с сопротивлением тормозов и преждевременным износом, а при торможении автомобиль может оттолкнуться в сторону.

Тормозные магистрали

Тормозные магистрали представляют собой стальные трубки, соединяющие главный цилиндр с тормозными шлангами.Губчатая педаль тормоза может означать, что в магистраль попал воздух.

Шланги

Тормозные шланги переносят гидравлическое давление от тормозных магистралей к колесным цилиндрам и суппортам. Резиновые тормозные шланги изгибаются, позволяя колесным цилиндрам и суппортам перемещаться вверх и вниз вместе с колесами по отношению к раме автомобиля. Если резина изнашивается, ваш автомобиль может тянуться в сторону во время торможения или вы даже можете потерять жидкость и тормозить. Если внутри шланга есть износ, мелкие частицы резины могут ограничить поток жидкости, вызывая тормозное усилие или сопротивление.

Роторы

Поверхность ротора может неравномерно истончиться из-за того, что тормозная колодка не отпускается, при этом колодка остается в контакте, даже если педаль тормоза не нажата. Когда это произойдет, вы почувствуете тряску или покачивание рулевого колеса при торможении.

Пыльные сапоги

Детали тормозной системы постоянно подвергаются воздействию дорожного мусора и тормозной пыли. Пыльник предотвращает попадание грязи в поршень суппорта. Если он выходит из строя и не может выполнять свою работу, может произойти повреждение поршня, что приведет к торможению, натяжению и преждевременному износу.

Главный цилиндр

При выходе из строя главных цилиндров возможна внутренняя утечка. В этом случае вы можете получить низкую или плавную педаль без видимой потери жидкости. Регулярное обслуживание жидкости важно для продления срока службы цилиндра.

ПРИМЕЧАНИЕ: Существуют разные подходы к обслуживанию тормозов. Узнайте, почему важно обслуживать не только тормозные колодки или колодки барабанных тормозов.

На вынос

Дисковые и барабанные тормоза устроены по-разному, но имеют несколько разные преимущества.Ваш автомобиль может иметь оба или только дисковые тормоза. Оба работают как часть гидравлической тормозной системы. Это система, которая находится под высоким давлением, подвержена сильному нагреву и может быть повреждена дорожной сажей, воздухом, тормозной пылью и влагой.

Важно регулярно проверять тормоза, чтобы все оставалось в надлежащем рабочем состоянии. Обратитесь к руководству вашего владельца за рекомендуемым графиком. Помните, что забавные звуки тормозов, запахи или производительность — это индикаторы, которые помогут вам сразу же доставить автомобиль в магазин.

Назначить встречу

Автомобильные тормоза гидравлические или пневматические? Какая разница?

Тормоза есть среди наиболее ответственных частей вашего автомобиля. Отказ тормоза может привести к проигрышу контролировать свой автомобиль и попадать в аварии. Поэтому очень важно понимать тип тормозов, на которых работает ваша машина, для облегчения устранения неисправностей и техническое обслуживание.

Итак, это машина тормоза гидравлические или пневматические, а в чем разница? Легковые автомобили работают на гидравлической тормозной системе.Грузовики, с другой рука, есть пневматические тормоза. Разница между ними — рабочий элемент. Гидравлические тормоза используют тормоз жидкость, в то время как пневматические тормоза используют сжатый воздух.

Большинство людей понимать, что грузовики и легковые автомобили работают с разными типами тормозов. Однако большинство не знает, как отличить гидравлическую систему от пневматические тормоза или их достоинства и недостатки. В этой статье вы получите исчерпывающее сравнение этих двух типов тормозов.

Автомобильные тормоза гидравлические или пневматические?

Легковой автомобиль работает на гидросистеме. тормозная система. Кому понимать, как работает гидравлическая тормозная система, нужно знать, чем она отличается от его пневматического аналога и почему один тип тормоза предпочтительнее для легковые автомобили по сравнению с другими.

Раньше обсуждая разницу между гидравлическими и пневматическими тормозами, это Важно начать с общих черт этих тормозов.

• Оба тормоза используются с одной целью — замедлить движение автомобиля или довести его до останавливаться.
• Все тормоза полагаются на трение.
• Оба тормозные системы включают тормозные барабаны, колодки и колодки, соединенные с колесными оси.

Разница между тормозами составляет в их основном рабочем элементе:

• Гидравлические тормозные системы полагаются на тормоз жидкость для остановки автомобиля.
• Пневматические тормоза полагаются на сжатые воздуха.

