Общее устройство и принцип работы тормозных систем: Тормозная система автомобиля

Содержание

1.1 Устройство и принцип работы системы. Технический процесс диагностирования тормозной системы автомобиля ВАЗ 2109

Похожие главы из других работ:

Анализ работы эксплуатационного цеха вагонного депо станции Орша (ВЧД-3)

4.4 Устройство и принцип работы

В исходном состоянии система находится в ожидании запуска (и с периодом 5 минут производит тестирование составных элементов)…

Неисправности системы пуска двигателя на автомобиле Ваз 2106

1.Назначение, устройство и принцип работы системы пуска

На автомобильных, тракторных и транспортных двигателях используются предназначенные только для пуска электрические двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением — электростартеры…

Неисправности, возникающие при работе узла, агрегата или системы автомобиля

3. Устройство и принцип работы узла, агрегата или системы автомобиля

Из чего состоит коленвал Как известно, гениальность — в простоте, и коленвал является ярким тому примером, так как устройство данного автомобильного узла не отличается сложностью, а эффективность его чрезвычайно высока. ..

Организация автотранспортного предприятия

5.2 Устройство и принцип работы

Предлагаемый мною стенд работает в паре с подъемником общего назначения предназначенный для полного подъема автомобиля за остов…

Проект комплексного гаража на 54 автомобиля марки КамАЗ-55102 с разработкой диагностического участка

5.2 Устройство и принцип работы

Суть моей конструкторской разработки заключается в изменении конструкции соединения глушителя автомобиля с отводящей трубой. Основным элементом является конус с резьбой и уплотнительным кольцом…

Проектирование передвижной машины технического осмотра и диагностирования строительных, дорожных и коммунальных машин

3.13 Устройство и принцип работы

Солидолонагнетатель закреплен на раме, сваренной из трубы, на эту раму наварены пластины и вся конструкция опирается на два колеса и откидную ножку. К пластинам крепится одноступенчатый червячный редуктор. ..

Разработка технологии технического осмотра автомобиля в БОУ ОО СПО «Омский АТК»

3.4.2 Устройство и принцип работы

Тормозной стенд представляет собой напольное диагностическое оборудование. Состоит из рамы, опорного устройства, в которое входят два блока роликов, связанных ременной передачей, мотор-редуктора и подъемного механизма…

Система охлаждения ВАЗ-2107. Рабочая поза водителя. Сбор отработанных нефтепродуктов, налив в резервуары и тару

1. Назначение, устройство и принцип действия системы охлаждения автомобиля ВАЗ — 2107

Система охлаждения предназначена для охлаждения деталей двигателя, нагреваемых в результате его работы. В период сгорания рабочей смеси температура в цилиндре достигает 2000°C и более…

Системы непосредственного впрыска бензина и автомобильные генераторы

1.2 Назначение, устройство и принцип работы системы непосредственного впрыска бензина Bosch Motronic MED7

История возникновения непосредственного впрыска бензина Bosch Motronic MED7. Первые эксперименты компании BOSCH в области бензинового впрыска датируются 1912 г. Однако результаты оказались неутешительными, и в 1928 г., после длинной серии неудач…

Техническое обслуживание и ремонт системы питания и датчика давления масла ВАЗ-2109

1.1 Назначение, устройство и основной принцип работы системы питания ВАЗ-2109

Техническое обслуживание и ремонт тягового двигателя 1ДТ.003

2. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Технологический расчет комплексного автотранспортного предприятия на 180 автомобилей ПАЗ — 3206

3.1 Назначение, устройство и принцип работы системы охлаждения автомобиля ПАЗ-3206

Система охлаждения предназначена для принудительного отвода от деталей двигателя лишнего тепла и передачи его окружающему воздуху. Благодаря этому создается определенный температурный режим…

Технология радиочастотной идентификации (RFID-технологии)

1.
2 Устройство и принцип работы RFID-системы

Технология радиочастотной идентификации использует энергию электромагнитного поля для чтения и записи информации на небольшое устройство — RFID-метку. Объект, оснащенный RFID-меткой, идентифицируется по уникальному цифровому коду…

Тормозная система автомобиля

2. Назначение, устройство, принцип работы тормозной системы автомобиля ВАЗ 2105

Тормозная система автомобиля

2.2 Устройство и принцип работы тормозной системы

Тормозная система: описание,виды,устройство,фото,видео,принцип работы

Для эффективного управления движением любого механического средства – регулированием скорости на том или ином участке пути, замедлением её при выполнении маневров, наконец, для остановки в нужном месте – и в том числе экстренной – на всех грузовых и легковых автомобилях должна быть установлена соответствующая классу машины тормозная система. Для удержания машины на месте во время продолжительной стоянки, особенно на склоне, предусмотрен стояночный тормоз.

Для безопасной эксплуатации транспортного средства эта система должна быть надежна, как никакая другая. Не случайно в перечне неисправностей, при которых запрещено использование транспортного средства (приложение к Правилам дорожного движения РФ), неисправности тормозных систем вынесены на первое место.

ВИДЫ И УСТРОЙСТВО ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ

В современных автомобилях используют устройства тормозов двух видов – дисковые и барабанные. Название устройств видов тормозных систем пошло от используемого главного элемента, воспринимающего тормозное усилие, выполненного в виде диска или в виде барабана.

Барабанные тормоза насчитывают более ста лет, в настоящее время считаются устаревшими, обычно применяются в устройстве заднего моста автомобиля. Устройство задних барабанных тормозов достаточно простое и надежное. Ступица колеса жестко соединена с тормозным барабаном, который и воспринимает тормозящее усилие от двух тормозных колодок со специальными накладками. Пара колодок и гидравлический привод, называемый еще колесным цилиндром, смонтированы на тормозном щите, являющимся силовой деталью заднего моста. Устройство барабана таково, что удачно закрывает весь механизм от грязи и пыли, поэтому задний механизм торможения менее восприимчив к воздействию окружающей среды.

При нажатии педали тормоза давление гидравлической жидкости передается в рабочую полость колесного цилиндра и выталкивает из него два симметричных штока, прижимающих колодки к внутренней поверхности тормозного барабана. В старых моделях барабан изготавливался из специальных сортов чугуна, современные барабаны отливаются из алюминиевых сплавов с чугунными вставками, что значительно улучшает отведение тепла от трущихся поверхностей.

В конструкции барабанного механизма предусмотрено крепление троса стояночного тормоза. При выжимании рычага на определенную величину, легко контролируемую по количеству щелчков храповика фиксатора, трос натягивается и через специальный рычаг механизма тормоза с усилием прижимает колодки заднего тормоза к барабану, тем самым фиксируя колеса машины.

Преимущества устройства барабанных систем:

  • общая рабочая поверхность колодок составляет не менее 400 см 2 для легкового автомобиля класса «В», что в разы больше суммарной поверхности накладок дисковых систем;
  • при меньшей эффективности, значительно большее останавливающее действие;
  • устройство привода позволяет легко подключить трос ручного стояночного тормоза, тогда как для дисковых систем это сделать значительно сложнее;
  • накладки на колодках изнашиваются медленнее.

Важно! Контролировать, насколько выработана и изношена рабочая поверхность барабана, в силу специфики устройства достаточно сложно, поэтому следует с каждой регулировкой системы демонтировать барабан и замерять остаточную толщину стенки.

Усилие торможения может достаточно изменить траекторию движения автомобиля, поэтому в системе управления торможением первым всегда подключается привод задних колес, с небольшим опозданием подключается привод колодок передних колес.

Благодаря такой последовательности обеспечивается стабильность курса движения машины без бокового заноса или разворота.

Принцип работы тормозной системы

Принцип работы тормозной системы рассмотрен на примере гидравлической рабочей системы.

При нажатии на педаль тормоза нагрузка передается к усилителю, который создает дополнительное усилие на главном тормозном цилиндре. Поршень главного тормозного цилиндра нагнетает жидкость через трубопроводы к колесным цилиндрам. При этом увеличивается давление жидкости в тормозном приводе. Поршни колесных цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам (барабанам).

При дальнейшем нажатии на педаль увеличивается давление жидкости и происходит срабатывание тормозных механизмов, которое приводит к замедлению вращения колес и поялению тормозных сил в точке контакта шин с дорогой. Чем больше приложена сила к тормозной педали, тем быстрее и эффективнее осуществляется торможение колес. Давление жидкости при торможении может достигать 10-15 МПа.

При окончании торможения (отпускании тормозной педали), педаль под воздействием возвратной пружины перемещается в исходное положение. В исходное положение перемещается поршень главного тормозного цилиндра. Пружинные элементы отводят колодки от дисков (барабанов). Тормозная жидкость из колесных цилиндров по трубопроводам вытесняется в главный тормозной цилиндр. Давление в системе падает.

Эффективность тормозной системы значительно повышается за счет применения систем активной безопасности автомобиля.

ТОРМОЗНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

Механизмы тормозов используются для создания противодействующего вращению колёс механического момента. В основном на всех авто применяются фрикционные механизмы, работающие на трении соприкасающихся материалов. Они устанавливаются на колесе и делятся по конструкции на дисковые и барабанные типы.

1 — колесная шпилька дисковые тормоза
2 — направляющий палец
3 — смотровое отверстие
4 — суппорт
5 — клапан
6 — рабочий цилиндр
7 — тормозной шланг
8 — тормозная колодка
9 — вентиляционное отверстие
10 — тормозной диск
11 — ступица колеса
12- грязезащитный колпачок

Дисковые механизмы могут быть с подвижным или статичным суппортом. Подвижный суппорт способствует равномерному износу трущихся накладок и, кроме того, обеспечивает постоянный зазор до поверхности диска вне зависимости от выработки накладок. Он крепится на подвеске с помощью кронштейна и имеет пазы для установки рабочих цилиндров. Диск, соединённый со ступицей колеса, имеет гладкую поверхность и отверстия для быстрого воздушного охлаждения.

Колодки с тормозящими накладками в нормальном положении прижаты к суппорту возвратными пружинами. Под давлением штока поршня исполнительных цилиндров колодки отжимаются к поверхности диска, происходит его торможение. Для индикации выработки накладок в колодках имеется датчик износа, который сигнализирует на приборную доску о критической выработке фрикционного поверхностного слоя колодок.

Барабанные механизмы имеют полукруглые колодки в виде полумесяца с фрикционными накладками с наружной стороны, нижние концы которых закреплены на неподвижной оси, а верхние концы могут раздвигаться под давлением поршней исполнительных цилиндров тормозов. Прижатые в нормальном положении друг к другу стяжными пружинами полукруглые колодки под давлением поршней раздвигаются и распирают внутреннюю поверхность вращающегося барабана. Трение поверхностей колодок и барабана приводит к торможению колеса. Для компенсации выработки трущейся поверхности имеется механизм самоподвода колодок к барабану.

По отношению к тормозам барабанного типа дисковые механизмы имеют следующие преимущества:

  • температурные изменения материала не влияют на состояние поверхности, и тормозной момент не зависит от нагрева диска;
  • эффективное воздушное охлаждение за счёт использования отверстий на диске и высокая температурная стойкость материала;
  • меньший тормозной путь за счёт активного действия всей поверхности колодок;
  • меньше вес и габариты;
  • высокая чувствительность системы торможения;
  • оперативность срабатывания;
  • лёгкость замены колодок, не требуется обточка и подгонка накладок при замене колодок;
  • до 70% инерции движения автомобиля могут гаситься на передних тормозных дисках.

О тормозных приводах

В автомобильных тормозных системах нашли применение вот эти типы тормозных приводов:

  • гидравлический;
  • пневматический;
  • комбинированный.
  • механический;

Гидравлический привод получил самое широкое распространение в рабочей тормозной системе автомобиля. В него входят:

  • главный тормозной цилиндр;
  • тормозная педаль;
  • колесные цилиндры;
  • усилитель тормозов
  • шланги и трубопроводы (рабочие контура).

При усилии на тормозную педаль водителем, та передает усилие от ноги на главный тормозной цилиндр. Усилитель тормозов дополнительно создает усилие, облегчая тем самым жизнь водителя. Широкое применение на машинах приобрел вакуумный усилитель тормозов.

Главный тормозной цилиндр нагнетает тормозную жидкость к тормозным цилиндрам. Обычно над главным цилиндром стоит расширительный бачок, в нем содержится тормозная жидкость.

Колесный цилиндр прижимает тормозные колодки к тормозному барабану или диску.

Рабочий контур сейчас представляет из себя основной и вспомогательный. Например, вся система исправна, то значит работают оба, но при неисправности одного из них — другой будет работать.

Широко распространены три основные компоновки разделения рабочих контуров:

  • 2 + 2 подключенных параллельно — задние + передние;
  • 2 + 2 подключенных диагонально — правый передний + левый задний и так далее;
  • 4 + 2 в один контур подключены два передних, а в другой тормозные механизмы всех колес.

Прогресс не стоит на месте и сейчас в состав гидравлического тормозного привода добавляются разные электронные компоненты:

  • усилитель экстренного торможения
  • антиблокировочная система тормозов;
  • антипробуксовочная система;
  • система распределения тормозных усилий;
  • электронная блокировка дифференциала.

Пневматический привод применяется в тормозной системе большегрузных автомобилей.

Комбинированный тормозной привод — это комбинация разных типов привода.

Механический привод применяется в стояночной тормозной системе. Он включает в себя систему тяг и тросов, с помощью которых объединяет систему в одно целое, обычно на задние колеса имеет привод. Рычаг тормоза соединен при помощи тонкого троса с тормозными механизмами, где есть устройство, которое приводит в действие основные или стояночные колодки.

Есть автомобили, где стояночная система работает от ножной педали. Сейчас всё чаще стали применять в стояночной системе электропривод, который получил название — электромеханический стояночный тормоз.

Итак, как работает гидравлическая тормозная система

Осталось рассмотреть работу тормозной системы, что мы сделаем на примере гидравлической системы.

Когда водитель нажимает на педаль тормоза, то передается нагрузка к усилителю и тот создает усилие на главном тормозном цилиндре. А в свою очередь поршень главного тормозного цилиндра через трубопроводы нагнетает жидкость к колесным цилиндрам. Поршни колесных цилиндров от давления жидкости передвигают тормозные колодки к дискам или барабанам и происходит торможение автомобиля.

Когда водитель убирает ногу с педали тормоза, то педаль от действия возвратной пружины возвращается в начальное положение. Также, в свое положение возвращается и поршень главного тормозного цилиндра, а пружины отводят колодки от барабанов или дисков. Тормозная жидкость возвращается обратно в главный тормозной цилиндр и падает давление в системе.

УХОД ЗА ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМОЙ АВТОМОБИЛЯ

Как один из наиболее важных узлов, тормозная система автомобиля требует постоянного внимания и ухода. Здесь буквально любая неисправность может привести к непредсказуемым последствиям на дороге.

Некоторые диагнозы можно поставить, исходя из характера поведения тормозной педали. Так увеличенный ход или «мягкая» педаль свидетельствуют, скорее всего, о попадании воздуха в систему гидропривода в результате утечки тормозной жидкости. Поэтому необходимо периодически контролировать уровень жидкости в бачке.

Её повышенный расход может быть следствием повреждения гидрошлангов и трубок, а также обыкновенного испарения со временем. Это приводит к попаданию в систему воздуха и отказу тормозов.

Пришедшие в негодность детали необходимо заменить, а систему придется прокачивать, выпуская воздух из каждого рабочего цилиндра на колесах и доливая жидкость. Процесс длительный и нудный.

Уход автомобиля при торможении в сторону говорит о возможном выходе из строя одного из рабочих цилиндров или чрезмерном износе накладок на каком-то определенном колесе. При загрязнении тормозных механизмов может возникать характерный шум при нажатии на педаль.

Все эти неисправности легко устраняются самостоятельно или обращением в сервисный центр. А чтобы свести к минимуму вышеописанные неприятности, берегите тормоза, чаще используйте торможение двигателем, особенно на крутых и затяжных спусках. Продолжительное по времени включение основной рабочей системы ведет к перегреву деталей и служит причиной различных поломок

Тормоза предназначены для уменьшения скорости движения и быстрой остановки автомобиля, а также для удержания его на месте.

В каждом автомобиле имеются два действующих независимо друг от друга тормоза — ножной и ручной. Ножной тормоз предназначен для торможения автомобиля в движении и потому является основным рабочим тормозом. Ручной тормоз служит главным образом для затормаживания автомобиля на стоянке, для удержания его на подъемах и спусках, а также для торможения автомобиля в случае неисправности ножного тормоза.

Ножные тормоза на всех автомобилях устанавливаются в колесах и устроены примерно одинаково. Колесный тормоз состоит из двух колодок 3, установленных шарнирно на пальцах 6, закрепленных на неподвижном тормозном диске 8. Колодки расположены внутри тормозного барабана 7, соединенного со ступицей колеса. Тормозной диск жестко соединен с поворотным кулаком переднего моста, а у задних мостов — с фланцами их кожухов. Между свободными концами колодок помещен разжимной кулак 9. Когда тормозная педаль не нажата, колодки, стянутые между собой пружиной 4, не касаются тормозного барабана и колесо свободно вращается.

Рис. Колесный тормоз: 1 — фрикционная накладка; 2 — заклепка; 3 — колодка; 4 — стяжная пружина; 5 — кронштейн пальцев колодок; 6 — пальцы; 7 — тормозной барабан; 8 — тормозной диск; 9 — разжимной кулак

При нажатии на тормозную педаль разжимной кулак поворачивается, преодолевая усилие пружины 4, раздвигает колодки и прижимает их к тормозному барабану с большой силой. В результате трения, возникающего между фрикционными накладками 1 колодок и барабаном, вращение колеса прекращается и автомобиль останавливается.

Привод колесных тормозов бывает:

Гидравлический привод тормозов обеспечивает большую плавность торможения автомобиля и одновременность работы тормозов всех колес. Тормоза с гидравлическим приводом применяются преимущественно на легковых и грузовых автомобилях небольшой грузоподъемности. Это объясняется тем, что с увеличением грузоподъемности автомобиля возрастает и усилие, которое водитель должен прикладывать к тормозной педали, чтобы затормозить автомобиль; управление такими тормозами значительно затрудняется.

Интенсивность торможения автомобиля, оборудованного тормозами с пневматическим приводом, зависит не от силы нажатия на тормозную педаль, а от величины ее перемещения. Тормоза с пневматическим приводом легки в управлении и устанавливаются на автомобилях большой грузоподъемности.

Широкое распространение пневматического привода тормозов на большегрузных автомобилях и тягачах объясняется еще и тем, что обеспечивается управление тормозами прицепа. Тормозная система прицепа присоединяется при помощи шланга к тормозной системе автомобиля-тягача и работает с нею как одно целое.

Пневмогидравлический привод тормозов сочетает в себе преимущества гидравлического и пневматического приводов: большую плавность торможения, легкость управления тормозом и возможность управления тормозами буксируемого прицепа.

Если говорить о безопасности в автомобиле, сложно представить что-то более важное, чем хорошие тормоза. Всё остальное тоже важно, никто не спорит:на плохом двигателе далеко не уедешь, на плохих амортизаторах особо не расслабишься, но нормальная, исправная тормозная система автомобиля – это то, с чего вообще нужно начинать разговор о вождении.

Учитывая, что от тормозов буквально зависит человеческая жизнь, инженеры постарались сделать эту систему как можно более надежной. Что же там, под средней педалью?

Тормозная система автомобиля

Классификация тормозных систем автомобиля по назначению, устройство

Когда-то можно было обойтись одним видом тормозов. Но автоконструкторы постоянно искали возможности улучшить их конструкцию, и на сегодняшний день мы имеем различные виды тормозных систем, отличающиеся по назначению, принципу работы и техническому исполнению.

Рабочая (основная)

Да, учитывая, что именно ей мы обязаны жизнью и безопасностью, рабочая тормозная система по праву стоит на первом месте. Это те тормоза, которыми водитель управляет во время движения: они позволяют замедлить или остановить транспортное средство. Рабочая тормозная система соединена с системой ABS (антиблокировочной), которая помогает маневрировать в критической дорожной ситуации.