Как работают гидравлические тормозные системы

Гидравлический тормоза являются предпочтительным типом тормозов в небольших транспортных средствах и легких грузовиках.Гидравлический системы используют жидкости для приложения силы к объектам. Например, гидравлические системы приложить необходимое усилие, чтобы поднять или опустить стрелы вилочного погрузчика.

В гидравлической тормозной системе, тормозной жидкость используется для обеспечения силы, необходимой для остановки транспортного средства. Эта жидкость находится в двигателе отсек, и при необходимости он втягивается в главный цилиндр. Когда вы подаете заявку давление на педаль тормоза ногой, тормозная жидкость выталкивается в тормозные магистрали и в колесные цилиндры каждого колеса, чтобы остановить автомобиль.

В гидравлической тормозной системе колесные цилиндры отражают любое движение в главном цилиндре, потому что жидкость не сжимаемый. 26 000 фунтов обычно является пределом веса для транспортных средств, которые оснащены гидравлические тормоза. Но почему эти тормоза лучше всего подходят для небольших автомобилей?

Гидравлические тормоза хорошо работают в малых легковые автомобили, потому что они имеют легкую конструкцию и небольшой общий вес. Не говоря уже о том, что гидравлические тормоза требуют гораздо меньше места для хранения по сравнению с пневматические тормоза. Следовательно, они лучше подходят для небольших автомобилей по сравнению с более крупными автомобилями, такими как грузовые автомобили.

Однако По данным Godfrey Brake Service, гидравлические тормоза не самые лучшие для работы в тяжелых условиях. В таком корпуса, пневматические тормоза самые лучшие.

Как работают пневматические тормоза

Пневматические тормозные системы, также называемые пневматическими тормозными системами, в основном используются в тяжелых транспортных средствах, таких как автобусы, тягачи с прицепами и железнодорожные локомотивы. Основная причина почему пневматические тормоза используются для большегрузных автомобилей, потому что они обеспечивают абсолютную остановку мощность. Транспортные средства, которые весят более 33000 фунтов, обычно оснащены пневматические системы, но вы можете найти пневматические тормоза на легковых автомобилях до 26000 единиц. фунты.

Хотя гидравлические тормозные системы имеют такие же тормозные компоненты на уровне колес, что и их пневматические аналоги, основное отличие заключается в том, как мощность применяется для остановки машины. Для обеспечения достаточной тормозной способности автомобиля, пневматические тормозные системы работают по умолчанию, что означает, что они всегда занят.

Когда ты наступить на педаль тормоза, сильные пружины толкают тормоза в нужное положение и удерживают их на месте до тех пор, пока давление не станет достаточным, чтобы разъединить их. Когда ты отпустить педаль тормоза, давление снова увеличивается и нажимает на тормоз механизм снова убирается с дороги, тем самым позволяя транспортному средству двигаться.

Однако согласно How Stuff Works, тормоз грузовика — это еще не все. система, чем то, что кажется на первый взгляд. В грузовике — это три разные тормозные системы, а именно:

• Рабочие тормоза: Используются при нормальном вождении.Когда вы нажимаете педаль тормоза, вы активируете рабочие тормоза, которые создают движение воздуха по воздуховодам, и тормозные накладки вынуждены совершать контакт с тормозным барабаном.
• Стояночные тормоза: Они активируются нажатием одного или оба клапана на приборной панели. Тире освобождает пружину внутри тормозная камера и начинается процесс остановки.
• Аварийный тормоз: Здесь используются части двух других тормозные системы для остановки автомобиля в случае отказа тормозов.

Гидравлический Vs. Пневматические тормоза — что лучше?

Пневматический тормоза более выгодны по сравнению с гидравлическими тормозами. Основным преимуществом пневматических тормозов является сочетание предохранительное и останавливающее действие . Как мы уже упоминали, пневматические тормоза всегда вовлечены, и вы должны предпринять преднамеренные действия, чтобы вывести их из позиция.

Согласно статья «Гидравлический тормоз против пневматического тормоза», в случае пневматического тормоз трубопровода, тормоз начнет работать и остановит автомобиль. Это не относится к гидравлической тормозной системе. Потому что этих тормозов нет задействован по умолчанию, утечка тормозной жидкости или обрыв тормозных магистралей приведет к невозможность остановить машину.