Стояночная

Назначение стояночного тормоза понятно из названия: фиксировать автомобиль на долгое время, чтобы он не покатился с горочки в отсутствие хозяина. В отличие от основной системы, стояночная предназначена для длительного включения без последствий для работоспособности.
Стояночный тормоз может выручить и в том случае, когда основные тормоза по какой-то причине не работают (такое бывает редко, но бывает). Как минимум, она поможет остановиться не в ближайшем столбе.

Запасная

Резервная, она же запасная, она же аварийная – специальная тормозная система, которая предназначена для страховки в случае отказа основных тормозов. Она может устанавливаться отдельно, может быть конструктивным элементом основных тормозов, а может и вообще отсутствовать в автомобиле. Если запасного тормоза нет, в случае чего придется спасаться стояночным, он поможет.

Вспомогательная

Ее называют еще горной, по основному назначению. Ставится вспомогательный тормоз в грузовые автомобили, и применяется в условиях, когда нужно постоянно оттормаживаться в течение долгого времени. Типичный пример – езда по горным дорогам с грузом. Обычные тормоза в таких условиях перегреваются, поэтому водители пользуются вспомогательными.

Классификация тормозных систем автомобиля по типу привода, устройство

Один человек, даже очень сильный, не может приложить достаточное усилие на тормоза, чтобы остановить машину. Для умножения и передачи усилия используется привод тормозной системы. Типы приводов бывают разные:

Механический

Типичный пример – стояночный тормоз, у которого в качестве привода трос и рычаги. Этой системе столько лет, сколько самому автомобилю, но ничего более простого и безотказного пока что инженеры не придумали.

Гидравлический

Тормоза с гидравликой есть у любого легкового автомобиля, это самая привычная нам система. Можно сказать, гидравлика сочетает в себе эффективность и доступность: работает отлично, обслуживать достаточно легко, комплектующие есть в любом магазине автотоваров. Гидравлические тормоза делятся по типу тормозных элементов на дисковые и барабанные.

    Дисковый тормоз.
    Эффективно? Да. Надежно? Да. Дисковые тормоза в свое время стали фурором в автоспорте, а затем и в повседневной жизни. По эффективности она сразу же превзошли привычные тогда тормозные барабаны. Устройство дисковых тормозов

Принцип работы дискового тормоза знает любой водитель: фрикционные накладки расположены по обе стороны стального диска, который надет на ступицу колеса и вращается вместе с ней. Нажатие на педаль тормоза приводит в действие привод, накладки зажимают диск и останавливают его, а вместе с ним и автомобиль.
Барабанный тормоз.
В отличие от дискового тормоза, в барабанном фрикционные накладки располагаются внутри тормозного барабана. При нажатии педали привод раздвигает колодки, и они прижимаются к внутренним стенкам.

Устройство барабанных тормозов

По эффективности барабанные тормоза стоят далеко позади дисковых, и в прямом, и в переносном смысле. Поскольку для остановки автомобиля торможение передних колес важнее, чем задних, то барабанные тормоза иногда ставят на задние колеса в недорогих моделях автомобилей.

Пневматический

Пневматика в качестве привода тормозной системы не используется в легковых автомобилях, ее ставят на тяжелую коммерческую технику. Принцип действия немного похож на гидравлический, но рабочей средой является не жидкость, а сжатый воздух, который накачивается в систему компрессором. Когда водитель нажимает педаль тормоза, воздух под давлением проходит к тормозным элементам и приводит их в действие.

Комбинированный

Комбинированную тормозную систему можно встретить на тяжелой спецтехнике. Он состоит из различных типов привода, что дает громоздкий, но надежный результат. Электромеханический или гидромеханический привод нужны для тяжелого транспорта в тяжелых условиях.

Контуры подключения

Отказ тормозов всегда был самым большим кошмаром любого водителя. Поэтому инженеры давно придумали, как сделать, чтобы можно было остановить машину даже с поврежденной тормозной системой (а повредить гидравлическую систему проще, чем любую другую. Потек уплотнитель – и привет горячий).

Одним из вариантов страховки на случай отказа стало разнесение системы на два контура. Оказалось, двухконтурные тормоза это не так сложно, как могло быть, зато надежно и безопасно. Даже если один из контуров откажет, система продолжит работать, позволив избежать аварии.

Есть 5 вариантов компоновки контуров гидравлической системы:

    4+2, параллельная со страховкой передней оси. Один контур запитывает все четыре колеса, второй – только два передних.

Контуры параллельные, схема 4+2
2+2, параллельная. Один контур на переднюю ось, второй на заднюю. Так чаще всего конструируют заднеприводные автомобили.

Контуры параллельные, схема 2+2
2+2, диагональная. Один контур идет на левое переднее и правое заднее колесо, второй на правое переднее и левое заднее. Эту систему обычно ставят на переднеприводные автомобили.

Контуры диагональные, схема 2+2
3+3, комбинированная. Один контур идет на передние колеса и правое заднее, а другой тоже идет на передние колеса и на левое заднее.

Контур комбинированный, схема 3+3
4+4, параллельная. Два контура подводятся на все 4 колеса параллельно.

Контур параллельный, схема 4+4

В большинстве случаев владелец автомобиля даже не задумывается, какая там у него схема разнесения контуров. Тормоза работают – и отлично.

Принцип работы тормозной системы

Самая распространенная гидравлическая тормозная система работает достаточно просто, ниже, на видео-уроке детально показан принцип работы в 3Д анимации.

  1. Первой в цепочке элементов стоит педаль тормоза. Когда водитель нажимает на нее, давление передается на вакуумный усилитель тормозов;
  2. Вакуумный усилитель увеличивает давление и передает его на главный тормозной цилиндр, вдавливая поршень;
  3. От ГТЦ по трубопроводам гидравлическая жидкость поступает к цилиндрам суппортов. За счет несжимаемости жидкости, она почти мгновенно передает усилие от главного цилиндра на тормозные механизмы, и они приходят в действие;
  4. Рабочие цилиндры суппортов прижимают тормозные колодки к дискам или барабанам;
    Чем сильней водитель давит на педаль, тем больше и резче будет усилие на тормозах. Это дает возможность управлять автомобилем, чувствуя и рассчитывая силу торможения;
  5. Когда водитель отпускает педаль, система возвращается в нейтральное положение. Педаль становится на место благодаря возвратной пружине, давление в гидросистеме падает.

Неисправности тормозной системы автомобиля

Есть несколько основных неполадок, которые могут произойти с тормозами:

  1. Износ тормозных колодок, дисков, их неисправность, деформация и т.д. Все мы знаем, что тормозные колодки и диски не вечные, но периодически забываем об их существовании. Зато они сами напоминают нам, когда начинают скрипеть, свистеть, скрежетать и издавать другие ненормальные звуки. Если диагностика показала, что колодки вышли из строя, нужно менять и их, и диски;
  2. Проблема с гидросистемой. Это может быть и утечка через поврежденные шланги, и воздушная пробка, и изношенные прокладки главного цилиндра. О таких неполадках говорит увеличенный ход педали тормоза. Ремонт заключается в поиске протечки, устранении неисправности, замене изношенных деталей, прокачке системы;
  3. Вышел из строя вакуумный усилитель. В этом случае при нажатии на педаль будет чувствоваться большее сопротивление, чем обычно. При осмотре нужно обратить внимание на состояние усилителя;
  4. Клин поршня ГТЦ. Когда такое случается, в гидросистеме создается постоянное давление, которое действует, в том числе, и на тормозные суппорта. То есть колёса будут тяжелыми, замедленными. Нужен демонтаж, проверка и ремонт главного тормозного цилиндра, после чего можно ездить дальше.

Заключение

Что сделать, чтобы никогда не знать, как ломается тормозная система автомобиля? Один из главных советов – своевременное и грамотное ее обслуживание. Тормозная жидкость нуждается в регулярной замене, тормозные колодки – тоже, диски и барабаны не вечные. Осмотр, профилактика и своевременная замена расходников помогут избежать огромного количества проблем и затрат.

Назначение тормозной системы

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

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

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

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

Устройство тормозной системы делится на:

Р абочая тормозная система позволяет водителю снижать скорость движения автомобиля и останавливать его при обычном режиме эксплуатации.

Схема рабочей тормозной системы автомобиля :

1 — тормозной диск колеса;
2 — скоба тормозного механизма передних колес;
3 — передний тормозной контур;
4 — главный тормозной цилиндр;
5 — бачок с датчиком аварийного падения уровня тормозной жидкости;
6 — вакуумный усилитель;
7 — толкатель;
8 — педаль тормоза;
9 — выключатель света торможения;
10 — тормозные колодки задних колес;
11 — тормозной цилиндр задних колес;
12 — задний контур;
13 — кожух полуоси заднего моста;
14 — нагрузочная пружина;
15 — регулятор давления;
16 — задние тросы;
17 — уравнитель;
18 — передний (центральный) трос;
19 — рычаг стояночного тормоза;
20 — сигнализатор аварийного падения уровня тормозной жидкости;
21 — выключатель сигнализатора стояночного тормоза;
22 — тормозная колодка передних колес.

З апасная тормозная система позволяет водителю уменьшать скорость движения автомобиля и останавливать его при неисправности рабочей тормозной системы. С целью упрощения конструкции отдельная (автономная) запасная система практически не применяется. Обычно ее роль выполняют оставшиеся исправные части (контуры привода) рабочей тормозной системы или специальным образом спроектированная стояночная тормозная система. Часто на больших автомобилях для повышения надежности используют одновременно оба указанных технических решения.

С тояночная тормозная система позволяет удерживать автомобиль в неподвижном состоянии на наклонной поверхности и при отсутствии водителя.

В спомогательная тормозная система предназначена для длительного поддержания постоянной скорости, в основном на затяжных спусках. Используемые в остальных тормозных системах фрикционные тормозные механизмы при длительной работе перегреваются и резко снижают эффективность торможения. Поэтому на некоторых типах автомобилей (автобусы, грузовые автомобили большой грузоподъемности) для поддержания безопасной скорости на длительных спусках применяют вспомогательные механизмы, так называемые тормоза-замедлители.

А втоматическая тормозная система — оборудование, автоматически затормаживающее прицеп при его случайном отделении от тягача.

Содержание:

1. П ривод тормозной системы

2. Т ормозная система и ее обслуживание

Работа тормозной системы непосредственно влияет на безопасность движения, поэтому обслуживание тормозной системы автомобиля залог правильной эксплуатации транспортного средства.

Ремонт систем и узлов автомобиля всегда сопровождается планированием ремонта, который зависит от различных факторов. Тем более если вы хотите, чтобы ваш ремонт был экономически целесообразен, нужно понимать, что разборка стоит денег, поэтому важно заменить все узлы и детали системы, ресурс которых на подходе. В данный момент мы рассматриваем тормозную систему, поэтому при замене тормозных колодок мы обращаем внимание на тормозные диски.

Сроки замены тормозных дисков или протачивание тормозных дисков

Обычно, износ тормозных дисков сопоставим по времени с износом двух пар колодок, это если говорить образно, учитывая, что эксплуатация автомобиля имела постоянный характер. Если характер движения меняется, в процессе эксплуатации появляются элементы интенсивной езды, может наступить преждевременный износ дисков.

Некоторые умудряются «убить» тормозные диски при спокойной езде. Для этого достаточно попасть в лужу после интенсивного торможения. В этом случае вода и влага попадет на чугунный диск, соответственно перепад температур сделает свое дело, на рабочих поверхностях диска со временем появятся элементы коробления, что в итоге будет передаваться на рулевое колесо и педаль тормоза.

Материалы изготовления тормозных дисков

Самым распространенным материалом для изготовления тормозных дисков является чугун. У чугунных тормозных дисков есть свои недостатки: на чугун сильно влияют какие-либо перепады температур, что приводит к изменению внутренней структуры чугуна и характеристик материала (твердость).

На рынке есть альтернативные варианты, такие как тормозные диски из композитных или керамических материалов, но их стоимость существенно выше.

Как узнать, что надо менять тормозные диски?

Во время замены тормозных колодок нужно внимательно осмотреть поверхность тормозного диска на наличие повреждений и трещин. Следует визуально и если требуется приборным методом измерить толщину тормозного диска, которая должна быть не меньше 50 % от номинала. Выход износа тормозного диска за допустимые параметры является показанием к их замене.

Чтобы узнать, нужно ли менять тормозные диски, следует обратить внимание на лишние вибрации на рулевом колесе и педали тормоза. Если при торможении возникает какая-либо вибрация, проведите эксперимент – отпустите педаль тормоза, если вибрация уйдет, меняйте тормозные диски. Есть некая альтернатива замене дисков (в определенных случаях) – протачивание тормозных дисков.

Протачивание тормозных дисков: за и против

Если на поверхности тормозного диска образовалась выработка в виде местного коробления, альтернативой к замене тормозных дисков будет протачивание тормозных дисков. Протачивание тормозных дисков проводится при не сильном износе диска по толщине. Это объясняется тем, что слишком тонкий тормозной диск очень плохо переносит тепловую нагрузку, что может привести к полному его разрушению. Поэтому перед тем, как протачивать тормозные диски проводят замеры толщины диска, степени коррозии и величины биения тормозного диска.

Что лучше проточить или заменить тормозной диск

Конечно стоимость проточки тормозных дисков ниже, чем стоимость замены тормозных дисков. Главное, чтобы толщина диска позволяла проводить операцию по расточке. При этом, чтобы избежать тормозного дисбаланса, следует протачивать оба тормозных диска и не забудьте заменить тормозные колодки. Старые тормозные колодки будут негативно влиять на проточенные тормозные диски.

Проточка передних тормозных дисков с заменой колодок будет варьироваться от 30 до 50 долларов.

Стоимость оригинальных тормозных дисков от 60 до 120 долларов.

Чтобы определится, что лучше покупать новые тормозные диски или проточить оригинальные тормозные диски, следует понимать, что заводские тормозные диски намного надежнее. Поэтому лучше искать оригинальные запчасти, а если финансы не позволяют, лучше проточить заводские тормозные диски.

Существует ряд фирм, специализирующихся на выпуске современных тормозных систем для спортивных автомобилей. В этой статье мы рассмотрим устройство современной тормозной системы автомобиля.

Тормозная система предназначена для снижения скорости автомобиля, здесь вы узнаете как устроена тормозная система и как работает тормозная система автомобиля.

Каким требованиям должна соответствовать современная тормозная система? Назначение тормозной системы.

Тормозная система служит для уменьшения скорости движения автомобиля, полной остановки автомобиля и удержания автомобиля на месте. Процесс торможения происходит за счет возникновения силы трения между колесами и дорогой.

Стояночная тормозная система была создана для возможности удержания автомобиля в неподвижном состоянии при стоянке, иногда выполняет функции запасной тормозной системы, затормаживая автомобиль в случае отказа рабочей тормозной системы.

Как работает тормозная система при нажатии на педаль тормоза?

При нажатии на педаль тормоза на тормозной цилиндр передается усилие, в поршне главного тормозного цилиндра создается давление, которое передается в систему, и передает его через трубопроводы к рабочим цилиндрам на колесах, которые прижимают колодки к тормозным дискам. Чем сильнее нажимаешь на педаль тормоза, тем больше создается давление в системе, что в итоге приводит к появлению тормозных сил в точке контакта резины с дорогой. Чем сильнее вы нажмете на педаль тормоза, тем быстрее и качественнее затормозит автомобиль.

Завершение торможения сопровождается перемещение педали тормоза в исходное положение, что обеспечивается возвратной пружиной. Поршень главного тормозной цилиндра движется в начальное положение, и тормозная жидкость возвращается в главный тормозной цилиндр, при этом разжимаются тормозные колодки.

Тормозная система приводится в действие с помощью тормозного привода.

Привод современной тормозной системы различается по способу воздействия :
  1. Механический привод тормозов ( представляет собой систему тросов и рычагов, которые посредством механического соединения воздействуют на тормозные механизмы для осуществления процесса торможения) ;
  2. Гидравлический привод тормозов ( представляет собой систему, работа которой основана на гидравлическом взаимодействии деталей тормозной системы). Устройство гидравлического привода тормозов включает следующие детали: педали тормоза, усилитель тормозного усилия, главный тормозной цилиндр, соединительные гидравлические шланги, и тормозные механизмы. Гидравлический привод тормозной системы получил широкое распространение в современном автомобиле строении благодаря возможности системной работы с электронными системами торможения, такими как :

Система распределения тормозных усилий ;

Электронная система блокировки дифференциала.

Принцип работы гидравлического привода тормозов основан напередаче тормозной жидкостик тормозным механизмам через шланги тормозной системы. Работа гидравлического привода тормозов начинается после нажатия педали тормоза, после чего вступает в работу главный тормозной цилиндр ( основной элемент тормозной системы, который служит для преобразования механической работы (нажатие на педаль тормоза), в гидравлическую) . Создается давление тормозной жидкости в системе, вследствие которого осуществляется работа тормозных механизмов, тормозной поршень разжимает колодки, и прижимает их к тормозным дискам, за счет чего происходит трение между ними и автомобиль начинает уменьшать скорость.

3 . Электрический привод тормозов (основан на использовании источника электрической энергии). Преимущества электрического привода тормозов в простоте конструкции и в удобстве эксплуатации. К основным недостаткам электрического привода тормозов можно отнести потребность в мощном источнике электрической энергии, из-за чего электрический привод тормозов не пользуется популярностью сегодня ;

4. Пневматический привод тормозов ( для процесса торможения автомобиля использует сжатый воздух).

5. Комбинированный привод тормозов (основан на сочетании пневматического и гидравлического приводов) .

АБС это система, которая существенно повышает безопасность движения автомобиля на дорогах.

На сегодняшний день устройство современного автомобиля обязательно включает антиблокировочную систему. Работа системы АБС помогает водителю избегать неприятных аварийных ситуаций на дороге. Эта система незаменима для начинающих водителей.

Основная цель АБС — во время экстренного торможения сохранить управляемость автомобиля.

В каких случаях вступает в работу система АБС?

АБС вступает в работу в случае блокировки колес, ведь у блокируемых колес сцепление с дорогой намного ниже, чем у колеса, котящегося по дороге. В этом случае у блокируемого колеса управление и тормозные силы не контролируемые. АБС выполняет функцию контроля работы колеса. АБС регулирует сцепление шин с покрытием за счет передачи тормозных усилий таким образом, чтобы степень проскальзывания колес с дорогой составляла от 15 до 20%.

Устройство системы АБС и работа системы АБС

1) Главный тормозной цилиндр;

2) Модуль АБС

3) Выпускной электромагнитный клапан

4) Тормозной суппорт

5) Впускной электромагнитный клапан

6) Аккумулятор давления

7) Электродвигатель насоса

8) Насос

9) Амортизационная камера

Работа системы АБС заключается в следующем:

1) Во время обычного торможения клапаны системы АБС не задействованы и необходимое усилие торможение контролирует водитель с помощью педали тормоза;

2) Во время торможения с проскальзыванием с возможностью блокировки включается система АБС.

Современные системы АБС имеют возможность регулировать усилия торможения отдельно для каждого колеса. При приближенности колеса к блокировке система АБС начинает удерживать давление. Клапаны начинают отсекать суппорт колеса от главного тормозного цилиндра – что обеспечивает постоянное независимое давление на рабочие поршни независимо от усилия нажатия на педаль.

Если проскальзывание колеса становится более 20%, происходит спад давления, которое регулирует насос, сбрасывая тормозную жидкость из суппорта в главный цилиндр.

Если проскальзывание колеса становится ниже 20%, система АБС повышает давление при помощи открытия клапанов.

Современная система АБС чередует режимы работы, обеспечивая надежную работу.