Другой Преимущество пневматических тормозов заключается в их тормозной способности. Хотя гидравлические тормозные системы прочные, у них отсутствует механическая опора для обеспечения адекватного тормозного усилия. Как в результате они считаются вторичными по сравнению с пневматическими тормозами.

Однако У пневматических тормозов есть один недостаток, с которым вы не столкнетесь с гидравлическими тормозами — задержка тормоза . Это время, которое нужно чтобы воздух двигался по линиям и заставлял облицовку контактировать с барабан. Когда вы ведете машину с пневматическими тормозами, вы должны привыкнуть тот факт, что машина не останавливается сразу, когда вы нажимаете на педаль. Тем не менее, это несущественная проблема, потому что время задержки составляет всего несколько секунд.

Другие важные аспекты тормозной системы

Помимо понимая разницу между пневматическими и гидравлическими тормозами, Work Truck рекомендует ознакомиться со следующими усовершенствованиями торможения, если вы менеджер автопарка:

• Выхлопные тормоза: Только эти типы тормозов доступно для дизельных двигателей .Они закрывают выпускной коллектор от двигатель, тем самым создавая противодавление в цилиндрах двигателя, замедляя вниз по поршням и, в конечном итоге, по всему автомобилю. Потому что выхлопные тормоза выключают двигатель, а не колеса, они продлевают срок службы как пневматических и гидравлические тормоза.
• Антиблокировочная тормозная система (ABS): Стандартные для большинства средних грузовиков производители как для пневматических, так и для гидравлических тормозов. ABS регулируют величина давления на тормоза в случае резкого торможения для предотвращения блокировка колес и дает вам контроль над автомобилем.Большинство страховых компаний предоставит вам скидку, если у вас включена АБС.

К вам

Как водитель, очень важно понимать, какие тормоза используются в вашем автомобиле. С этим информации, вы сможете принимать обоснованные решения о техническом обслуживании тормозов. Не говоря уже о том, что будет легко узнать, чего ожидать от управления автомобилем. и как устранить различные проблемы с торможением. Не забывайте учитывать такие вещи, как выхлоп тормоза и антиблокировочные тормозные системы, если вы ищете грузовик.Эти дополнения не только улучшат ваши впечатления от вождения, но и дадут вам преимущество при поиске страховки.

Международная система единиц (СИ)

Эффективность тормозов

Тормоза на сегодняшний день являются наиболее важным механизмом (системой) на любом транспортном средстве, потому что безопасность и жизнь тех, кто едет в транспортном средстве, зависят от правильной эксплуатации тормозная система. Было подсчитано, что тормоза на среднем автомобиле применяются 50 000 раз в год.

«Тормоза остановите колеса, а не транспортные средства ». Этот основной факт означает, что лучшие тормоза в мир только остановит вращение шины / колеса в сборе. Это трение между шина и тротуар, которые останавливают или замедляют движение транспортное средство.

Тормоза теория:

Тормоза преобразует кинетическую энергию транспортного средства (KE) в тепловую энергию (HE). Где кинетический Энергия транспортного средства зависит от массы и скорости автомобиля.

KE = ½ м v ²

где:

кв.м. = масса автомобиля [кг]

v = скорость автомобиля [м / с]

Тормоз системы

Легковой автомобиль тормозные системы можно классифицировать по следующим критериям:

A- Концепции дизайна и

Б- Принципы работы.

А- Концепции дизайна

На основе согласно официальным предписаниям, функции автоматического тормозного оборудования могут быть разделены на три тормозные системы:

— рабочая тормозная система (базовые тормоза или фундаментные тормоза)

— вторично-тормозная система, и

— стояночная тормозная система.

Рабочий тормоз система

рабочие тормоза (ножной тормоз) могут использоваться для снижения скорости автомобиля, чтобы поддерживать его на постоянном уровне (например, на градиенте) и довести его до к остановке.Это система, используемая в процессе нормальной работы. Это обеспечивает точно контролируемый и регулируемый тормозной отклик на всех четырех колесах.

Вторичный тормоз система

В в случае выхода из строя рабочих тормозов вспомогательная тормозная система должна быть способен выполнять свои функции, хотя может генерировать только уменьшенные тормозная сила. Вспомогательная (или вспомогательная) тормозная система не обязательно состоят из отдельной третьей системы (дополняющей сервис и парковку тормоза) с собственным механизмом управления; он также может содержать исправную цепь в двухконтурной схеме рабочего тормоза или стояночного тормоза, способного постепенный ответ.