Дополнительные сигналы торможения способствуют улучшению предупреждения других водителей о торможении вашего автомобиля в целях повышения безопасности движения транспортных средств. Правила дорожного движения предусматривают установку на легковом автомобиле дополнительных сигналов торможения красного цвета. А места их расположения регулируются не ниже 1150 мм и не выше 1400 мм над поверхностью дороги. А это говорит о том, что дополнительно установить сигналы торможения можно в салоне автомобиля. На рисунке показано правильное расположение дополнительных сигналов торможения.

Для сигналов торможения рекомендуется применять специальные фонари заводского изготовления. Такие фонари имеются в розничной продаже. Лампы таких фонарей достаточно подключить параллельно основным сигналам тормозов и приводятся в действие от нажатия на педаль тормоза.

Запрещается

устанавливать дополнительные сигналы торможения на грязи защитниках задних колес, так как при таком расположении водители грузовых автомобилей их не видят, а это противоречит правилам дорожного движения.

В соответствии с техническими услови­ями, эти тормозные жидкости обеспечивают устой­чивую и надежную работу тормозных систем. Технические требования к тор­мозным жидкостям определяются нор­мативными документами (стандарты SAE J 1703, FMVSS 116, ISO 4925). Эксплуатационные характеристики тор­мозных жидкостей содержатся в Феде­ральных требованиях безопасности ав­томобильного транспорта в США (FMVSS 116), а также в других нацио­нальных нормативных документах. Ос­новные свойства тормозных жидкостей, соответствующие требованиям мини­стерства транспорта США (DOT).

Установившаяся температура кипения

Определяет величину сопротивления тормозной жидкости тепловым нагруз­кам. Теплота, образующаяся при работе тормозных гидроцилиндров колес (наи­большая температура во всей тормоз­ной системе) является критическим па­раметром безопасной работы тормозной системы. При температуре, превышаю­щей точку кипения, происходят интен­сивное образование воздушных пузырь­ков испаряющейся тормозной жидко­сти, что может привести к отказам в работе тормозной системы.

Влажностная точка кипения. Этот параметр характеризует устано­вившуюся температуру кипения тор­мозной жидкости в зависимости от аб­сорбируемой влаги (приблизительно 3,5%). Вследствие попадания в тормоз­ную жидкость воды точка кипения сни­жается. Абсорбция влаги происходит, в основном, за счет диффузии воды через гибкие трубопроводы тормозной систе­мы. Вследствие этого гибкие соедини­тельные трубопроводы заменяются че­рез 1 -2 года. На рис. (см. с. 254) пока­зана зависимость снижения точки кипения двух типов тормозной жидко­сти от абсорбируемой в ней воды.

Вязкость. Чтобы обеспечить надежную работу тормозной системы в диапазоне тем­ператур от -40 до + 100 е С, вязкость тормозной жидкости должна оставать­ся по возможности постоянной с мини­мальной зависимостью от температу­ры. Поддержание минимально воз­можной величины вязкости при очень низких температурах особенно акту­ально при использовании анти блоки­ровочной системы тормозов (ABS), си­стемы регулирования тягового усилия на колесах (TCS) и системы электрон­ного управления устойчивостью дви­жения (ESP).

Сжимаемость. Тормозная жидкость должна в процессе эксплуатации сохранять низкий уровень сжимаемости и иметь минимальную чувствительность к колебаниям темпе­ратуры.

Защита от коррозии. Стандарт FMVSS 116 регламентирует требования к тормозной жидкости по защите от коррозии: она не должна ока­зывать коррозирующего воздействия на металлические детали тормозной сис­темы. Защитные антикоррозийные свойства обеспечиваются внесением в тормозную жидкость специальных при­садок.

Набухание эластомеров. Допускаемая величина набухания эластомеров под воздействием тормозной жидкости не должна превышать 10%. При большей величине набухания прочностные свойства эластомеров существенно снижаются, уже незначительное загрязнение минеральным маслом, растворителя) тормозной жидкости на гликолей основе может привести к разрушению резиновых изделий (таких, как уплотнения) и выходу из строя всей тормозной системы.

Химический состав тормозной жидкости, как подобрать тормозную жидкость по химическому составу?

Гликоли. Большинство тормозных жидкостей основано на различных соединениях гликолей (двухатомных спиртов). Хотя эти соединения используются для получения тормозных жидкостей, удовлетворяющих требования стандарта DOT 3. их превышенные гигроскопические свойств являются причиной относительно встрой абсорбции влаги, сопровождающейся снижением температуры кипения тормозной жидкости. При условии, если свободные гидроксилы частично связаны сложными эфирами с борной кислотой. >разуется высококачественная тормозная жидкость DOT 4 (или «DOT 4+», Super DOT 4»), которая, при взаимодействии с влагой, полностью ее нейтрализует. Поскольку снижение темпе­ратуры кипения тормозной жидкости DOT 4 за время ее эксплуатации происходит значительно медленнее по сравнению с жидкостью DOT 3, срок службы увеличивается.

Жидкости на основе минеральных масел (ISO 7308). Преимуществом тормозных жидкостей созданных на основе минеральных масел. является отсутствие у них гигроскопичности, поэтому температура кипения (при отсутствии абсорбции влаги не снижается. Минеральные и синтетические масла для тормозных жидкостей отбираются с особой тщательностью. Для обеспечения как можно меньшей зависимости вязкости от температуры в тормозную жидкость добавляются спе­циальные присадки.

Нефтяная промышленность, помимо топлив, также поставляет для тормоз­ных жидкостей различные присадки, улучшающие их свойства. Следует от­метить, что не рекомендуется в тормоз­ные системы, в которых в качестве тормозной жидкости применяются гликоли добавлять тормозные жидкости, соз­данные на основе минеральных масел (или наоборот), чтобы не допустить на­бухания эластомеров.

Силиконовые жидкости (SAE J 1705). Поскольку силиконовые жидкости, так­же как и минеральные масла, не абсор­бируют влагу, они в ряде случаев ус­пешно применяются в качестве тормоз­ной жидкости. Недостатками сили­коновых жидкостей являются сущест­венно более высокая сжимаемость и худшие смазывающие свойства, что ог­раничивает их применение в качестве рабочей жидкости во многих гидравли­ческих системах,

Рабочая тормозная система автомобиля.


Рабочая тормозная система автомобиля



Рабочая тормозная система является наиболее важной основной частью тормозной системы автомобиля, поскольку в процессе эксплуатации она используется наиболее интенсивно. Основными элементами рабочей тормозной системы являются: источник энергии, тормозной привод (с усилителем или без него) и тормозные механизмы.

Источником энергии называется совокупность устройств, благодаря которым тормозная система способна выполнять работу в соответствии с функциональным назначением. Источник энергии может быть общим для всех или нескольких тормозных систем автотранспортного средства.
В автомобилях с механическим и гидравлическим тормозным приводом источником энергии выступает мускульная сила человека (водителя). При этом для уменьшения усилий, прилагаемых водителем к органам управления тормозами, в конструкции тормозной системы нередко применяют усилитель привода вакуумного или пневматического типа.

В пневматических тормозных системах для обеспечения работы тормозных механизмов используется энергия сжатого воздуха. Мускульная сила водителя в этом случае не является источником энергии, приводящим механизмы тормозов в действие, поскольку выполняет лишь функции регулятора.
Несмотря на то, что в пневмоприводах источником энергии является сжатый воздух, к источнику энергии в таких приводах относят приборы и механизмы для его получения и передачи: компрессор, регулятор давления, системы очистки и фильтрации воздуха, влагомаслоотделители, предохранители от замерзания, трубопроводы, шланги, клапаны и другие устройства.

Рабочая тормозная система должна обеспечивать уменьшение скорости и остановку транспортного средства независимо от его начальной скорости, величины уклона дороги и прочих дорожных и природно-климатических условий эксплуатации. Она должна плавно действовать на все колеса и рационально распределять тормозные моменты по колесам.

Водитель должен иметь возможность управлять рабочей тормозной системой, не отрывая обеих рук от рулевого колеса. Привод рабочей тормозной системы должен иметь не менее двух контуров. Каждый контур должен при отказе остальных контуров обеспечивать торможение всей рабочей системы с устанавливаемой нормативами эффективностью. В том случае, когда контуры привода должны выполнять функции запасной тормозной системы, каждый из них должен обеспечивать необходимую эффективность торможения, которая тоже регламентируется нормативными документами (стандартами).



В целях безопасности движения каждый контур рабочей тормозной системы с пневматическим приводом должен иметь автономный ресивер. При этом повреждение одного из контуров не должно влиять на пополнение исправных контуров сжатым воздухом.

Рабочая тормозная система должна действовать с заданной эффективностью при первом воздействии на управляющий орган (тормозную педаль, рычаг и т. п.).

Критериями эффективности тормозной системы в соответствии с ГОСТ Р 41.13-99, ГОСТ Р 41.13-99 и ГОСТ Р 41.13-2007 являются величина тормозного пути, величина установившегося замедления и время срабатывания.
Для транспортных средств, находящихся в эксплуатации, критерии оценки эффективности рабочей тормозной системы устанавливает ГОСТ Р 51709-2001. При этом для полностью груженого автомобиля нормируется только величина тормозного пути, а для снаряженного автомобиля – величина тормозного пути и установившегося замедления.

Перечисленные стандарты для каждой категории транспортных средств устанавливает свои численные значения нормируемых показателей, а также задает величины начальной скорости торможения и усилия на педаль тормозной системы.

***

Классификация тормозных приводов


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ОТЧЕТЫ ПО ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ — 9 Октября 2012 — Публикации педагогов

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА

КОЛЛЕДЖ ТРАНСПОРТА, КИШИНЭУ

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ОТЧЕТЫ ПО ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

по предмету «Устройство автомобиля»

Специальность: 2051
Специализация: 2051. 01; 2051.02; 2051.04

Разработал: Рассмотрено и добрено
О. В. Кучерявый на заседании кафедры
спец. дисциплин Автомо-
бильного отделения
Протокол №__________
от «__»__________2010
Зав. кафедры: /В. Карп/

КИШИНЭУ 2010

Лабораторная работа №17
Тема: РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
1.Изучить назначение, устройство и принцип работы рулевого управления автомобилеи: ГАЗ-3109, ГАЗ-3707, ЗИЛ-4314, МАЗ-5335, КамАЗ-5320.
2.Изучить типы, устройство и принцип действия рулевых механизмов и их приводов.

ЗАДАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:
1. Изучить назначение, и основные части рулевого управления, схему поворота.
2. Изучить назначение, устройство и типы рулевых механизмов.
З. Изучить назначение, устройство и типы рулевых приводов.
4. Изучить назначение, устройство и типы изучаемых автомобилей.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. Из каких основных углов состоит рулевое управление?
2. Что называют рулевым механизмом и рулевым приводом?
3. Как обеспечивается поворот управляемых колес на разные углы?
4. Каковы особенности рулевых механизмов автомобилей ГАЗ-3707, ЗИЛ-4314, МАЗ-5335, КамАЗ-5320?
5. Назначения и типы рулевых трапеций?
6. Какие основные детали имеет рулевой привод?
7. С какой целью применяют рулевые усилители?
8. Какого типа гидроусилители применяют на изучаемых автомобилях?

БИБЛИОГРАФИЯ:
l. Typ Е. Я. «Устройство автомобиля».
2. Михаиловский Е. В. «Устройство автомобиля».
3. Роговцев «Устройство и эксплуатация автотранспортных средств».
4. Краткий справочник автомобилиста «НИИАТ».

Ответ на контрольный вопрос № ____
____________________________________________
Пояснение рисунков:

Параметрыры ГАЗ-3109 ГАЗ-3707 ЗИЛ-4314 МАЗ-5335 КамАЗ-5320
1. Тип
рулевого
механизма.
2. Тип
рулевой
трапеции.
З. Люфт
рулевого
колеса.
4. Усилие на
рулевом
колесе.
5.Тип и
расположение
усилителя.

Лабораторная работа №18

Тема: ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
1. Освоить назначение, устройство и принцип действия тормозных систем изучаемых автомобилей.
2. Изучить устройство, преимущества и недостатки механических, гидравлических и пневматических тормозных приводов.

ЗАДАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:
1. Изучить назначение, общее устройство и типы тормозных систем.
2. Изучить назначение, устройство и принцип действия барабанного тормозного механизма.
З. Изучить назначение, устройство и принцип действия тормозного механизма.
4. Изучить назначение, устройство стояночной тормозной системы.
5. Изучить назначение, устройство и принцип действия, одно- ,двух- и многоконтурных тормозных приводов.
6. Изучить приборы тормозного пневмопривода автомобиля КамАЗ-5320.
7. Изучить приборы тормозного пневмопривода принцип действия и расположения их на тягаче.
8. Изучить работу тормозных усилителей.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. Назначение и общее устройство тормозных систем?
2. Какие тормозные системы считаются обязательными и дополнительными?
3. Требования к тормозным системам?
4. Каково принципиальное отличие барабанных и дисковых тормозных механизмов?
5. Какие типы колодок барабанного тормозного механизма применяются на автомобилях?
6. Какими способами осуществляются раздвижение тормозных колодок на автомобилях?
7. Какие типы стояночных колодок применяются на автомобилях?
8. Какие типы тормозных приводов применяются на автомобилях?
9. Какие преимущества имеет многоконтурный тормозной привод по сравнению с одноконтурным?
10. Какие тормозные системы входят в многоконтурный тормозной привод?
11. Как обеспечивается неравномерность рабочих отдельных контуров тормозной системы?

БИБЛИОГРАФИЯ:
l. Typ Е. Я. «Устройство автомобиля».
2. Михайловский Е. В. «Устройство автомобиля».
3. Роговцев «Устройство и эксплуатация автотранспортных средств».
4. Краткий справочник автомобилиста «НИИАТ».

Ответ на вопрос № ______
__________________________________________
Пояснение рисунков:

______________________________________

_________________________________________

________________________________________

_________________________________________
2. Тип тормозного привода.
3. Стояночная
тормозная
система.
4. Вспомогательная
тормозная
система.
5. Тормозная
система
принцепа.
6. Число контуров
7. Тормозной путь, м.

Методическая разработка Тормозные механизмы и тормозные приводы автомобилей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методическая разработка

по МДК. 01.01 Устройство автомобилей

на тему

 «Тормозные механизмы и тормозные приводы»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2020


ВИД ЗАНЯТИЯ: Урок

МЕТОДЫ: устное изложение, показ-демонстрация.

УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

Изучить назначение тормозной системы, ее общее устройство, назначение и устройство тормозного механизма, типы тормозных приводов и их общее устройство.

Воспитывать у обучающихся чувство ответственности за исправное состояние автомобильной техники.

Развивать  интерес к изучению автомобильной техни­ки, память, целеустремленность.

 

ВРЕМЯ:  2 часа

 

МЕСТО:  Класс устройства  автомобиля

УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:

 

1.                 Наглядные пособия: плакаты «Тормозная система  автомобиля ЗиЛ-131», «Тормозной механизм автомобиля КамАЗ-4310».

2.                  Материальная часть: Тормозной механизм автомобиля ЗиЛ-131, Ручной тормоз автомобиля ЗиЛ-131.

 

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ЗАНЯТИЯ:

I. Вступительная часть………………………………………………. —   10  мин

II. Основная часть……………………………………………………  —   75  мин

III. Заключительная часть……………………………………………   —   5   мин

 

 

 

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:  

1. Назначение тормозной системы и общее устройство. Принципиальная схема тормозной системы…………………………………………………. .….…..- 20 мин

2. Назначение, устройство и работа тормозного механизма……….…..…- 20 мин

3. Назначение, типы тормозных приводов их общее устройство и принцип действия……………………………………………………………………….- 15 мин

4. Устройство и работа тормозной системы с гидравлическим приводом- 20 мин

 

ХОД ЗАНЯТИЯ

ВСТУПИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

—      принять рапорт дежурного по группе;

—      проверить наличие обучающихся и их готовность к занятию;

—      ответить на вопросы, которые возникли при подготовке к занятию на самостоятельной работе;

—      Провести опрос по ранее изученному материалу:

Опрос рекомендуется провести устно, задавая вопросы и вызывая одного-двух обучающихся для ответа, или с использованием подготовленных карточек.

 

Методические рекомендации:

При подготовке к занятию изучить учебные вопросы, содержание методической разработки, ознакомиться с методическими рекомендациями. По завершению личной теоретической подготовки составить и утвердить план проведения занятия.

Накануне занятия подготовить к показу электронный демонстрационный материал, приобрести навыки его использования с компьютером и проектором или подготовить ассистента, который будет управлять компьютером.

При изложении учебного материала использовать слайды, приводить примеры из практической деятельности и жизни. Для активизации обучающихся задавать вопросы, направленные на воспоминание ранее изученного материала, самостоятельное уяснение устройства тормозных механизмов и тормозных приводов.

–             при рассмотрении первого вопроса целесообразно использовать плакаты или слайды, демонстрируя при этом принципиальную схему тормозной системы. Особое внимание обратить на место установки деталей. Для активизации, попросить их самостоятельно дать состав и назначение тормозной системы. Уделить внимание особенностям компоновки тормозной системы автомобиля, используя макеты деталей находящихся в классе.

–             при рассмотрении второго вопроса необходимо обратить внимание обучающихся на принцип работы тормозной системы.

–             при рассмотрении третьего  вопроса необходимо обратить внимание на то, что на современных автомобилях устанавливаются и работают тормозные механизмы как с пневматическим, так и с гидравлическим  приводами.

–             при рассмотрении четвёртого  вопроса необходимо обратить внимание на принцип работы тормозной системы с гидравлическим приводом

Подводя итоги по каждому учебному вопросу необходимо выделить главное, подчеркнув необходимость изучения данного вопроса, напомнив о необходимости своевременного и качественного  технического обслуживания.

В заключении представить перспективные направления развития и конструирования автомобильной техники, подвести итоги занятия, сделать вывод о достижении учебных целей, дать задание на самостоятельную работу.

 


 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

 

1. Назначение тормозной системы и общее устройство.

Принципиальная схема тормозной системы.

 

Современные автомобили оборудуются рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной автономными тормозными системами.

Рабочая тормозная система служит для снижения скорости ав­томобиля с желаемой интенсивностью вплоть до полной остановки вне зависимости от его скорости, нагрузки и величины уклонов дорог, для которых он предназначен.

Запасная тормозная система предназначена для плавного сниже­ния скорости движения или остановки автомобиля в случае полного или частичного выхода из строя рабочей тормозной системы.

Эффективность рабочей и запасной тормозных систем автомо­билей с полной массой свыше 12 т оценивается величиной тормозно­го пути или установившегося замедления при начальной скорости торможения 40 км/ч на прямом и горизонтальном участке сухой дороги с твердым покрытием, обеспечивающим хорошее сцепление колес с дорогой.

Стояночная тормозная система служит для удержания непо­движного автомобиля на горизонтальном участке пути или уклоне даже при отсутствии водителя.

Эффективность стояночной тормозной системы должна обеспе­чивать удержание автомобиля на уклоне такой крутизны, который он сможет преодолеть на низшей передаче.

Вспомогательная тормозная система предназначена для поддер­жания постоянной скорости автомобиля при движении его на затяж­ных спусках горных дорог и регулирования ее самостоятельно или одновременно с рабочей тормозной системой с целью разгрузки тор­мозных механизмов последней.

Эффективность вспомогательной тормозной системы должна обеспечивать без применения иных тормозных систем спуск автомобиля со скоростью 30 км/ч по уклону 7 % протяженностью 6 км.

Каждая тормозная система состоит из тормозных механизмов (тормозов) и тормозного привода.

Приводы от педали тормоза к тормозным механизмам бывают двух типов: гидравлический и пневматический. Механический привод применяют только для стояночных тормозов. Гидравлический привод отличается простотой конструкции и высокой надежностью. Однако для остановки автомобиля с гидравлическим приводом тормозов водитель должен приложить большое усилие, поэтому гидравлический привод применяют на легковых автомобилях или на грузовых автомобилях и автобусах, полная масса которых не превышает 5-6 тонн. На грузовых автомобилях и автобусах с полной массой более 8 т. устанавливают пневматический привод тормозов, который сложнее и дороже гидравлического, но лишен указанного недостатка. На некоторых моделях автомобилей применяют разновидность пневматического привода – пневмогидравлический привод.

 

Вывод.  Ввиду того, что современные автомобили оборудуются несколькими автономными тормозными системами это обеспечивает дополнительную гарантию исключения вероятности попадания в ДТП ввиду отказа тормозов.

 

Ответить на вопросы, привести примеры.

 

 


 

2.Назначение, устройство и работа тормозного механизма.

 

Тормозные механизмы служат для создания искусственного сопротивления вращению колес автомобиля. Эффективность торможения зависит от конструкции тормозов. Наи­большее распространение на автомобилях получили барабанные тор­мозные механизмы с внутренним расположением колодок.

Перспективным типом являются дисковые тормоза, которые имеют преимущество перед барабанными из-за быстрой отдачи тепла, работоспособности при больших скоро­стях и стабильности торможения.

Барабанный тормозной механизм (рис. 1, а) с механическим при­водом состоит из двух колодок 7 с фрикционными накладками. Ко­лодки надеты на оси 8, закреплен­ные на неподвижном тормозном дис­ке 9. Между собой они стягиваются пружиной 5. Все детали тормоза расположены внутри тормозного ба­рабана 6, прикрепленного к ступице колеса или полуоси. Между колод­ками находится разжимное устрой­ство — кулак 4 и рычаг 3, закреплен­ные на одном валике Рычаг через тягу 2 связан с педалью 1 тормоза.

При нажатии на тормозную пе­даль 1 (рис. 1, б) тяга 2 пере­мещается влево, рычаг 3 поворачи­вает кулак 4 (см. рис. 1, а), ко­торый разводит колодки 7, прижи­мая их к вращающемуся тормоз­ному барабану 6. За счет сил тре­ния, возникающих между наклад­ками колодок 7 и барабаном 6, ско­рость вращения барабана, а следо­вательно, и колеса уменьшается. При отпускании педали 1 тормоза пружина педали возвращает ее в ис­ходное положение, а пружина 5 отводит колодки 7 от тормозного барабана 6. Между колодками и барабаном образуется зазор, и коле­со может свободно вращаться.

Рис. 1. Схема барабанного тормозного ме­ханизма с механическим приводом:

а — при свободном вращении; б — при торможе­нии

 

В дисковом тормозном механизме  с гидравлическим при­водом (Рис. 2.) торможение происходит от сил трения, возникающих между за­крепленным на ступице колеса чу­гунным тормозным диском  и при­жимаемыми к нему с двух сторон тормозными фрикционными наклад­ками установленными в гнезде суппорта. Для защиты трущихся поверхностей диска и колодок от механических повреждений и за­грязнения с внутренней стороны тормоз закрыт стальным штампованным кожухом, а с внешней – диском колеса.

Рис. 2. Схема дискового тормоза:

1 — наружный колесный цилиндр; 2 — наружный поршень; 3 — тормозные колодки; 4 — внутренний поршень; 5 — внутренний колесный цилиндр; 6 — соединительная трубка; 7 — тормозной диск;         — движение жидкости;          — давление жид­кости

 

Тормозной механизм автомобиля ЗиЛ-131 включает тормозной барабан 3 (рис. 3) опорный диск 1, две колодки 2 с фрикционными накладками,  оси колодок, стяжную пружину, разжимной кулак с валом.

Тормозной барабан чугунный, литой, крепится к ступице колеса шпильками. Опорный диск штампованный, крепится вместе с цапфой к балке моста (для среднего и заднего мостов) или к корпусу поворотного кулака (для переднего моста). Колодки литые, чугунные, установлены на осях с эксцентриковыми шейками. В отверстиях колодок запрессованы бронзовые втулки. Разжимной кулак имеет специальный профиль, изготовлен заодно с валом, на наруж­ном конце которого установлен регулировочный рычаг 5. К рычагу присоединяется шток 9 тормозной камеры. Внутри рычага расположена червячная пара. Червяк 7 стопорится от самопроизволь­ного вращения фиксатором. Червячная шестерня 6 установлена на шлицах вала разжимного кулака. При вращении червяка шестерня   поворачивает вал кулака, что ведет к изменению зазора между колодками и  барабаном.

Рис 3. Тормозной механизм автомобиля ЗиЛ-131.

 

Тормозной механизм автомобиля КамАЗ-4310 (рис. 4) состоит из суппорта 6, двух коло­док 3, осей колодок 14, разжимного кулака 7, рычага 9 с регулиро­вочным механизмом и барабана 2.

Основные узлы тормозного механизма смонтированы на суппорте 6, жестко связанном с фланцем 12 моста. На эксцентриковые оси 14, закрепленные в суппорте, свободно опираются две тормозные колодки 3 с прикрепленными к ним фрикционными накладками 15. Последние выполнены по серповидному профилю в соответствии с ха­рактером их износа. Эксцентриковые оси колодок позволяют при сборке тормоза правильно сцентрировать колодки с тормозным ба­рабаном.

При торможении колодки раздвигаются S-образным кулаком и прижимаются к внутренней поверхности барабана, создавая искусственное сопротивление вращению колеса. Для повышения эффективности торможения и снижения трения между разжимным кулаком и колодками установлены ролики 4. В исходное положение колодки возвращаются четырьмя стяжными пружинами 16.

Вал разжимного кулака 7 вращается в кронштейне, на котором установлена тормозная камера 10. На конце вала разжимного кула­ка крепится рычаг с регулировочным механизмом червячного типа, соединенный со штоком тормозной камеры.

Тормозные механизмы передних колес отличаются от тормозных механизмов задних конструкцией суппорта, корпуса разжимного кулака и разжимного кулака.

Колесные колодочные тормозные механизмы рассмотренной кон­струкции получили самое широкое распространение в рабочих тор­мозных системах из-за высокой их стабильности в сохранении тор­мозных качеств при многократном торможении.

Рис. 4. Тормозной механизм переднего колеса

Вывод. Эффективность торможения зависит от конструкции тормозного механизма. Перспективным типом являются дисковые тормоза, которые имеют преимущество перед барабанными из-за быстрой отдачи тепла, работоспособности при больших скоро­стях и стабильности торможения.

 

Ответить на вопросы, привести примеры.

 

 

 

 


 

3.Назначение, типы тормозных приводов, их общее устройство и принцип действия.

 

Приводом тормозов называется совокупность устройств, предназначенных для передачи усилия, созда­ваемого водителем на педали или рычаге, к тормозным механизмам.

По конструкции тормозные приводы подразделяются на механические , гидравлические, пневматические и пневмогидравлические. Для облегчения работы водителя ножной привод может быть оборудован усилителем.

К тормозному приводу предъявляют следующие требования:

—         малое время срабатывания;

—         одновременность включения всех тормозных механизмов;

—         соблюдение пропорциональности между усилием на  педали и тормозной силы на колесах;

—         минимальное усилие на педали при обеспечении заданной тормозной силы на колесах;

—         распределение тормозного усилия по колесам пропорционально приходящемуся на них весу автомобиля;

—         удобство и легкость управления.

Механический привод тормозов (Рис. 1.) представляет собой систему тяг и рычагов, соединяющую ножную педаль или ручной рычаг с тормозными механизмами. На современных автомобилях этот вид привода используется только для стояночных тормозов. Стояночный тормоз может иметь колодочный или ленточный тормозной механизм.

    На автомобилях ЗиЛ, ГАЗ и др. установлен центральный стояночный тормоз барабанного типа, а на автомобилях «Волга», «Москвич» и др. – стояночный тормоз действует на, те же колодки задних колес, что и ножной.

     Недостатками механического привода в случае использования его в качестве привода ножного тормоза является необходимость приложения большого усилия к педали для интенсивного торможения, деформация деталей в процессе торможения, частое обслуживание привода.

 

Рабочий тормоз с гидравлическим приводом (Рис. 5) состоит из главного тормозного цилиндра, созда­ющего давление жидкости в гидравлической системе привода и со­общающегося с резервуаром  для тормозной жидкости; колесных тор­мозных цилиндров, передающих давление тормозной жидкости на тормозные колодки; соединительных трубопроводов и шлангов. В от­дельных случаях в гидропривод мо­жет быть включен разделитель тор­мозных механизмов, регулятор дав­ления, усилитель.

 На автомобилях семейства ГАЗ, ВАЗ, АЗЛК и др. устанавливают гидровакуумный усилитель, в котором разрежение во впускном трубопро­воде двигателя используется для создания дополнительного давления жидкости в гидравлическом приводе тормозов.

Пневматический тормозной при­вод применяют на автомобилях большой грузоподъемности, автобусах большой вместимости и колесных тягачах, работающих с прицепами и полуприцепами.

Схемы пневматического тормозно­го привода различаются между со­бой по числу трубопроводов (одно- или двухпроводные), связывающих автомобиль-тягач с прицепом. В ос­тальном между ними много общего.

В него входят компрессор, регулятор  давления, предохранительный клапан , балло­ны , тормозной кран , колесные тормозные камеры , педаль  тор­мозов, соединительная головка  и разобщительный кран , кран  от­бора воздуха, сливной кран и манометр .

Компрессор  нагнетает воздух в баллоны  и обеспечивает систему сжатым воздухом. Давление воздуха в системе контролируется по мано­метру. При нажатии на педаль  тормозной кран  открывает доступ сжатого воздуха из баллонов  в тормозные камеры  передних и задних колес, механизмы которых раздвигают тормозные колодки. Растормаживание происходит при по­мощи стяжных пружин колодок. От воздушной системы тормозов при по­мощи головки  крана управления приводится в действие механизм  стеклоочистителя.

         

Пневмогидравлический привод тормозов применяют на грузовых автомобилях Урал. В этот привод входят приборы пневматического тормозного привода: компрессор с регулятором давления, баллоны, манометр, тормозной кран и приборы гидравлического тормозного привода – главный тормозной цилиндр, бачок для жидкости и колесные тормозные цилиндры. Такой привод сочетает достоинства пневматического привода – необходимое усилие в системе создается сжатым воздухом – с достоинствами гидравлического привода. Кроме того, пневмогидравлический привод позволяет сравнительно просто осуществлять раздельное управление тормозами колес различных осей.

На автомобилях Урал один привод управляет тормозами передней и средней оси, а другой – тормозами задней оси. Для раздельного управления тормозами в системе установлено два одинаковых пневмогидравлических цилиндра. Каждый цилиндр состоит из двух пневматических цилиндров (усилители) и одного гидравлического.

Два пневматических цилиндра соединяются болтами. Перегородка между цилиндрами служит направляющей для пустотелого штока, на концах которого закреплены поршни. Шток соединен с толкателем, который упирается в поршень главного гидравлического цилиндра.

Поршни и перегородка разделяют цилиндр на четыре полости. Две полости «А» и «В» постоянно соединены с атмосферой посредством трубки, а полости «Б» и «Г» соединены с тормозным краном.

При торможении сжатый воздух из тормозного крана по трубопроводу поступает в полости «Б» и «Г» пневматических цилиндров: в полость «Г» – непосредственно, а в полость «Б» – через осевой и радиальный каналы в штоке. Давлением воздуха поршни перемещаются влево и через толкатель передвигают поршень гидроцилиндра и жидкость вытесняется в тормозные цилиндры колес.

Когда водитель прекращает торможение, трубопровод от пневмоцилиндра через тормозной кран соединяется с атмосферой и пружина пневмоцилиндра возвращает поршни в исходное положение.

 

Вывод.  По конструкции тормозные приводы подразделяются на механические, гидравлические, пневматические и пневмо-гидравлические. В зависимости от конструкции автомобиля, его полной массы и назначения на нем установлен соответствующий тормозной привод.

 

Ответить на вопросы, привести примеры.


 

4.Устройство и работа тормозной системы с гидравлическим приводом

 

Гидравлический привод тормозов (рис. 5) включа­ет в себя главный тормозной цилиндр 4 с резервуаром (бачком), колесные цилиндры 7 и 8 и соединяющие их трубопроводы. В главном тормозном цилиндре установлен поршень 3, соединенный через шток с педалью 2 тормоза. При отпущенной педали между колод­ками 1 и дисками 5 передних колес, а также между колодками 9 и барабанами задних колес имеются зазоры, благодаря которым ко­леса автомобиля могут свободно вращаться. Полости цилиндров и трубопроводов заполнены тормозной жидкостью.

Рис 6. Схема работы гидравлического привода тормозов:

1 — поршни с тормозными колодками; 2 — педаль тормоза; 3 — поршень главного
тормозного цилиндра; 4 — главный тормозной цилиндр; 5 — диск переднего колеса;
6 — скоба; 7 и 8 — колесные цилиндры; 9 — тормозная колодка; 10 — рабочий поршень; 11 — регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах; А и Б —
дисковые тормоза передних колес с фиксированной и плавающей скобами; В — барабанный тормоз заднего колеса;        — движение жидкости;        — движение деталей

При торможении замедление вращения передних колес проис­ходит с некоторым опережением относительно задних. Это сдела­но с целью предотвращения заноса автомобиля. Устройство, обес­печивающее это опережение, называется регулятором давления 11 (см. рис. 6) в приводе задних тормозов. Степень опережения зави­сит от загрузки автомобиля, поэтому регулятор жестко связан с одним из элементов задней подвески. При выходе из строя одного из тормозных механизмов или утеч­ке жидкости из гидропривода тормоза автомобиля не отказывают полностью. Предусмотрено разделение их на два контура, напри­мер «правый передний — левый задний тормоз» и «левый перед­ний — правый задний тормоз». Такое разделение контуров назы­вается диагональным. При параллельном разделении контуры де­лятся на передний и задний (такая схема применяется редко). При выходе из строя одного из контуров второй обеспечит торможение автомобиля, хотя и с меньшей эффективностью.

Внимание! Любые неисправности тормозной системы — утеч­ка жидкости из гидропривода тормозов, неэффективность замед­ления автомобиля при нажатии на педаль тормоза, занос или увод автомобиля в сторону при торможении, износ тормозных колодок, проявляющийся скрипом и «визгом» при торможении — должны быть немедленно устранены во избежание аварии.

Для снижения усилия при нажатии на педаль тормоза применя­ется вакуумный усилитель (рис. 7). Он состоит из корпуса 2 и диафрагмы 3. Диафрагма разделяет корпус на две полости: ва­куумную А и атмосферную Б. Вакуумная полость соединена шлан­гом с впускным трубопроводом двигателя. При отпускании педали тормоза обе полости усилителя находятся под воздействием разре­жения, создаваемого во впускном трубопроводе при работающем двигателе, и центральная пружина 4 прижимает клапан с диафраг­мой вправо (по рисунку), закрывая отверстие трубки связи с атмо­сферой. При нажатии на педаль тормоза 5 через шток 6 диафрагма перемещается влево, полость Б сообщается с атмосферой, а разре­жение в полости А помогает водителю осуществлять торможение автомобиля, снижая усилие на педали тормоза.

Рис. 7. Схема вакуумного усилителя:

1 — главный тормозной цилиндр; 2 — корпус; 3 — диафрагма; 4 — пружина; 5 — пе­даль тормоза; 6 — шток; А — вакуумная полость; Б — атмосферная полость;    

— движение жидкости;            — движение педали

 

Внимание! При неработающем двигателе вакуумный усилитель также находится в нерабочем состоянии, и усилие на педали тор­моза резко возрастает.

Гидравлический привод тормозов применяется на легковых отечественных автомобилях семейства ВАЗ.

     

Вывод.  Гидравлический привод тормозов достаточно эффективен, имеет два независимых контура, но не может быть применен на автомобилях и автобусах с полной массой более 8 т.

 

Ответить на вопросы, привести примеры.

 

 

 

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

—      подвести итоги занятия;

—      напомнить тему, цели и учебные вопросы;

—      объявить оценки;

—      ответить на вопросы;

—      отметить активность и дисциплину на занятии;

—      дать задание на самоподготовку.

 

Используемая литература при составлении методической разработки:

В.П.Полосков и др. «Устройство и эксплуатация автомобилей» издательство «ДОСААФ», Москва, 1987 стр. 286-269.

В.Л.Роговцев и др. «Устройство и эксплуатация автотранспортных средств». Изд. «Транспорт», Москва, 1998 г. стр. 276-279, 287, 293-294, 297-298. 


Устройство тормозной системы автомобиля

Общее устройство и принцип работы тормозной системы.

Без тормозной системы невозможно безопасное управление автомобилем. Тормозная система предназначена во первых для управляемого снижения скорости автомобиля. Во вторых для полной остановки транспортного средства и в третьих для удержания автомобиля на месте. Тормозные системы автомобиля находятся по ссылке autosteering.ru/catalog/tormoznye-sistemy-2. Огромное количество тормозных систем, на разные автомобили.

Для реализации этих функций на автомобиле устанавливаются следующие виды тормозных систем.

-рабочая,

-запасная,

-стояночная.

Рабочая тормозная система автомобиля предназначена для управляемого снижения скорости и полной остановке автомобиля. Она приводится в действие с помощью педали тормоза.

Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля на месте, в течении длительного времени. Например для исключения движения автомобиля на парковке. Стояночная система приводится в действие с помощью рычага стояночного тормоза, ручника.

Запасная тормозная си стема выполняет те же функции, что и рабочая система. Запасная система включается в работу, только при отказе или неисправности рабочей тормозной системы. И обеспечивает возможность остановки автомобиля. Чаще всего запасная тормозная система реализуется, как часть рабочей тормозной системы.

Основной на автомобиле является рабочая тормозная система. От ее исправности на прямую зависит безопасность движения транспортного средства, а именно своевременная остановка и возможность двигаться с безопасной скоростью. Основными элементами рабочей тормозной системы является:

-бачок,

-главный тормозной цилиндр,

-рабочие цилиндры,

-соединительные трубопроводы.

В общем виде принцип работы тормозной системы сводится к следующему. При необходимости снижения скорости водитель нажимает педаль тормоза. Далее усилие нажатия передается от педали на поршень главного тормозного цилиндра, за счет этого усилия поршень начинает перемещаться и выдавливает из цилиндра тормозную жидкость. Жидкость перемещается по трубопроводам к рабочим цилиндрам.

Общая схема пневматической тормозной системы грузовых автомобилей

Контекст 1

… Пневматическая подсистема Схема типичной пневматической подсистемы пневматических тормозов представлена ​​на рис. 1. Воздух от компрессора накапливается в накопительных резервуарах . …

Контекст 2

… реакция контроллера (измеренное давление в тормозной камере) для трех значений C = {0,75, 1,25 и 1,75} построена для каждого случая. На рисунке 9 видно, что контроллер может хорошо отслеживать полный шаг до давления подачи 515 кПа (60 фунтов на кв. дюйм) для всех трех значений C.В случае применения частичного шага к установившемуся давлению 377 кПа (40 фунтов на кв. дюйм изб.) (см. рис. 10) замечено, что отклик контроллера становится быстрее по мере увеличения значения C, но при этом увеличивается перерегулирование. . Обратите внимание, что при C = 1,75 отклик в установившемся режиме становится колебательным по своей природе, поскольку контроллер становится очень чувствительным к небольшим ошибкам между желаемым и измеренным давлением. …

Контекст 3

… причиной временной задержки, наблюдаемой на этих рисунках, является поведение тормозной системы.На рисунках 11-14 показаны те же ступенчатые входные испытания для давления подачи 584 кПа (70 фунтов на кв. дюйм изб.) и 653 кПа (80 фунтов на кв. дюйм изб.). кПа (60 фунтов на кв. дюйм) при давлении подачи 515 кПа (60 фунтов на кв. дюйм) можно увидеть на рис. 584 кПа (70 фунтов на кв. дюйм изб.) и 653 кПа (80 фунтов на кв. дюйм изб.). кПа (60 фунтов на кв. дюйм) при давлении подачи 515 кПа (60 фунтов на кв. дюйм) можно увидеть на рис. 15. Кроме того, реакция контроллера на частичное линейное изменение давления в установившемся режиме 377 кПа (40 фунтов на кв. дюйм) при том же давлении подачи можно увидеть на рисунке 16….