Стояночный тормоз система

Система стояночного тормоза (ручного тормоза) берет на себя третью функцию торможения. Это должно быть способен поддерживать автомобиль в неподвижном состоянии даже на уклонах и при отсутствии водителя. Соображения безопасности диктуют, что система стояночного тормоза должна иметь непрерывная механическая связь между механизмом управления и колесом тормоз, эл.g., тяги или трос Боудена. Стояночный тормоз приводится в действие от сиденье водителя, в большинстве случаев с помощью ручного рычага, в других — с помощью педали. Эта тормозная система предназначена для плавного отклика. Он работает на колеса только на одной оси.

Б- Принципы работы

В зависимости от того, работает ли тормозная система полностью, частично или совсем не по

мускулистый энергия, проводится различие между:

— мышечно-энергетические тормозные системы,

— тормозные системы с усилителем и

— силовые тормозные системы.

мышечная энергия тормозные системы

Это Тип системы устанавливается в легковых и двухколесных автомобилях. В мышечная сила, приложенная к педали или ручному рычагу, передается на тормоза через механический (тяги или трос Боудена) или гидравлический (главный цилиндр, колесные цилиндры) система реле.

с усилителем тормозные системы

Тормозная система с усилителем используется в легковых автомобилях и легкие коммерческие автомобили.В агрегатах этого типа используется усилитель тормозов (сервопривод единица), чтобы дополнить мышечную силу энергией, генерируемой вакуумом или гидравлическим давление. Затем гидравлический контур передает эту увеличенную мышечную силу на колесные цилиндры.

Силовой тормоз системы

Основная область применения этой тормозной системы, не использующей мышечную энергию, находится в тяжелые коммерческие автомобили, но этот тип системы также иногда встречается в больших легковых автомобилях со встроенной антиблокировочной тормозной системой (ABS).С В этой системе усилие, используемое для приведения в действие рабочих тормозов, полностью немускулистый.

Тормозной контур конфигурации

Юридический правила определяют двухконтурное передающее устройство как обязательное. Из пяти опции, определенные в DIN 74000, две версии (II и X) стали стандартными.

Кому обеспечить соблюдение правовых норм, регулирующих вторичные тормозные силы, передние большегрузные автомобили оснащены тормозной системой диагональной (X-образной формы); в В этой компоновке каждый тормозной контур управляет одним передним колесом вместе с одним задним колесо с противоположной стороны.

А система с раздельными цепями для переднего и заднего мостов (II схема) особенно хорошо подходит для использования на задних тяжелых транспортных средствах, а также на средних и тяжелых транспортных средствах. большегрузный коммерческий транспорт. Остальные конфигурации (HT, LL, HH) менее удовлетворительны с точки зрения безопасности. Как результат, первые две версии (II и X) используются практически для всех Приложения.

Brake-Syst em Компоненты

Тормоз Педаль: Увеличьте давление стопы простым механическим рычагом.

Бустер (тормозная система с усилителем):

1- Вакуумный усилитель : относительно большой металл камера в сборе установлена ​​между брандмауэром (переборкой) и мастером цилиндр. Использует вакуум для создания дополнительной силы к главному цилиндру, делая процесс остановки легче на водителя

2- Гидравлический усилитель : Усилитель тормозов, в котором используется давление гидравлической жидкости для обеспечения вспомогательного торможения.

А- Гидроусилитель: также называется гидроусилителем II, гидроусилителем или гидроусилителем Bendix. Гидравлический усилитель агрегат приводится в действие насосом гидроусилителя рулевого управления автомобиля.

B- Мастер мощности: Иногда это называется электрогидравлическим ассистентом. Гидравлический тормозной блок установлен на автомобилях General Motor середины 1980-х годов. Использует давление, подаваемое электрический привод гидравлический насос.

Мастер цилиндр : Устройство тормозной системы, которое накапливает жидкость и обеспечивает давление для управления другими гидравлическими компонентами.

Тормоз линии : Гидравлические трубопроводы из стали, соединяющие неподвижные части. тормозной гидравлической системы.

Шланги : Гидравлические трубопроводы из плетеной резины, которые соединяются с деталями тормозной системы. которые въезжают отношение друг к другу.

Многоконтурный тормозная система: Многоконтурная тормозная система воплощает конструкцию, в которой силы передаются через две или более цепей.