Контекст 5

… (60 фунтов на кв. дюйм) при давлении подачи 515 кПа (60 фунтов на кв. дюйм) можно увидеть на рис. давление 377 кПа (40 фунтов на кв. дюйм, ман.) при том же давлении подачи можно увидеть на рис. 16. И снова можно заметить, что стационарная реакция становится колебательной, когда C = 1,75 во время частичного торможения. …

Контекст 6

… опять же, можно заметить, что стационарная реакция становится колебательной, когда C = 1.75 во время частичного торможения. На рисунках 17-20 показаны те же входные испытания траектории рампы для давления подачи 584 кПа (70 фунтов на кв. дюйм изб.) и 653 кПа (80 фунтов на кв. дюйм изб.). Возможные виды деятельности, которые могут быть выполнены в будущем, включают: …

Тормоза для самолетов

У очень ранних самолетов не было тормозной системы для замедления и остановки самолета, когда он находится на земле. Вместо этого они полагаются на низкие скорости, мягкие поверхности аэродрома и трение, создаваемое хвостовой опорой, для снижения скорости во время наземных операций.Тормозные системы, разработанные для самолетов, стали обычным явлением после Первой мировой войны, поскольку скорость и сложность самолетов увеличивались, а использование гладких взлетно-посадочных полос с твердым покрытием росло. Все современные самолеты оснащены тормозами. От их надлежащего функционирования зависит безопасная эксплуатация самолета на земле. Тормоза замедляют самолет и останавливают его за разумное время. Они удерживают самолет в неподвижном состоянии во время запуска двигателя и во многих случаях управляют самолетом во время руления. На большинстве самолетов каждое из основных колес снабжено тормозным узлом.Носовое колесо или хвостовое колесо не имеют тормоза.

В типичной тормозной системе механические и/или гидравлические связи с педалями руля направления позволяют пилоту управлять тормозами. Нажатие на верхнюю часть правой педали руля приводит в действие тормоз правого основного колеса (колес), а нажатие на верхнюю часть левой педали руля приводит в действие тормоз левого основного колеса (колес). Основная работа тормозов включает преобразование кинетической энергии движения в тепловую энергию посредством создания трения.Выделяется большое количество тепла, и к компонентам тормозной системы предъявляются высокие требования. Правильная регулировка, проверка и техническое обслуживание тормозов необходимы для эффективной работы.

В современных самолетах обычно используются дисковые тормоза. Диск вращается вместе с поворотным колесом, в то время как неподвижный суппорт сопротивляется вращению, создавая трение о диск при торможении. Размер, вес и посадочная скорость самолета влияют на конструкцию и сложность дисковой тормозной системы.Одиночные, двойные и многодисковые тормоза являются распространенными типами тормозов. Сегментные роторные тормоза используются на больших самолетах. Расширительные трубчатые тормоза можно найти на старых больших самолетах. В современном авиационном парке все чаще используются углеродные диски.


Однодисковые тормоза

Небольшие легкие самолеты обычно обеспечивают эффективное торможение с помощью одного диска, прикрепленного шпонкой или болтом к каждому колесу. Когда колесо вращается, вращается и диск. Торможение осуществляется путем приложения трения к обеим сторонам диска от невращающегося суппорта, прикрепленного болтами к фланцу оси шасси.Поршни в корпусе суппорта под действием гидравлического давления прижимают изнашиваемые тормозные колодки или накладки к диску при торможении. Главные гидравлические цилиндры, соединенные с педалями руля направления, создают давление при нажатии на верхние половины педалей руля направления.

Плавающие дисковые тормоза

Плавающий дисковый тормоз показан на рис. 1. Более подробное изображение этого типа тормоза в разобранном виде показано на рис. 2. Суппорт охватывает диск. В корпусе просверлены три цилиндра, но на других тормозах это количество может отличаться.Каждый цилиндр принимает приводной поршень в сборе, состоящий в основном из поршня, возвратной пружины и автоматического регулировочного штифта. Каждый тормозной узел имеет шесть тормозных накладок или шайб. Три расположены на концах поршней, находящихся во внешней стороне суппорта. Они предназначены для перемещения внутрь и наружу вместе с поршнями и оказывают давление на внешнюю сторону диска. Напротив этих шайб с внутренней стороны суппорта расположены еще три накладки. Эти накладки являются стационарными.

Рисунок 1. Один дисковый тормоз представляет собой плавучий диск, фиксированный суппорт тормоз
Рисунок 2. Взрывленный вид на один дисковый тормоз в сборе на легком самолете

Тормозной диск крепится к колесу шпонкой. Он может свободно перемещаться в боковых прорезях для ключей. Это известно как плавающий диск. При торможении поршни выходят из внешних цилиндров, а их шайбы касаются диска.Диск слегка скользит в шпоночных пазах, пока внутренние неподвижные шайбы также не коснутся диска. В результате к каждой стороне диска прикладывается довольно равномерное трение, и, таким образом, вращательное движение замедляется.

Когда тормозное давление сбрасывается, возвратная пружина в каждом узле поршня отталкивает поршень от диска. Пружина обеспечивает заданный зазор между каждой шайбой и диском. Функция саморегулировки тормоза поддерживает одинаковый зазор независимо от степени износа тормозных шайб.Регулировочный штифт на задней части каждого поршня перемещается вместе с поршнем через фрикционный захват штифта. Когда тормозное давление сброшено, силы возвратной пружины достаточно, чтобы отодвинуть поршень от тормозного диска, но недостаточно, чтобы сдвинуть регулировочный штифт, удерживаемый трением захвата штифта. Поршень останавливается, когда он касается головки регулировочного штифта. Таким образом, независимо от степени износа, для срабатывания тормоза требуется один и тот же ход поршня. Стержень штифта, выступающий через головку блока цилиндров, служит индикатором износа.В информации по техническому обслуживанию производителя указана минимальная длина штифта, который должен выступать, чтобы тормоз считался годным к полетам. [Рис. 3]

имеет необходимые проходы для облегчения движения гидравлической жидкости и приложения давления при использовании тормозов.В корпусе суппорта также есть выпускное отверстие, используемое техническим специалистом для удаления нежелательного воздуха из системы. Прокачка тормозов, как известно, должна производиться в соответствии с инструкциями производителя по техническому обслуживанию.

Неподвижные дисковые тормоза

К обеим сторонам тормозного диска должно быть приложено равномерное давление, чтобы обеспечить требуемое трение и обеспечить одинаковые свойства износа тормозных накладок. Плавающий диск выполняет это, как описано выше. Этого также можно добиться, жестко прикрутив диск болтами к колесу и позволив тормозному суппорту и накладкам перемещаться вбок при приложении давления.Это конструкция обычного дискового тормоза с фиксированным диском, используемого на легких самолетах. Тормоз производится Cleveland Brake Company и показан на рис. 4. Детальный вид тормоза того же типа в разобранном виде показан на рис. 5. легкий самолет — неподвижный дисковый тормоз. Это позволяет тормозному суппорту перемещаться в поперечном направлении на анкерных болтах, обеспечивая равномерное давление на каждую сторону тормозного диска

Рисунок 5.Покомпонентное изображение двухпоршневого тормоза Cleveland в сборе

Конструкция с фиксированным диском и плавающим суппортом позволяет тормозному суппорту и накладкам регулировать положение относительно диска. Накладки приклепаны к прижимной плите и затыльнику. Два анкерных болта, проходящие через прижимную пластину, крепятся к узлу цилиндра. Другие концы болтов могут свободно входить и выходить из втулок моментной пластины, которая крепится болтами к фланцу оси. Узел цилиндра крепится болтами к задней пластине, чтобы закрепить узел вокруг диска.При приложении давления суппорт и накладки центрируются на диске благодаря скользящему действию анкерных болтов во втулках моментной пластины. Это обеспечивает одинаковое давление на обе стороны диска, чтобы замедлить его вращение.

Уникальной особенностью тормозов Cleveland является то, что накладки можно заменить, не снимая колесо. Отвинчивание узла цилиндра от задней пластины позволяет анкерным болтам выскользнуть из втулок упорной пластины. После этого вся сборка суппорта становится свободной и обеспечивает доступ ко всем компонентам.

Требования к техническому обслуживанию всех однодисковых тормозных систем аналогичны требованиям к тормозным системам любого типа. Требуется регулярный осмотр на наличие повреждений и износа накладок и дисков. Замена изношенных деталей всегда сопровождается эксплуатационной проверкой. Проверка производится во время руления самолета. Тормозное действие для каждого основного колеса должно быть одинаковым при одинаковом усилии на педали. При нажатии педали должны быть твердыми, а не мягкими или губчатыми. Когда давление на педаль отпускается, тормоза должны отпускаться без каких-либо признаков сопротивления.

Двухдисковые тормоза

Двухдисковые тормоза используются на самолетах, где один диск на каждом колесе не обеспечивает достаточного тормозного трения. Два диска крепятся к колесу вместо одного. Центральный держатель расположен между двумя дисками. Он содержит накладки с каждой стороны, которые соприкасаются с каждым из дисков при торможении. Крепежные болты суппорта длинные и крепятся через центральное крепление, а также заднюю пластину, которая крепится болтами к большим и тяжелым самолетам, требующим использования многодисковых тормозов.сборка корпуса. [Рис. 6]

Рис. 6. Двухдисковый тормоз похож на однодисковый. В нем используется центральный держатель для удержания тормозных колодок на каждом из дисков

Многодисковые тормоза

Для больших и тяжелых самолетов требуются многодисковые тормоза. Многодисковые тормоза — это тормоза для тяжелых условий эксплуатации, предназначенные для использования с клапанами управления силовыми тормозами или главными цилиндрами повышения мощности, что обсуждается далее в этой главе.Тормозной узел состоит из удлиненного держателя подшипника, аналогичного блоку с торсионной трубкой, который крепится болтами к фланцу оси. Он поддерживает различные тормозные детали, в том числе кольцевой цилиндр и поршень, серию стальных дисков, чередующихся с дисками с медным или бронзовым покрытием, заднюю пластину и фиксатор задней пластины. Стальные статоры крепятся шпонкой к держателю подшипника, а роторы с медным или бронзовым покрытием крепятся шпонкой к вращающемуся колесу. Гидравлическое давление, приложенное к поршню, вызывает сжатие всего пакета статоров и роторов.Это создает огромное трение и тепло и замедляет вращение колеса. [Рисунок 7]

статоры

Как и в однодисковых и двухдисковых тормозах, втягивающие пружины возвращают поршень в камеру корпуса держателя подшипника при сбросе гидравлического давления.Гидравлическая жидкость выходит из тормоза в возвратную линию через автоматический регулятор. Регулятор задерживает в тормозах заданное количество жидкости, которого как раз достаточно для обеспечения правильных зазоров между роторами и статорами. [Рисунок 8] Износ тормозов обычно измеряется с помощью измерителя износа, который не является частью тормозного узла. Эти типы тормозов обычно используются на старых самолетах транспортной категории. Роторы и статоры относительно тонкие, всего около 1/8 дюйма толщиной. Они плохо рассеивают тепло и имеют склонность к деформации.

Рисунок 8. Недостатный дисковый тормоз с деталями автоматического регулировки

сегментированные ротор-дисковые тормоза

Большое количество тепла, создаваемого при замедлении вращения колес на больших и высокопроизводительных самолетах проблематично. Для лучшего отвода этого тепла были разработаны сегментированные роторно-дисковые тормоза. Сегментные роторно-дисковые тормоза представляют собой многодисковые тормоза, но имеют более современную конструкцию, чем тип, рассмотренный ранее.Есть много вариаций. Большинство из них имеют многочисленные элементы, которые помогают контролировать и рассеивать тепло. Сегментные роторно-дисковые тормоза представляют собой тормоза для тяжелых условий эксплуатации, специально адаптированные для использования с гидравлическими системами высокого давления силовых тормозных систем. Торможение осуществляется с помощью нескольких наборов стационарных тормозных накладок с высоким коэффициентом трения, которые соприкасаются с вращающимися сегментами. Роторы имеют прорези или секции с промежутками между ними, что помогает рассеивать тепло и дает название тормозу.Многодисковые тормоза с сегментированным ротором являются стандартным тормозом, используемым на высокопроизводительных самолетах и ​​самолетах-носителях.

Рис. Тормоз очень похож на ранее описанный многодисковый тормоз. Тормозной узел состоит из держателя, поршня и манжетного уплотнения поршня, нажимной пластины, вспомогательной пластины статора, сегментов ротора, пластин статора, автоматических регуляторов и опорной пластины.

Держатель в сборе или корпус тормоза с торсионной трубкой является основным узлом тормоза с сегментным ротором. Это часть, которая крепится к фланцу амортизаторной стойки шасси, на котором собираются другие компоненты тормоза. На некоторых тормозах в держателе выточены две канавки или цилиндра для установки поршневых колпачков и поршней. [Рисунок 9] Большинство сегментированных роторно-дисковых тормозов имеют многочисленные отдельные цилиндры, врезанные в корпус тормоза, в которые помещается такое же количество приводных поршней.Часто эти цилиндры питаются от двух разных гидравлических источников, чередуя каждый второй цилиндр от одного источника. Если один источник выходит из строя, тормоз все еще достаточно работает на другом. [Рис. 10] Внешние фитинги в держателе или корпусе тормоза пропускают гидравлическую жидкость. Также можно найти порт для слива.

Рис. 10. Во многих современных дисковых тормозах с сегментным ротором используется корпус, обработанный для установки нескольких отдельных поршней привода -вращающаяся пластина с насечками на внутренней окружности для надевания на приводные втулки статора или стержни торсионной трубки.Поршни привода тормозов контактируют с нажимным диском. Обычно между головкой поршня и прижимной пластиной используется изолятор, препятствующий передаче тепла от тормозных дисков. Нажимная пластина передает движение поршней стопке роторов и статоров, которые сжимаются, чтобы замедлить вращение колес. В большинстве конструкций материал тормозных накладок, прикрепленный непосредственно к нажимной пластине, контактирует с первым ротором в стопке, чтобы передать движение поршню (поршням). [Рисунок 9] Также можно использовать вспомогательную пластину статора с тормозной накладкой на стороне, противоположной прижимной пластине.

Любое количество чередующихся роторов и статоров прижимаются под действием гидравлического давления к опорной плите тормозного узла при включении тормозов. Опорная пластина представляет собой тяжелую стальную пластину, прикрепленную болтами к корпусу или торсионной трубе на фиксированном расстоянии от корпуса водила. В большинстве случаев к нему прикреплен материал тормозных накладок, и он контактирует с последним ротором в стопке. [Рис. 9]


Статоры представляют собой плоские пластины с насечками на внутренней окружности, которые удерживаются в неподвижном состоянии шипами торсионной трубки.У них есть изнашиваемый материал тормозных накладок, приклепанный или приклеенный к каждой стороне, чтобы обеспечить контакт с соседними роторами. Вкладыш обычно состоит из множества изолированных блоков. [Рис. 9] Пространство между блоками футеровки способствует рассеиванию тепла. Состав облицовочных материалов разный. Часто используется сталь.

Роторы представляют собой диски с прорезями или сегментами, которые имеют выемки или выступы на внешней окружности, соединяющие вращающееся колесо. Щели или промежутки между секциями ротора создают сегменты, которые позволяют теплу рассеиваться быстрее, чем если бы ротор был сплошным.Они также допускают расширение и предотвращают деформацию. [Рисунок 9] Роторы обычно изготавливаются из стали, к которой с обеих сторон приклеена фрикционная поверхность. Обычно для создания контактной поверхности ротора используется спеченный металл.

Сегментные многодисковые тормоза используют блоки втягивающих пружин с автоматическими регуляторами зазора для отвода задней пластины от пакета ротора и статора при снятии тормозного давления. Это обеспечивает зазор, чтобы колесо могло беспрепятственно вращаться из-за контактного трения между деталями тормоза, но удерживает блоки в непосредственной близости для быстрого контакта и торможения при включении тормозов.Количество втягивающих устройств зависит от конструкции тормоза. На рис. 11 показан тормозной узел, используемый на самолете транспортной категории Boeing 737. На виде в разрезе можно увидеть количество и расположение механизмов втягивания автоматической регулировки. Также показаны детали механизмов.

действовать таким же образом.Они выдвигаются при приложении тормозного усилия, но шарик в трубке ограничивает величину возврата величиной, равной износу тормозных колодок. На показанном тормозе используются два независимых индикатора износа. Индикаторный штифт, прикрепленный к задней пластине, выступает через держатель. Величина, на которую он выступает при включенных тормозах, измеряется, чтобы определить, требуются ли новые накладки.

ПРИМЕЧАНИЕ. В других сегментных многодисковых тормозах могут использоваться несколько иные методы втягивания нажимной пластины и индикации износа.Обратитесь к информации по техническому обслуживанию производителя, чтобы убедиться, что индикаторы износа считываются правильно.

Карбоновые тормоза

Сегментированные многодисковые тормоза уже много лет надежно служат авиационной промышленности. Со временем он эволюционировал, стремясь сделать его легким и быстро и безопасно рассеять тепло трения при торможении. Последней итерацией многодискового тормоза является тормоз с углеродным диском. В настоящее время он используется на высокопроизводительных самолетах и ​​​​авианосцах.Углеродные тормоза названы так потому, что для изготовления тормозных дисков используются материалы из углеродного волокна. [Рисунок 12]

На самолетах большой транспортной категории одно только это может сэкономить несколько сотен фунтов веса самолета. Диски из углеродного волокна заметно толще, чем роторы из спеченной стали, но при этом очень легкие.Они способны выдерживать температуры на пятьдесят процентов выше, чем тормоза из стальных компонентов. Максимальная расчетная рабочая температура ограничена способностью смежных компонентов выдерживать высокую температуру. Было показано, что углеродные тормоза выдерживают в два-три раза большую температуру, чем стальные тормоза, в неавиационных приложениях. Углеродные роторы также рассеивают тепло быстрее, чем стальные. Углеродный ротор сохраняет свою прочность и размеры при высоких температурах. Более того, углеродные тормоза служат на двадцать-пятьдесят процентов дольше, чем стальные, что снижает затраты на техническое обслуживание.Единственным препятствием для использования карбоновых тормозов на всех самолетах является высокая стоимость производства. Ожидается, что цена будет снижаться по мере совершенствования технологий и выхода на рынок большего числа эксплуатантов самолетов.

Расширительные трубчатые тормоза

Расширительные трубчатые тормоза — это другой подход к торможению, который использовался на самолетах всех размеров, произведенных в 1930–1950-х годах. Это легкий тормоз низкого давления, прикрепленный болтами к фланцу оси, который помещается внутри стального тормозного барабана. Плоская неопреновая трубка, армированная тканью, крепится по окружности колесообразного торсионного фланца.Открытая плоская поверхность трубки расширителя облицована тормозными колодками, аналогичными материалу тормозных накладок. Две плоские рамы крепятся болтами к боковым сторонам торсионного фланца. Выступы на рамах содержат трубу и позволяют прикрепить болтами равномерно расположенные торсионные стержни поперек трубы между каждой тормозной колодкой. Они предотвращают круговое движение трубы на фланце. [Рис. 13]

Гидравлическая жидкость под давлением направляется через этот штуцер внутрь трубы при торможении. Трубка расширяется наружу, и тормозные колодки соприкасаются с колесным барабаном, вызывая трение, замедляющее колесо. По мере увеличения гидравлического давления увеличивается трение. Полуэллиптические пружины, расположенные под торсионными стержнями, возвращают трубку расширителя в плоское положение вокруг фланца при снятии гидравлического давления. Зазор между расширительной трубкой и тормозным барабаном регулируется вращением регулятора на некоторых тормозах с расширительной трубкой.Обратитесь к руководству по техническому обслуживанию производителя для правильной настройки зазора. На рис. 14 показан разнесенный вид трубчатого тормоза с расширителем и детализированы его компоненты.