Тормоз жидкость : Специальная жидкая смесь, используемая в гидравлических тормозных системах. Это должно соответствуют строгим требованиям, таким как устойчивость к нагреванию, замерзанию и загустеванию.

Колесо цилиндр : Гидравлическое устройство, используемое в барабанных тормозах для изменения гидравлического давления. из главного цилиндра в механическую силу, которая приводит в действие тормозные колодки против вращающегося барабана.

Диск тормозной суппорт : Чугунный или алюминиевый цилиндр и поршень в сборе, используемый для получать, содержать и преобразовать гидравлическое давление главного цилиндра в механическую силу против тормозные колодки.

Диск Тормоз : тормозной механизм, в котором для приведения в действие тормозных колодок используется гидравлический суппорт. против металлического ротора. Используется как для передних, так и для задних тормозов.

Барабан тормоз : (внутренние раздвижные тормоза). Это тормозная система, в которой используется колесо цилиндр, чтобы прижать две тормозные колодки к вращающемуся барабану. Используется в основном как задние тормоза.

Парковка тормоз : Ручной или ножной тормоз, предотвращающий движение автомобиля. пока припаркован включение задних тормозов.

Парковка тормозной трос : многожильный стальной трос, используемый для включения стояночного тормоза. Толщина кабеля обычно составляет около 3/16 (4,76 мм).

Тормозное давление регулирующие клапаны:

1- Дозирующий клапан: используется для предотвращения попадания передних тормозов. применяя перед задними тормозами.

2- Дозирующий клапан: Гидравлический клапан, используемый для выровняйте давление в системе между

передние и задние тормоза для предотвращения колес блокировка, установленная в задней тормозной магистрали.

Антиблокировочная тормозная система (ABS): Система с компьютерным управлением, которая является частью базовой тормозная система. Система включает и выключает тормоза, чтобы колесо не блокировка и занос.

Силовой тормоз система : Тормозная система, в которой энергия, необходимая для создания тормозного усилия обеспечивается одним или несколькими устройствами, создающими силу, полностью независимую от физическое усилие водителя (пневматическая тормозная система).

Замедлители (непрерывного действия или без трения) : как и фрикционные тормоза, могут использоваться для уменьшения скорость автомобиля; однако они отличаются тем, что не подходят для остановка автомобиля. Замедлитель схватывания подходит для использования на больших уклонах.

1- Выхлопной тормоз (моторный тормоз)

2- Гидродинамический замедлитель

3- Электродинамический замедлитель (вихретоковый тормоз)

Автомат тормозная система : Автоматическая тормозная система состоит из всех этих элементов которые автоматически прикладывают тормозное усилие к колесам прицепа в случае умышленного или случайное отделение от тягача.

1- Клапан управления прицепом

2- Инерционная (инерционная) тормозная система

3- Гравитационная тормозная система.

Тормоз рабочий:

Мост В автомобилях, построенных с конца 1920-х годов, каждое колесо оснащено тормозом. Чтобы остановить колесо, водитель нажимает на педаль тормоза. Сила на педали тормоза нагнетает тормозную жидкость в главный цилиндр. Эта гидравлическая сила (жидкость под давлением) передается по стальным трубопроводам в колесный цилиндр или суппорта на каждом колесе.Гидравлическое давление на каждый колесный цилиндр или суппорт составляет используется для прижатия фрикционных материалов к тормозному барабану или ротору. Трение между неподвижным фрикционным материалом и вращающимся барабаном или ротором (диском) заставляет вращающуюся часть замедляться и в конечном итоге останавливаться. Поскольку колеса прикрепленные к барабанам или роторам, колеса транспортных средств также останавливаются.

Анализ тормозных сил

Механический Преимущество (передаточное число рычага педали) {MA}:

Бустер Характеристики {B}:

Гидравлическое преимущество {HA}:

Коэффициент торможения {BF}:

Тормозное усилие {F _b }:

Назначение тормозов:

Тормоз системы выдают следующее:

— снизить скорость автомобиля и подвести движущийся автомобиль до остановки,

— поддерживая постоянную скорость автомобиля при движении вниз по уклону, и

— удержание остановленного транспортного средства в неподвижном состоянии.

* плюс:

зарядка аккумулятор, стабилизирующий автомобиль в случае чрезмерного или недостаточного поворота, предотвращение пробуксовки колес (TCS).