Расширительные трубчатые тормоза работают хорошо, но имеют некоторые недостатки. Они имеют тенденцию терпеть неудачу, когда холодно. Они также имеют тенденцию к набуханию при температуре и утечке. В этом случае они могут затянуться внутрь барабана. В конце концов, от расширительных тормозов отказались в пользу дисковых тормозных систем.

Рисунок 14.Покомпонентный вид тормоза с расширительной трубкой

Различные тормозные узлы, описанные в предыдущем разделе, используют для работы гидравлическую энергию. В этом разделе обсуждаются различные способы подачи требуемого давления гидравлической жидкости к тормозным узлам. Существует три основных исполнительных системы:

  1. Независимая система, не являющаяся частью основной гидросистемы самолета;
  2. Бустерная система, в которой гидравлическая система самолета периодически используется при необходимости; и
  3. Тормозная система с усилителем, в которой в качестве источника давления используется только основная гидравлическая система(ы) самолета.

Системы на разных самолетах различаются, но общий принцип работы аналогичен описанным.

Независимые главные цилиндры

Как правило, небольшие, легкие самолеты и самолеты без гидравлических систем используют независимые тормозные системы. Независимая тормозная система никак не связана с гидросистемой самолета. Главные цилиндры используются для создания необходимого гидравлического давления для работы тормозов. Это похоже на тормозную систему автомобиля.

В большинстве систем управления тормозами пилот нажимает на верхнюю часть педалей руля направления, чтобы задействовать тормоза. Главный цилиндр для каждого тормоза механически связан с соответствующей педалью руля направления (т. е. правый главный тормоз с правой педалью руля направления, левый главный тормоз с левой педалью руля направления). [Рис. 15] Когда педаль нажата, поршень внутри герметичной заполненной жидкостью камеры в главном цилиндре нагнетает гидравлическую жидкость по трубопроводу к поршню(ам) в тормозном узле. Тормозной поршень (поршни) прижимают тормозные колодки к тормозному диску, создавая трение, замедляющее вращение колеса.Давление увеличивается во всей тормозной системе и на роторе, когда педаль нажимается сильнее.

Рис. 15. Главные цилиндры в независимой тормозной системе напрямую соединены с педалями руля направления или соединены с помощью механической связи

гидравлическая жидкость. У других есть один удаленный резервуар, который обслуживает оба главных цилиндра самолета.[Рис. 16] Несколько легких самолетов с управляемым носовым колесом имеют только один главный цилиндр, который приводит в действие оба тормоза основных колес. Это возможно, потому что управление самолетом во время руления не требует дифференциального торможения. Независимо от настройки именно главный цилиндр создает давление, необходимое для торможения.

Рисунок 16. Выносной резервуар обслуживает оба главных цилиндра в некоторых независимых тормозных системахЭта конкретная модель представляет собой главный цилиндр Goodyear. Цилиндр всегда заполнен гидравлической жидкостью, не содержащей воздуха и загрязнений, как и резервуар, и линия, соединяющая их вместе. Когда верхняя часть педали руля направления нажата, поршневой рычаг механически перемещается вперед в главный цилиндр. Он прижимает поршень к жидкости, которая по трубопроводу направляется к тормозу. Когда давление на педаль ослабляется, возвратные пружины в тормозном узле втягивают тормозные поршни обратно в корпус тормоза.Гидравлическая жидкость за поршнями вытесняется и должна вернуться в главный цилиндр. При этом возвратная пружина в главном цилиндре перемещает поршень, шток поршня и педаль руля обратно в исходное положение (тормоз выключен, педаль не нажата). Жидкость за поршнем главного цилиндра возвращается в резервуар. Тормоз готов к повторному наложению. Рис. 17. Главный тормозной цилиндр Goodyear от независимой тормозной системы с выносным бачкомЗахваченная жидкость может привести к тому, что тормоз будет тянуться к ротору(ам). Также могут возникнуть утечки. Когда тормоза не задействованы, жидкость должна безопасно расширяться, не вызывая этих проблем. Компенсационный порт включен в большинство главных цилиндров, чтобы облегчить это. В главном цилиндре на рис. 17 это отверстие открывается, когда поршень полностью втянут. Жидкость в тормозной системе может расширяться в бачок, способный принять дополнительный объем жидкости. Типичный резервуар также вентилируется в атмосферу, чтобы обеспечить положительное давление на жидкость.

Передняя сторона головки поршня содержит уплотнение, закрывающее компенсационный порт при торможении, что позволяет увеличить давление. Уплотнение действует только в прямом направлении. Когда поршень возвращается или полностью втягивается в исходное положение, жидкость за поршнем может свободно течь через отверстия в головке поршня, восполняя любую жидкость, которая может быть потеряна после главного цилиндра. Задний конец главного цилиндра имеет уплотнение, которое постоянно предотвращает утечку.Резиновый чехол надевается на шток поршня и задний конец главного цилиндра для защиты от пыли.

Стояночный тормоз для этой тормозной системы главного цилиндра с выносным бачком представляет собой механическое устройство с храповым механизмом между главным цилиндром и педалями руля направления. При затянутых тормозах храповик приводится в действие нажатием на рукоятку стояночного тормоза. Чтобы отпустить тормоза, педали руля направления нажимаются еще больше, позволяя храповику выйти из зацепления. При включенном стояночном тормозе любое расширение гидравлической жидкости из-за температуры компенсируется пружиной в механическом рычажном механизме.

Общим требованием ко всем тормозным системам является отсутствие смешивания воздуха с гидравлической жидкостью. Поскольку воздух сжимаем, а гидравлическая жидкость, по сути, не сжимаема, любой воздух под давлением при торможении приводит к порче тормозов. Педали не ощущаются твердыми при нажатии из-за сжатия воздуха. Тормозные системы должны быть прокачаны, чтобы удалить весь воздух из системы. Инструкции по прокачке тормозов содержатся в информации по техническому обслуживанию производителя. Тормозные системы, оборудованные главными цилиндрами Goodyear, должны быть прокачаны сверху вниз, чтобы удалить весь воздух, оставшийся позади поршня главного цилиндра.

Альтернативное распространенное устройство независимых тормозных систем включает два главных цилиндра, каждый со своим встроенным резервуаром для жидкости. За исключением расположения резервуара, тормозная система в основном такая же, как только что описанная. Главные цилиндры, как и прежде, механически связаны с педалями руля направления. Нажатие на верхнюю часть педали приводит к тому, что шток поршня толкает поршень в цилиндр, вытесняя жидкость к тормозному узлу. Шток поршня перемещается в компенсаторной втулке и содержит уплотнительное кольцо, которое герметизирует шток и поршень, когда шток перемещается вперед.Это блокирует компенсационные порты. При отпускании пружина возвращает поршень в исходное положение, которое наполняет резервуар по мере его возвращения. Уплотнение на конце штока отводится от головки поршня, обеспечивая свободный поток жидкости из цилиндра через компенсационные отверстия в поршне в резервуар. [Рис. 18]

Рис. 18. Показан обычный главный цилиндр со встроенным резервуаром. На иллюстрации А показан главный цилиндр при выключенных тормозах.Компенсационный порт открыт, чтобы жидкость могла расширяться в резервуар в случае повышения температуры. В B включаются тормоза. Уплотнение на конце штока поршня закрывает компенсационное отверстие, когда оно соприкасается с головкой поршня. Сервисный порт находится в верхней части резервуара главного цилиндра. Как правило, в порту устанавливается вентилируемая заглушка для создания положительного давления на жидкость.

Тормоза с усилителем

В независимой тормозной системе давление, прикладываемое к тормозам, настолько велико, насколько велико давление ноги на верхнюю часть педали руля направления. Усиленные тормозные системы при необходимости увеличивают усилие, развиваемое пилотом, за счет давления в гидравлической системе. Усиление только при резком торможении. Это приводит к большему давлению на тормоза, чем может обеспечить пилот. Тормоза с усилителем используются на средних и больших самолетах, которым не требуется тормозная система с полной мощностью.

Главный тормозной цилиндр с усилителем для каждого тормоза механически закреплен на педалях руля направления. Однако главный тормозной цилиндр с усилителем работает иначе. [Рис. 19]

давление от ноги пилота через механическую связь перемещает поршень главного цилиндра в направлении подачи жидкости к тормозам.Начальное движение закрывает тарелку компенсатора, используемую для компенсации теплового расширения, когда тормоза не задействованы. Когда пилот сильнее нажимает на педаль, подпружиненный тумблер перемещает золотниковый клапан в цилиндре. Давление в гидросистеме самолета поступает через клапан на обратную сторону поршня. Давление увеличивается, как и сила, развиваемая для включения тормозов.

При отпускании педали шток поршня перемещается в противоположном направлении, и поршень возвращается к упору поршня.Компенсационная тарелка снова открывается. Переключатель снимается с золотника с помощью рычагов, и жидкость толкает золотник назад, открывая порт возвратного коллектора системы. Системная гидравлическая жидкость, используемая для повышения тормозного давления, возвращается через порт.

Силовые тормоза

Большие и высокопроизводительные самолеты оснащены силовыми тормозами для замедления, остановки и удержания самолета. Системы привода тормозов с усилителем используют гидравлическую систему самолета в качестве источника энергии для включения тормозов. Пилот нажимает на верхнюю часть педали руля направления для торможения, как и в случае с другими исполнительными системами.Требуемый объем и давление гидравлической жидкости не могут быть обеспечены главным цилиндром. Вместо этого клапан управления силовым тормозом или дозирующий клапан тормоза получает сигнал от педали тормоза либо напрямую, либо через рычаги. Клапан дозирует гидравлическую жидкость в соответствующий тормозной узел в прямой зависимости от давления на педаль.

Многие конструкции тормозных систем с усилителем используются. Большинство из них похожи на упрощенную систему, показанную на рисунке 20-A. Тормозные системы с усилителем сконструированы таким образом, чтобы облегчить градуированное управление тормозным давлением, ощущение педали тормоза и необходимое резервирование, необходимое в случае отказа гидравлической системы.Тормозные системы больших самолетов включают в себя устройства обнаружения и коррекции противоскольжения. Это необходимо, потому что занос колес трудно обнаружить в кабине экипажа без датчиков. Однако заносом можно быстро управлять автоматически посредством регулирования давления гидравлической жидкости в тормозах. Гидравлические предохранители также часто встречаются в тормозных системах с усилителем. Враждебная среда вокруг шасси увеличивает вероятность разрыва или разрыва троса, выхода из строя фитинга или возникновения других неисправностей гидравлической системы, когда гидравлическая жидкость теряется на пути к тормозным узлам.Предохранитель останавливает любой чрезмерный поток жидкости при его обнаружении, закрывая его, чтобы удержать оставшуюся жидкость в гидравлической системе. Челночные клапаны используются для направления потока из дополнительных источников жидкости, например, в резервных системах или при использовании источника питания аварийного торможения. Тормозная система авиалайнера показана на рисунке 20-B.

/Brake Metering Valve

Ключевым элементом в системе силового торможения является тормозной регулирующий клапан, иногда называемый тормозным дозирующим клапаном.Он реагирует на нажатие педали тормоза, направляя гидравлическую жидкость системы самолета на тормоза. По мере увеличения давления на педаль тормоза к тормозу направляется больше жидкости, что приводит к более высокому давлению и усилению тормозного действия.

Тормозной дозирующий клапан самолета Boeing 737 показан на рис. 21. Система, в которой он установлен, показана на рис. 22. Два источника гидравлического давления обеспечивают резервирование в этой тормозной системе. Тормозной входной вал, соединенный с рулем направления/тормозной педалью через механические связи, обеспечивает входной сигнал положения для дозирующего клапана.Как и в большинстве клапанов управления тормозами, входной вал тормоза перемещает конусообразный золотник или золотник в клапане, позволяя давлению гидравлической системы поступать к тормозам. В то же время задвижка закрывает и открывает доступ к обратному порту гидравлической системы по мере необходимости.

Рис. 21. Тормозной дозирующий клапан Боинга 737. Механически обработанный золотник или золотник перемещается вбок, чтобы обеспечить правильное количество жидкости гидравлической системы к тормозам.Развиваемое давление пропорционально степени нажатия педали руля/тормоза и величине смещения ползуна. Заслонка/золотник также одновременно регулирует возврат жидкости в возвратный коллектор гидравлической системы при сбросе тормозного давления

При нажатии педали руля/тормоза золотник дозирующего клапана перемещается влево.[Рис. 21] Он закрывает обратный порт, чтобы в тормозной системе могло образоваться давление. Напорная камера гидравлического питания соединена с напорной камерой тормозной системы движением ползуна, который благодаря своей конусности разблокирует проход между ними. При дальнейшем нажатии на педаль золотник клапана перемещается дальше влево. Это позволяет большему количеству жидкости поступать к тормозам из-за сужающейся формы ползуна. Тормозное давление увеличивается с дополнительной жидкостью. Канал в ползуне направляет тормозную жидкость в компенсационную камеру в конце ползуна.Это действует на конец ползуна, создавая возвратную силу, которая противодействует начальному движению ползуна и дает ощущение педали тормоза. В результате нагнетательный и возвратный порты закрываются, а давление, пропорциональное давлению ноги на педаль, удерживается на тормозах. При отпускании педали возвратная пружина и давление в компенсационной камере переводят золотник вправо в исходное положение (возвратное отверстие открыто, напорная камера подачи и напорная камера тормоза заблокированы друг от друга).

Дозирующий клапан работает, как описано, одновременно для внутреннего и внешнего тормозов. [Рис. 21] Конструкция звена в сборе такова, что одна сторона дозирующего клапана может работать, даже если другая выходит из строя. Большинство клапанов управления тормозами и дозирующих клапанов работают аналогичным образом, хотя многие из них представляют собой отдельные блоки, питающие только один тормозной узел.

Автоматический тормоз, указанный на схеме дозирующего клапана, подключен к гидравлической магистрали уборки шасси.Жидкость под давлением поступает в этот порт и слегка сдвигает затвор влево, чтобы автоматически задействовать тормоза после взлета. Это предотвращает вращение колес, когда они втянуты в колесные арки. Давление автоматического торможения удерживается в этом порту, когда шасси полностью убрано, поскольку давление в системе уборки сбрасывается.

Чувствительность педали руля направления/тормоза в основном обеспечивается клапаном управления тормозом или тормозным дозирующим клапаном в тормозной системе с усилителем. Многие самолеты улучшают ощущение педали с помощью дополнительного сенсорного блока.Блок усиления чувствительности тормозного клапана в описанной выше системе использует ряд внутренних пружин и поршней различных размеров для создания усилия, прикладываемого к движению входного вала тормоза. Это обеспечивает ощущение обратной связи через механические соединения в соответствии с количеством нажатой педали руля направления/тормоза. Запрос на легкое торможение с легким нажатием педали приводит к легкому ощущению педали и более сильному сопротивлению, когда педали нажимаются сильнее во время резкого торможения. [Рис. 23]

Рисунок 23.Тормозная система с усилителем на Боинге 737

Как видно на рисунке 22, дозирующие тормозные клапаны не только получают гидравлическое давление от двух отдельных гидравлических систем, они также питают два отдельных тормозных узла. Каждый узел основного колеса имеет два колеса. Внутренний колесный тормоз и наружный колесный тормоз, расположенные в соответствующих колесных дисках, не зависят друг от друга. В случае отказа гидравлической системы или отказа тормозов каждый из них подается независимо, чтобы адекватно замедлить и остановить самолет без другого.Более сложные самолеты могут использовать другую гидравлическую систему для резервирования или использовать аналогичное чередование источников и тормозных агрегатов для поддержания торможения в случае отказа гидравлической системы или тормозов.

ПРИМЕЧАНИЕ. В приведенном выше разделе о сегментном роторном тормозе был описан тормозной узел с чередующимися поршнями, снабжаемыми независимыми гидравлическими источниками. Это еще один метод резервирования, особенно подходящий для самолетов с одним основным колесом, но не ограничиваясь ими.

В дополнение к резервированию системы питания тормозной аккумулятор также является аварийным источником питания для тормозов во многих силовых тормозных системах.Аккумулятор предварительно заправлен воздухом или азотом с одной стороны внутренней диафрагмы. С другой стороны диафрагмы находится достаточное количество гидравлической жидкости для срабатывания тормозов в случае чрезвычайной ситуации. Он выталкивается из аккумулятора в тормоза через системные магистрали под давлением, достаточным для замедления самолета. Как правило, аккумулятор располагается выше по потоку от регулирующего/измерительного клапана тормоза, чтобы извлечь выгоду из управления, даваемого клапаном. [Рис. 24]

Рисунок 24.Аккумуляторы гидравлической жидкости аварийного торможения предварительно заправлены азотом для подачи тормозной жидкости к тормозам в случае выхода из строя обычных и альтернативных источников гидравлической системы

тормозных узлов и полностью обходит остальную часть тормозной системы. Челночный клапан непосредственно перед тормозными модулями переключается, чтобы принять этот источник, когда давление в первичных источниках питания падает.Иногда используется сжатый воздух или азот. Предварительно заправленный источник жидкости также можно использовать в качестве альтернативного гидравлического источника.

Стояночный тормоз

Функция стояночного тормоза является комбинированной. Тормоза включаются педалями руля направления, а храповая система удерживает их на месте, когда рычаг стояночного тормоза на кабине экипажа вытянут. [Рисунок 25] Одновременно закрывается запорный клапан в общей обратной магистрали от тормозов к гидравлической системе. Это удерживает жидкость в тормозах, удерживая роторы в неподвижном состоянии.Дальнейшее нажатие на педали освобождает храповик педали и открывает клапан обратной линии.

8
Рисунок 25. Парковканый тормозной рычаг на костюме Poedle Boeing 737 Центр Пьедестал дроссельной заливной квадрант

DEBOOSTERS

Некоторые воздушные тормозные узлы, которые работают на давлении гидравлики самолета, не предназначены для такое высокое давление. Они обеспечивают эффективное торможение через силовую тормозную систему, но требуют давления в гидравлической системе ниже максимального.Для подачи более низкого давления после регулирующего клапана и клапана противоскольжения установлен цилиндр усилителя тормозов. [Рис. 26] Дебустер снижает все давление от регулирующего клапана до рабочего диапазона тормозного узла.

Рисунок 26. Расположение тормозного цилиндра усилителя на стойке шасси и его положение по отношению к другим элементам силовой тормозной системы которые используют приложение силы к поршням разного размера для снижения давления.[Рисунок 27] Их работу можно понять с помощью следующего уравнения:

Давление = Сила/Площадь

Входное давление гидравлической системы высокого давления действует на малый конец поршня. Это развивает силу, пропорциональную площади головки поршня. Другой конец поршня больше и размещен в отдельном цилиндре. Усилие от меньшей головки поршня передается на большую площадь другого конца поршня. Величина давления, передаваемого большим концом поршня, уменьшается из-за большей площади, на которую распространяется сила.Объем выходящей жидкости увеличивается, поскольку используются поршень и цилиндр большего размера. Пониженное давление подается на тормозной узел.

Рис. 27. Усилители тормозов

Пружина в усилителе помогает вернуть поршень в положение готовности. Если жидкость теряется ниже по потоку от цилиндра сброса наддува, поршень перемещается дальше в цилиндр при включении тормозов. Штифт смещает шар и пропускает жидкость в нижний цилиндр, чтобы заменить то, что было потеряно.После пополнения поршень поднимается в цилиндре из-за повышения давления. Шар возвращается на место, когда поршень проходит над штифтом, и нормальное торможение возобновляется. Эта функция не предназначена для предотвращения утечек в тормозных узлах. Любая обнаруженная утечка должна быть устранена техническим специалистом.