Проблемы с тормозной системой

а- Затухание тормоза: Срок постепенного отказа тормоза, вызванного тормозом перегрев. Состояние возникает, когда тормозные колодки становятся настолько горячими, что не могут дольше создавать трение.

B-Wheel блокировка: Блокировка колес происходит, когда колеса перестают вращаться во время остановки, и скольжение по асфальту.Торможение в критических условиях:

Ф _б > f W _w

Где:

Ф _б тормозное усилие на колесе,

f — это коэффициент сцепления шины с дорогой, и

W _w — вес на колесе.

c- Аквапланирование:

Упражнения по аквапланированию особенно резкое влияние на контакт шины с дорожным покрытием.Этот термин относится к состоянию, в котором слой воды отделяет шину от мокрой дорожное покрытие. Это явление происходит, когда под водой образуется клин. пятно контакта покрышки, приподняв ее с дороги. Шина начинает «плавать».

На склонность к аквапланированию влияют: — глубина воды на поверхности дороги, — скорость автомобиля, — рисунок протектора, а — — износ шин, а также — сила давления на шину против дорожного покрытия (нагрузка на шины). широкий шины особенно подвержены аквапланированию. Это невозможно управлять или тормозить аквапланирование, как ни рулевое управление, ни тормозное усилие не передаются в дорожное покрытие.

Динамика поступательного движения

(тормозное усилие)

Тормозной путь:

Определения когда опасность или препятствие распознаны, и точка г. автомобиль останавливается.Это сумма расстояния проехал за время реакции t r , начальная тормозная система задержка срабатывания t a (при постоянном скорость автомобиля v) и расстояние покрывается за эффективное время торможения t с . В качестве альтернативы половина из период повышения давления можно рассматривать как полный замедление. периоды, в которых не происходит активного замедления, — объединены, чтобы сформировать совокупную задержку ответа, или время убыток t против , как показано на рисунке. t и = t r + t a + t s /2 и общее время t ч — это время потери плюс время торможения t b t h = t vs + t b = t vs + v / a и отсюда общее время остановки с ч это с ч = v.t и + v 2 / 2a

Реакция время {t _r }

время реакции — это период, который проходит между распознаванием опасности или препятствие, решение водителя нажать ногой на тормоз и время, когда оно принимает за ногу касание педали тормоза. Время реакции не является фиксированной константой; в зависимости от конкретного производного объекта и различных переменных среды, он может бушевать с 0.От 3 до 1,7 секунды

Тормоз время срабатывания и повышения давления

время отклика тормоза и время нарастания давления t и t определяются тормозом системы

контроль и передающих устройств, а также мгновенным состоянием тормоза

себя (т.е. мокрые тормозные диски или диски). Это время может составлять от 0,36 до 0,54 секунды (t _a + t _s /2). Время отклика и повышения давления увеличивается, если тормозная система работает. плохое состояние.

Результат с задержкой отклика при остановке 1 с в тормозном пути указано в таблице ниже.

Поверхность адгезия

Статический коэффициент трения:

Статический коэффициент трения (коэффициент трения между шиной и дорогой) определяется такими факторами, как скорость автомобиля, состояние шин и состояние дорожного покрытия.Цифры в Таблица относится к бетонным и дегтярным щебеночным поверхностям в хорошем состоянии. В коэффициент трения скольжения (при заблокированном колесе) обычно ниже, чем коэффициент статического трения.

Антиблокировочная тормозная система

Проблемы возникают из-за блокировки колеса:

А- Если сначала заблокируются передние колеса, будет потеряна управляемость.

Б- Если задние колеса заблокируются первыми, будет потеряна курсовая устойчивость.

АБС компоненты:

1- Датчик скорости вращения колеса : Датчик постоянного магнита используется для определения скорости вращения колеса путем отслеживания движения колеса.

2- Электронный блок управления тормозом (EBCM) ИЛИ (ECU): Компьютер, который контролирует работу системы ABS.

3- Гидравлический привод : Антиблокировочная тормозная система состоящий из электромагнитных клапанов, гидравлического насоса, гидроаккумулятора и различных трубные соединения и электрические разъемы.

4- Контрольная лампа АБС : Контрольная лампа желтого цвета установлен в комбинации приборов, загорается при неисправности антиблокировочная тормозная система.

Теория эксплуатации:

Когда сначала включаются тормоза, скорость вращения колес уменьшается более или менее в соответствии с со скоростью автомобиля в области 1 на графике.