Усилитель блокировки действует как деусилитель и гидравлический предохранитель. Если жидкость не встречается при движении поршня в цилиндре вниз, поток жидкости к тормозам прекращается. Это предотвращает утечку всей гидравлической жидкости системы в случае разрыва после дебустера.Дебустеры блокировки имеют ручку для сброса устройства после его закрытия в качестве предохранителя. Если не сбросить, торможение невозможно.

Большим самолетам с механическими тормозами требуются системы противоскольжения. В кабине экипажа невозможно сразу определить, когда колесо перестает вращаться и начинает буксовать, особенно в самолетах с многоколесными основными узлами шасси. Неустраненный занос может быстро привести к разрыву шины, возможному повреждению самолета и потере управления самолетом.

Работа системы

Противоюзовая система не только обнаруживает пробуксовку колес, но и определяет, когда пробуксовка неизбежна. Он автоматически сбрасывает давление на тормозные поршни соответствующего колеса, мгновенно соединяя область тормозной жидкости под давлением с возвратной линией гидравлической системы. Это позволяет колесу вращаться и избегать заноса. Затем в тормозе поддерживается более низкое давление на уровне, который замедляет колесо, не вызывая его заноса.

Максимальная эффективность торможения достигается, когда колеса замедляются с максимальной скоростью, но не скользят.Если колесо замедляется слишком быстро, это указывает на то, что тормоза вот-вот заблокируются и вызовут занос. Чтобы этого не произошло, каждое колесо контролируется на скорость замедления выше заданной скорости. При обнаружении чрезмерного замедления гидравлическое давление снижается до тормоза на этом колесе. Для работы системы противоскольжения переключатели в кабине экипажа должны быть переведены в положение ВКЛ. [Рис. 28] После того, как самолет приземлился, пилот нажимает на педали тормоза руля направления и удерживает их до упора.Затем система противоскольжения работает автоматически до тех пор, пока скорость самолета не упадет примерно до 20 миль в час. Система возвращается в режим ручного торможения для медленного руления и маневрирования на земле.

Рисунок 28. Выключатели противоскольжения в кабине

Существуют различные конструкции противоскольжения. Большинство из них содержат три основных типа компонентов: датчики скорости вращения колес, клапаны управления противоскольжением и блок управления.Эти устройства работают вместе без вмешательства человека. Некоторые системы противоскольжения обеспечивают полное автоматическое торможение. Пилоту нужно только включить систему автоматического торможения, и компоненты противоскольжения замедляют самолет без нажатия педали. [Рис. 28] Защитные выключатели заземления подключены к цепи противоскольжения и автоматических тормозных систем. Датчики скорости вращения колес расположены на каждом колесе, оборудованном тормозным узлом. Каждый тормоз также имеет свой собственный регулирующий клапан противоскольжения. Как правило, один блок управления содержит сравнительную схему противоскольжения для всех тормозов самолета.[Рис. 29]

Рис. 29. Датчик колеса (слева), блок управления (в центре) и регулирующий клапан (справа) являются компонентами системы противоскольжения. Датчик расположен на каждом колесе, оборудованном тормозным узлом. Клапан противоскольжения для каждого тормозного узла управляется с единого центрального блока управления

Датчики скорости вращения колес

Датчики скорости вращения колес являются преобразователями. Они могут быть переменного тока (AC) или постоянного тока (DC).Типичный датчик скорости вращения колеса переменного тока имеет статор, установленный на оси колеса. Катушка вокруг него подключена к управляемому источнику постоянного тока, так что при подаче питания статор становится электромагнитом. Ротор, который вращается внутри статора, соединен с вращающимся узлом ступицы колеса через приводную муфту, так что он вращается со скоростью колеса. Лепестки на роторе и статоре заставляют расстояние между двумя компонентами постоянно изменяться во время вращения. Это изменяет магнитную связь или сопротивление между ротором и статором.При изменении электромагнитного поля в катушке статора индуцируется переменный ток переменной частоты. Частота прямо пропорциональна скорости вращения колеса. Сигнал переменного тока подается на блок управления для обработки. Датчик скорости вращения колеса постоянного тока аналогичен, за исключением того, что создается постоянный ток, величина которого прямо пропорциональна скорости вращения колеса. [Рис. 30]

Блоки управления

Блок управления можно рассматривать как мозг системы противоскольжения.Он получает сигналы от каждого из колесных датчиков. Сравнительные схемы используются для определения того, указывает ли какой-либо из сигналов на то, что занос неизбежен или происходит на конкретном колесе. Если это так, на управляющий клапан колеса отправляется сигнал для сброса гидравлического давления на этот тормоз, который предотвращает или уменьшает занос. Блок управления может иметь или не иметь внешние переключатели для проверки и индикаторы состояния. Обычно он располагается в отсеке авионики самолета. [Рис. 31]

Рисунок 31.Установленный в стойке блок управления противоскольжением авиалайнера

На блок-схеме клапана управления противоскольжением компании Boeing на рис. 32 подробно описаны функции блока управления противоскольжением. Другие самолеты могут иметь другую логику для достижения аналогичных конечных результатов. Системы постоянного тока не требуют входного преобразователя, поскольку постоянный ток поступает от колесных датчиков, а схема блока управления работает в основном с постоянным током. На рис. 32 показаны функции только одной печатной платы для одного колесного тормозного узла.Каждое колесо имеет свою собственную идентичную схему схемы для облегчения одновременной работы. Все карты размещены в едином блоке управления, который компания Boeing называет защитным экраном.

Рис. 32. Внутренняя блок-схема блока управления системой противоскольжения Boeing 737 Выход используется в контуре задания скорости, который содержит цепи задания скорости и замедления.Преобразователь также подает входные данные для системы спойлера и системы блокировки колес, которые обсуждаются в конце этого раздела. Вырабатывается выходное напряжение контура опорной скорости, которое представляет собой мгновенную скорость самолета. Это сравнивается с выходным сигналом преобразователя в компараторе скоростей. Это сравнение напряжений, по сути, является сравнением скорости самолета со скоростью вращения колеса. Выход компаратора скорости представляет собой положительное или отрицательное напряжение ошибки, соответствующее тому, является ли скорость колеса слишком высокой или слишком низкой для оптимальной эффективности торможения для данной скорости самолета.

Выходное напряжение ошибки компаратора питает цепь модулятора смещения давления. Это схема памяти, которая устанавливает порог, при котором давление на тормоза обеспечивает оптимальное торможение. Напряжение ошибки заставляет модулятор либо увеличивать, либо уменьшать давление на тормоза в попытке удержать порог модулятора. Он производит выходное напряжение, которое для этого отправляется на суммирующий усилитель. Опережающий выходной сигнал компаратора предвосхищает момент, когда шина вот-вот начнет скользить, с напряжением, уменьшающим давление на тормоз.Он также посылает это напряжение на суммирующий усилитель. Переходный управляющий выход компаратора, предназначенный для быстрого сброса давления при внезапном заносе, также подает напряжение на суммирующий усилитель. Как следует из названия, входные напряжения усилителя суммируются, а составное напряжение отправляется на ламповый драйвер. Драйвер подготавливает ток, необходимый для подачи на регулирующий клапан, чтобы отрегулировать положение клапана. Тормозное давление увеличивается, уменьшается или остается постоянным в зависимости от этого значения.

Клапаны управления противоскольжением

Клапаны управления противоскольжением представляют собой быстродействующие гидравлические клапаны с электрическим управлением, которые реагируют на ввод от блока управления противоскольжения. На каждый тормозной узел приходится один регулирующий клапан. Моментный двигатель использует входной сигнал от привода клапана для регулировки положения заслонки между двумя соплами. Перемещая заслонку ближе к тому или иному соплу, создается давление во второй ступени клапана. Эти давления воздействуют на золотник, который предназначен для создания или уменьшения давления на тормоз, открывая и блокируя отверстия для жидкости.[Рис. 33]

сброс давления в тормозе

По мере того, как давление в тормозах регулируется, замедление замедляется до диапазона, обеспечивающего наиболее эффективное торможение без заноса. Сигнал датчика колеса подстраивается под скорость колеса, и блок управления обрабатывает это изменение.Выход изменен на регулирующий клапан. Положение заслонки регулирующего клапана регулируется, и устойчивое торможение возобновляется без коррекции до тех пор, пока это не потребуется. Клапаны управления противоскольжением обычно располагаются в главном колесе для обеспечения близкого доступа к гидравлическому напорному и возвратному коллекторам, а также к тормозным узлам. [Рис. 34] Обычно они располагаются ниже по потоку от клапанов управления силовыми тормозами, но выше по потоку от тормозных цилиндров, если самолет оборудован таким образом, как показано на рисунке 26.Два клапана противоскольжения с соответствующими трубопроводами и проводкой

Защита от приземления и блокировки колес

Крайне важно, чтобы тормоза не включались, когда самолет касается взлетно-посадочной полосы при посадке. Это может привести к немедленному разрыву шины. Для предотвращения этого в большинство систем противоскольжения самолетов встроен режим защиты от приземления. Обычно он работает в сочетании с датчиком скорости вращения колеса и переключателем безопасности воздух/земля на стойке шасси (переключатель приседания).До тех пор, пока самолет не перенесет вес на колеса, схема детектора подает сигнал клапану управления противоскольжением, чтобы открыть проход между тормозами и возвратом гидравлической системы, тем самым предотвращая нарастание давления и срабатывание тормозов. Как только переключатель приседания разомкнут, блок управления системой противоскольжения посылает управляющему клапану сигнал закрыться и разрешить нарастание тормозного давления. В качестве резервного варианта и когда дрон находится на земле со стойкой, недостаточно сжатой, чтобы разомкнуть переключатель приседания, сигнал датчика минимальной скорости вращения колеса может перекрыть и разрешить торможение.Колеса часто группируются, при этом одно зависит от переключателя приседания, а другое — от выходного сигнала датчика скорости вращения колеса, чтобы обеспечить торможение, когда самолет находится на земле, но не раньше.

Защита от блокировки колеса распознает, если колесо не вращается. Когда это происходит, клапан управления противоскольжением получает сигнал полностью открыться. Некоторые алгоритмы управления противоскольжением самолетов, такие как Boeing 737, показанный на рис. 33, расширяют функцию блокировки колес. Схема компаратора используется для сброса давления, когда одно колесо из парной группы колес вращается на 25 процентов медленнее, чем другое.Используются внутренние и внешние пары, потому что, если одна из пары вращается с определенной скоростью, то же самое должно происходить и с другой. Если это не так, занос начинается или произошел.

При взлете система противоскольжения получает сигнал через переключатель, расположенный на селекторе передач, который отключает систему противоскольжения. Это позволяет задействовать тормоза, когда происходит втягивание, так что вращение колеса не происходит, пока шестерня убрана.

Автоматические тормоза

Самолеты, оборудованные автоматическими тормозами, обычно обходят клапаны управления тормозами или дозирующие клапаны тормозов и используют отдельный клапан управления автоматическими тормозами для обеспечения этой функции.В дополнение к предоставленной избыточности, автоматические тормоза полагаются на систему противоскольжения, которая регулирует давление в тормозах, если это необходимо из-за надвигающегося заноса. На рис. 35 показана упрощенная схема тормозной системы Boeing 757 с клапаном автоматического торможения по отношению к основному дозирующему клапану и клапанам противоскольжения в этой системе с восемью основными колесами.

Рисунок 35. Boeing 757 Нормальная тормозная система с автоматическим тормозным тормозом и противоскользящим

Проверка анти-покидной системы

Важно знать состояние системы противоскольжения перед попыткой использовать его во время посадки или прерванного взлета.Используются наземные испытания и летные испытания. Встроенные тестовые схемы и функции управления позволяют тестировать компоненты системы и выдавать предупреждения в случае выхода из строя определенного компонента или части системы. Неработающую систему противоскольжения можно отключить, не влияя на нормальную работу тормозов.

Наземные испытания

Наземные испытания немного отличаются от самолета к самолету. Обратитесь к руководству по техническому обслуживанию производителя, чтобы узнать о процедурах испытаний, характерных для рассматриваемого самолета.

Большая часть испытаний системы противоскольжения связана с тестированием цепей в блоке управления противоскольжения. Встроенные тестовые схемы постоянно контролируют работу противоскольжения и предупреждают в случае отказа. Эксплуатационные испытания могут быть выполнены перед полетом. Переключатель контроля противоскольжения и/или контрольный переключатель используются вместе с индикатором(ами) системы для определения целостности системы. Испытание сначала проводится с самолетом в состоянии покоя, а затем в электрически моделируемом состоянии противоюзового торможения.Некоторые блоки управления противоскольжения содержат переключатели и индикаторы для проверки системы и компонентов, которые может использовать технический специалист. Таким образом выполняется та же операционная проверка, но обеспечивается дополнительная степень устранения неполадок. Имеются тестовые комплекты для систем противоскольжения, которые генерируют электрические сигналы, моделирующие выходную скорость датчика колеса, коэффициенты замедления и параметры полета/земли.

Летные испытания

Летные испытания системы противоскольжения желательны и являются частью контрольного списка перед посадкой, чтобы пилот знал о возможностях системы перед посадкой.Как и при наземных испытаниях, используется комбинация положений переключателя и световых индикаторов в соответствии с информацией, содержащейся в руководстве по эксплуатации воздушного судна.

Обслуживание системы противоскольжения

Компоненты противоскольжения требуют минимального обслуживания. Поиск и устранение неисправностей системы противоскольжения либо выполняется с помощью тестовой схемы, либо может быть выполнено путем локализации неисправности в одном из трех основных рабочих компонентов системы. Компоненты противоскольжения обычно не ремонтируются в полевых условиях.Они отправляются производителю или на сертифицированную ремонтную станцию, когда требуются работы. Сообщения о неисправности системы противоскольжения иногда являются неисправностями тормозной системы или тормозных узлов. Убедитесь, что тормозные узлы прокачаны и нормально функционируют без утечек, прежде чем пытаться локализовать проблемы в системе противоскольжения.

Датчик скорости вращения колеса

Датчики скорости вращения колеса должны быть надежно и правильно установлены на оси. Средства предотвращения загрязнения датчика, такие как герметик или колпак ступицы, должны быть на месте и в хорошем состоянии.Проводка к датчику находится в суровых условиях и должна быть проверена на предмет целостности и безопасности. Его следует отремонтировать или заменить в случае повреждения в соответствии с инструкциями производителя. Доступ к датчику скорости вращения колеса и вращение его вручную или другим рекомендованным устройством, чтобы обеспечить срабатывание и отключение тормозов с помощью системы противоскольжения, является обычной практикой.


Клапан управления

Клапан управления противоскольжением и фильтры гидравлической системы следует очищать или заменять через установленные интервалы времени.Выполняя это техническое обслуживание, следуйте всем инструкциям производителя. Проводка к клапану должна быть надежной, и не должно быть утечек жидкости.

Блок управления

Блоки управления должны быть надежно закреплены. Контрольные выключатели и индикаторы, если таковые имеются, должны быть на месте и функционировать. Очень важно, чтобы проводка к блоку управления была надежной. Используются различные блоки управления. Всегда следуйте инструкциям производителя при осмотре или попытке обслуживания этих устройств.

СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ

Тормозные системы для самолетов | AeroToolbox

Все современные самолеты оснащены тормозной системой, помогающей замедляться и останавливаться на земле. Тормоза используются не только для замедления при разбеге, но и для удержания самолета во время разгона двигателя, а в некоторых случаях и для управления самолетом за счет дифференциального торможения. Тормоза устанавливаются на основные стойки шасси, но обычно не на переднее или хвостовое колесо.

Основы торможения

Физика торможения

Тормоза работают, рассеивая энергию в виде тепла за счет трения.Вращающееся со скоростью колесо самолета обладает большой кинетической энергией. При контакте колеса с полуметаллической или керамической тормозной колодкой в ​​результате трения между двумя соприкасающимися поверхностями выделяется огромное количество тепла.

Большие силы трения, возникающие во время торможения, вызывают износ колодок, поэтому требуется тщательный осмотр и техническое обслуживание системы, чтобы гарантировать, что тормоза продолжают работать, как задумано.

Тормоза обычно приводятся в действие гидравлически, но в некоторых случаях могут приводиться в действие посредством системы механического привода.

Тормозная система

Традиционно тормоза крепятся к верхней половине педалей руля направления и приводятся в действие пилотом, нажимающим на верхнюю часть каждой педали. Эта конфигурация с носком широко используется и позволяет пилоту применять дифференциальное торможение путем изменения давления, прилагаемого к каждому носке.

Многие легкие спортивные самолеты меньшего размера не используют ножные тормоза, предпочитая использовать более простой однорычажный механизм .Этот рычаг обычно расположен на центральной консоли кабины и при включении обеспечивает равное торможение всех основных колес. Преимущества единой тормозной системы включают меньшую сложность и меньшее количество деталей по сравнению с ножными тормозами. Однако дифференциальное торможение явно невозможно с однорычажным механизмом.

Рисунок 1: Управление торможением самолета обычно осуществляется либо с помощью носков, либо с помощью одного тормозного рычага.

Большинство самолетов оснащены стояночным тормозом, который можно задействовать с помощью переключателя или рычага и который будет удерживать все тормоза включенными при включении.

Типы тормозов

Дисковые тормоза

Дисковые тормоза

являются наиболее распространенной тормозной системой, используемой сегодня, и состоят из диска , который вращается вместе с колесом, и неподвижного тормозного суппорта , который воздействует на диск, создавая тормозное усилие. Суппорт — это название узла, состоящего из тормозных колодок и поршня (поршней). Колодки соединены с поршнем, который приводится в действие под действием гидравлического давления, подаваемого либо через ножной тормоз, либо через тормозной рычаг в кабине.

Однодисковые тормоза

В небольших самолетах обычно используется один диск, зажатый между двумя колодками и прикрепленный к каждой опоре основного шасси. Диск закреплен на колесе так, что он вращается вместе с колесом. Когда пилот нажимает на тормоз, суппорт прижимает колодки к диску, тормозящему самолет.

Важно, чтобы сила трения, создаваемая суппортами, была равномерной и равномерно распределенной. Типичная тормозная система состоит из двух суппортов на диск; по одному суппорту, расположенному по обе стороны от диска.Диск вращается вместе с колесом, но может свободно перемещаться в поперечном направлении между двумя наборами суппортов. При включении тормозов внешний суппорт перемещается внутрь к диску, контактируя с диском и прижимая его к внутреннему неподвижному суппорту. Таким образом, трение равномерно распределяется по обеим сторонам диска. Когда тормоза отпущены, пружина заставляет поршень втягиваться от диска, устраняя тормозное действие, так что диск снова может свободно вращаться. Эта конфигурация дискового тормоза называется плавающим дисковым тормозом , поскольку диск может свободно «плавать» в поперечном направлении между двумя суппортами.

Рисунок 2: Диск в плавающем дисковом тормозе может свободно перемещаться вбок при торможении.

Альтернативный однодисковый механизм, используемый на легких самолетах, представляет собой фиксированный дисковый тормоз . Это работает путем жесткой фиксации диска на колесе и позволяет суппортам перемещаться вбок при торможении. Как и в случае с плавающей компоновкой, это гарантирует, что тормозные колодки будут оказывать равномерное тормозное усилие на диск во время операции торможения.

Многодисковые тормоза

Более крупные и тяжелые самолеты с более высокими посадочными скоростями не могут получить достаточную тормозную силу от одного диска и суппорта.Тормозные системы для этих самолетов спроектированы с несколькими наборами неподвижных стальных дисков (статоров), зажатых между медными или бронзовыми роторами, которые вращаются вместе с колесом. Гидравлическое давление, приложенное к пакету статоров и роторов, сжимает пластины вместе, создавая большую силу трения, которая тормозит самолет.

Рисунок 3: Конструкция типичного многодискового колесного тормоза.

Конструкция многодисковых и роторных систем с годами совершенствовалась. Современным уровнем техники для больших самолетов является -сегментный несущий диск , который работает так же, как описано выше, но с вырезами в пластинах для улучшения потока воздуха и отвода тепла.

Недавние усовершенствования сегментированных систем ротор-диск включают использование углеродного композита в качестве основного материала, из которого изготавливаются роторы. Углеродное волокно имеет улучшенные характеристики рассеивания тепла по сравнению со сталью, прочнее стали и не выцветает при высоких температурах. Углеродные тормоза также требуют меньшего обслуживания, чем традиционные тормозные системы, и должны стать стандартным тормозным материалом, используемым для высокоэффективных тормозных систем.

Все многодисковые системы требуют мощной гидравлической силы для приведения в действие и управления системами.Это достигается с помощью силового тормоза или системы усиления, которая обсуждается в конце этого поста.

Тормозная трубка расширителя

Более старая технология, использовавшаяся в основном на самолетах, произведенных между 1930 и 1950 годами, расширительные трубчатые тормоза представляют собой тормозную систему низкого давления, которая в настоящее время в значительной степени заменена дисковыми тормозами. Базовая конструкция состоит из легкой рамы, прикрепленной к внешней секции резиновой трубки. Рама и труба находятся внутри колесного барабана, а к раме прикреплено несколько тормозных колодок, которые обеспечивают тормозную поверхность.Резиновая трубка надувается во время торможения, в результате чего тормозные колодки прижимаются к внутренней части колесного барабана, создавая трение, необходимое для замедления самолета.

Трубка надувается за счет гидравлического действия, при этом эффективность тормозной системы может варьироваться за счет создаваемого гидравлического давления. Пружины, установленные в системе, возвращают трубку расширителя в спущенное положение при снятии тормозного усилия пилотом.

Рисунок 4: Схема конструкции трубчатого тормоза с расширителем.

Тормозные системы

И в дисковых тормозах, и в старом типе расширительной трубки используется гидравлическая система для приведения тормозной колодки в действие на диск или барабан. Гидравлическая система, обеспечивающая это срабатывание, различается в зависимости от размера и сложности самолета. Ниже описаны три различные системы, которые охватывают большинство используемых сегодня тормозных систем.

Независимая тормозная система

Легкие самолеты без гидравлической системы для приведения в действие закрылков, поверхностей управления или шасси используют независимую гидравлическую систему для приведения в действие тормозов.Эта автономная система состоит из резервуара, главного цилиндра, соединенного с педалью тормоза, и поршня в тормозном суппорте, который приводится в действие для приложения тормозного усилия.

Когда пилот нажимает на педаль тормоза (независимые ножные тормоза или однорычажный), гидравлическая жидкость в главном цилиндре проталкивается через гидравлические линии, чтобы привести в действие поршень в суппорте. Это прижимает колодки к диску или барабану, создавая трение, необходимое для замедления самолета.

Прикладываемая тормозная сила зависит от силы, прикладываемой к главному цилиндру.Чем сильнее пилот нажимает на тормоз, тем больше тормозное давление на колесо. Типичная тормозная система состоит из двух главных цилиндров (по одному на каждый передний тормоз) и двух поршней, которые срабатывают при торможении (по одному на каждой опоре главной передачи). Резервуар может быть удаленным и установленным в системе или встроенным в каждый главный цилиндр, что устраняет необходимость в отдельном блоке резервуара.

Рисунок 5: Схема независимой тормозной системы легкого самолета.

Усилитель тормозной системы

Независимая тормозная система не использует механический насос для увеличения давления, создаваемого пилотом при нажатии на тормоз.Самолет, оснащенный гидравлической системой, может повысить тормозное давление, подключив гидравлическую систему к тормозной системе. Этот гидравлический усилитель используется только при резком торможении и может увеличить тормозное давление до значения, превышающего то, которое может быть приложено пилотом в одиночку.

Системы усилителя тормозов используются на более крупных самолетах, которым требуется усиление ручной гидравлической тормозной системы для замедления самолета на разумном расстоянии.

Силовая тормозная система

Тормозные системы с усилителем используются на больших самолетах, где ручной или усиленной системы недостаточно для создания гидравлического давления, необходимого для остановки самолета.Эта система использует гидравлическую систему самолета в качестве единственного источника для включения тормозов. Пилот по-прежнему управляет тормозами с помощью носков на педалях руля направления, но создаваемая сила больше не зависит от силы пилота. При нажатии на тормоз открывается клапан, через который жидкость из гидравлической системы поступает в тормозные магистрали. Скорость, с которой гидравлическая жидкость поступает в тормозные магистрали, регулируется клапаном и предназначена для того, чтобы дать пилоту «чувство» тормозного действия, пропорциональное усилию, действующему на педаль тормоза.

Вам понравился этот пост? Почему бы не продолжить чтение этой серии статей о шасси и связанных с ними системах.

ДИСКОВЫЕ ТОРМОЗА: КОНСТРУКЦИЯ, ПРИНЦИП РАБОТЫ, ТИПЫ И МАТЕРИАЛЫ РОТОРА

Тормозные роторы дисковых тормозов вращаются вместе с колесами, а тормозные колодки, прикрепленные к тормозным суппортам, зажимают эти роторы для остановки или замедления колес. Тормозные колодки, давящие на роторы, создают трение, которое преобразует кинетическую энергию в тепловую.

Эта тепловая энергия вырабатывает тепло, но, поскольку основные компоненты подвергаются воздействию атмосферы, это тепло может эффективно рассеиваться. Это свойство рассеивания тепла снижает затухание тормозов, то есть явление, при котором на эффективность торможения влияет тепло. Еще одним преимуществом дискового тормоза является его устойчивость к выцветанию, которое возникает, когда вода на тормозах значительно снижает тормозное усилие. Когда транспортное средство находится в движении, ротор вращается с высокой скоростью, и это вращательное движение сбрасывает воду с самих роторов, что приводит к стабильному тормозному усилию.

КОНСТРУКЦИЯ

Тормозной ротор (диск), вращающийся вместе с колесом, зажимается тормозными колодками (фрикционным материалом), прикрепленными к суппорту с обеих сторон давлением поршня (поршней) (нажимной механизм) и тормозит вращение диска, тем самым замедляя и остановки автомобиля.

1. Ротор: 
Круглый диск, прикрепленный болтами к ступице колеса, который вращается вместе с колесом. Роторы чаще всего изготавливаются из чугуна или стали; однако в некоторых автомобилях очень высокого класса используется углеродно-керамический ротор.Роторы могут иметь прорези или отверстия для лучшего отвода тепла.

2. Тормозные колодки:
Компонент, который вдавливается в ротор, создавая трение, замедляющее и останавливающее автомобиль. Они имеют металлическую часть, называемую башмаком, и подкладку, прикрепленную к башмаку. Футеровка — это то, что фактически соприкасается с ротором и изнашивается по мере использования. Футеровки изготавливаются из различных материалов и делятся на три категории: органические, полуметаллические и керамические. Выбранный материал накладки будет влиять на срок службы тормозов, количество шума, слышимого при торможении, и на то, как быстро тормоза останавливают автомобиль.

3. Поршень: 
Цилиндр, соединенный с гидравликой тормозной системы. Поршень — это то, что перемещает тормозные колодки в ротор, когда водитель нажимает на педаль тормоза. Некоторые тормозные системы имеют один поршень, который перемещает обе колодки, в то время как другие имеют два поршня, которые толкают тормозные колодки с каждой стороны ротора. Другие по-прежнему имеют четыре, шесть или даже восемь поршней для большей мощности торможения за счет дополнительных затрат и сложности.

4. Суппорт:
Корпус, который надевается на ротор и удерживает тормозные колодки и поршни, а также содержит каналы для тормозной жидкости.Тормозные суппорты бывают двух типов: плавающие (или скользящие) и фиксированные. Плавающие суппорты «плавают» над ротором и имеют поршни только с одной стороны. Когда водитель нажимает на тормоз, поршни вдавливают тормозные колодки с одной стороны в ротор, в результате чего суппорт скользит так, что колодки на не поршневой стороне суппорта также контактируют с ротором. Неподвижные суппорты прикручены болтами, а вместо этого имеют поршни с обеих сторон ротора, которые перемещаются, когда водитель нажимает на тормоз.Неподвижные суппорты более равномерно распределяют тормозное давление и крепче прижимают ротор, однако плавающие суппорты используются на большинстве автомобилей и идеально подходят для повседневного вождения.

5. Датчики:
Тормоза некоторых автомобилей оснащены датчиками, встроенными в тормозные колодки, которые сообщают водителю об износе колодок. Другие тормозные датчики играют роль в системе ABS автомобиля.
Дисковые тормоза в основном используются в легковых автомобилях, но благодаря их стабильной работе на более высоких скоростях и устойчивости к затуханию тормозов они постепенно распространяются в сегменте коммерческих автомобилей, где традиционно выбирают барабанные тормоза из-за их более длительного срока службы.Есть два типа дисковых тормозов.
«Дисковый тормоз с оппозитным поршнем» имеет поршни с обеих сторон дискового ротора, а «дисковый тормоз с плавающим типом» имеет поршень только с одной стороны. Дисковые тормоза с плавающим суппортом также называют дисковыми тормозами со скользящими штифтами.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Когда водитель нажимает на педаль тормоза, мощность усиливается усилителем тормозов (сервосистема) и преобразуется в гидравлическое давление (давление масла) главным цилиндром.Давление достигает тормозов на колесах через трубки, заполненные тормозным маслом (тормозной жидкостью). Подаваемое давление толкает поршни тормозов четырех колес. Поршни, в свою очередь, прижимают тормозные колодки, представляющие собой фрикционный материал, к тормозным дискам, которые вращаются вместе с колесами. Колодки зажимают роторы с обеих сторон и тормозят колеса, тем самым замедляя и останавливая транспортное средство.

• При нажатии на педаль тормоза жидкость под высоким давлением из главного цилиндра толкает поршень наружу.
• Поршень прижимает тормозную колодку к вращающемуся диску.
• Когда внутренняя тормозная колодка касается ротора, давление жидкости создает дополнительную силу, и суппорт перемещается внутрь и тянет внешнюю тормозную колодку к вращающемуся диску, и она касается диска.
• Теперь обе тормозные колодки толкают вращающийся диск, между колодками и вращающимся диском возникает большое трение, что замедляет автомобиль и, наконец, позволяет ему остановиться.
• Когда тормозная колодка отпускается, поршень перемещается внутрь, тормозная колодка удаляется от вращающегося диска.И машина снова начинает движение.

ТИПЫ ДИСКОВЫХ ТОРМОЗОВ

Существует два типа дисковых тормозов. Один из них называется «дисковым тормозом с оппозитным поршнем», в котором поршни расположены с обеих сторон дискового ротора, а другой называется «дисковым тормозом с плавающим типом», в котором поршень находится только с одной стороны. Дисковые тормоза с плавающим типом также называются дисковыми тормозами со скользящими штифтами.

1. Дисковые тормоза с оппозитными поршнями

Дисковый тормоз с оппозитным поршнем имеет поршни с обеих сторон дисковых роторов.
Дисковый тормоз с оппозитным поршнем отличается стабильной силой торможения, а также высокой управляемостью.
Увеличены рабочие поверхности тормозных колодок для увеличения тормозного усилия, и здесь предпочтение отдается оппозитным типам поршней. Это связано с его преимуществом, заключающимся в том, что количество поршней может быть увеличено для обеспечения равномерного распределения давления на роторы с обеих сторон. В зависимости от размера тормозных колодок существует несколько типов, в том числе 4-поршневые с двумя поршнями на каждой стороне, всего четыре, и 6-поршневые с тремя поршнями на каждой стороне, всего четыре. шесть.

2. Дисковые тормоза плавающего типа

Плавающий тип — это дисковый тормоз, который имеет поршень только с одной стороны и также называется дисковым тормозом скользящего типа.
В дисковых тормозах плавающего типа поршень прижимает внутреннюю тормозную колодку к ротору, когда тормоза задействованы. Это создает силу реакции, которая перемещает сам суппорт вместе со скользящим штифтом, прижимая внешнюю колодку к ротору, чтобы зажать его с обеих сторон.

Многие дисковые тормоза легковых автомобилей имеют плавающий суппорт, поскольку этот тип имеет относительно простую и легкую конструкцию, что позволяет снизить производственные затраты.
Дисковые тормоза плавающего типа для грузовых автомобилей
Дисковые тормоза используются в основном для легковых автомобилей, но благодаря стабильной работе на более высоких скоростях и стойкости к затуханию тормозов они постепенно распространяются в сегменте грузовых автомобилей, где барабанные тормоза традиционно выбирались для их устойчивость к износу.

ТИПЫ РОТОРА

1. Гладкие роторы
Гладкие роторы отличаются плоской гладкой поверхностью. Для большинства легковых и грузовых автомобилей гладкие роторы являются оригинальным оборудованием (OE) из-за их универсальности для многих условий вождения.Основное преимущество гладких дисков заключается в том, что они изнашиваются равномерно, что увеличивает срок службы тормозных колодок. Если вы хотите сохранить гладкий ротор, но все же пойти на модернизацию, ищите металл премиум-класса, который поглощает больше тепла.

2. Просверленные или выемчатые роторы
Просверленные роторы идентифицируются по схеме отверстий, просверленных на всем протяжении диска ротора. Роторы с углублениями аналогичны, хотя вместо отверстий имеются углубления, которые были просверлены до уровня минимальной толщины ротора, сохраняя большую структурную целостность, чем полностью просверленный ротор.Эти типы роторов помогают тормозным колодкам лучше сцепляться с ротором, придавая ему больший начальный прикус и увеличивая тормозную способность.
*Обратите внимание, что роторы с отверстиями или углублениями обычно используются в сочетании с роторами с прорезями.

3. Роторы с прорезями
Роторы с прорезями можно узнать по вырезанным линиям на роторе. Эти вырезанные прорези помогают охлаждать ротор во время высокопроизводительного использования. Они также помогают удалять грязь и другой мусор с диска и тормозной колодки, помогая поддерживать постоянный контакт для более эффективного торможения.Роторы с прорезями идеально подходят для автомобилей, которые часто буксируют тяжелые грузы.

4. Роторы с отверстиями/углублениями и прорезями
Роторы с отверстиями (или углублениями) и прорезями, хотя и эффективны, лучше всего подходят для грузовых автомобилей, которым требуется дополнительная эстетика, например, с колесами с более открытой конструкцией. Они не только будут отлично смотреться через открытое колесо, но и просверленные отверстия помогают с начальным прикусом, а прорези предназначены для удаления пыли и мусора между ротором и тормозной колодкой.

МАТЕРИАЛЫ РОТОРА

Тормозные роторы могут быть изготовлены из шести различных материалов, каждый из которых имеет свои преимущества. Давайте посмотрим на каждый.

1. Чугун
Это самое определение старой школы, когда речь идет о тормозном диске. Это одна или две части, и они выполняют свою работу. Фактически, это самый распространенный материал для тормозных дисков. Правильная конструкция (обычно состоящая из двух частей) может хорошо работать даже в спортивном автомобиле. Тем не менее, это также самый тяжелый вариант, который влияет на общий вес вашего автомобиля и его управляемость, поскольку этот вес приходится на передние колеса.

2. Сталь
Сталь была выбором гонщиков в течение многих лет, потому что стальной тормозной диск тоньше, легче и лучше выдерживает тепло. Недостаток: стальные роторы не так долговечны, как некоторые другие, а деформированные роторы могут вызывать шум и пульсацию педали при торможении.

3. Многослойная сталь
Соединение листов стали друг с другом и их ламинирование делает их устойчивыми к деформации, которая характерна для прямого стального тормозного диска. Это фаворит гонщиков, которые не хотят часто заменять и ремонтировать тормозной диск, но производители в настоящее время ориентируются только на профессиональных гонщиков, а производство ограничено, поэтому это не очень распространено в легковых автомобилях.

4. Алюминий
Алюминиевые тормозные диски быстро рассеивают тепло, но плавятся при более низкой температуре, чем другие варианты. Алюминий является фаворитом для мотоциклов, которые весят меньше и легче тормозят роторы, чем тяжелые автомобили, грузовики или внедорожники.

5. Высокоуглеродистый
Это железо, но с примесью большого количества углерода. Они могут поглощать много тепла и быстро его рассеивать. Содержание металла помогает ротору избежать растрескивания при высоких нагрузках, а также снижаются тормозной шум и вибрация.Единственным недостатком является цена, которая значительно выше, чем у обычного железа или алюминия.

6. Керамика
Какой ваш любимый суперкар? Феррари? Порше? Ламборгини? Скорее всего, это керамические тормозные диски. Они обладают самой высокой теплоемкостью (на 85 процентов выше, чем у чугуна) и превосходным рассеиванием, а также поддерживают более постоянную силу и давление при повышении температуры роторов. Керамика — это тормозной диск с самой высокой производительностью, доступный на сегодняшний день.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

Преимущества

1.Они легче барабанных тормозов.
2. Лучшее охлаждение (поскольку тормозная поверхность напрямую контактирует с воздухом).
3. Обладает лучшей стойкостью к выцветанию.
4. Обеспечивает равномерное распределение давления.
5. Простая замена тормозных колодок.
6. По конструкции являются саморегулирующимися тормозами.

Недостатки

1. Дороже барабанных тормозов.
2. Для остановки автомобиля требуется более сильное нажатие на педаль. Эта тормозная система установлена ​​с вакуумным усилителем.
3. Нет сервопривода.
4. Трудно установить подходящее парковочное приспособление.

Тормоза | Железнодорожный технический веб-сайт

Введение

А движущийся поезд содержит энергию, известную как кинетическая энергия, которая должна снять с поезда, чтобы он остановился.Простейший способ сделать это состоит в том, чтобы преобразовать энергию в тепло. Преобразование обычно делается путем нанесения контактного материала на вращающиеся колеса или к дискам, прикрепленным к осям. Материал создает трение и преобразует кинетическую энергию в тепло.Колеса тормозят и в конце концов поезд останавливается. Материал, используемый для торможения, обычно в виде блока или накладки.

подавляющее большинство поездов в мире оснащены тормозными системами которые используют сжатый воздух в качестве силы, чтобы толкать блоки на колеса или колодки на диски.Эти системы известны как «воздушные тормоза» или «пневматические тормоза». тормозов». Сжатый воздух передается вдоль поезда через «тормозная труба» или, в Северной Америке, «железнодорожный путь». Изменение уровня давления воздуха в трубе вызывает изменение состояния тормоза на каждое транспортное средство.Он может задействовать тормоз, отпустить его или удерживать «включенным» после частичное приложение. Система широко используется во всем мире. Мир.

Пневматический тормоз

Пневматический тормоз является стандартным отказоустойчивым тормозом поезда по железным дорогам всего мира.Несмотря на то, что вы могли подумать, в этом нет никакой тайны. Он основан на простом физическом свойства сжатого воздуха. Итак, здесь следует упрощенное описание пневматической тормозной системы.

На рисунке 1 показаны основные части пневматической тормозной системы.

Рисунок 1: Схема пневматической тормозной системы. Воздух нагнетается в компрессор и хранится в основном резервуаре при давлении 7–10 бар (100–140 фунтов/кв. дюйм). Сжатый воздух из основного резервуара распределяется по поезду через основную трубу резервуара.На каждом транспортном средстве труба подключена через тройной клапан во вспомогательный резервуар, в котором хранится воздух для использовать на тормозной системе этого автомобиля. Поток воздуха между вспомогательный резервуар и тормозные цилиндры управляются через тройной клапан или распределитель.Контроль дистрибьютора достигается путем изменения давления во второй трубе, называемой тормозной трубой, которая подключен к тормозному крану в кабине водителя. Повышение давления в тормозной магистрали вызывает отпускание тормозов, уменьшая при этом давление вызывает срабатывание тормозов.Схема: Автор.

Тормозной кран водителя

водитель управляет тормозом с помощью клапана в кабине. тормоз клапан будет иметь (как минимум) следующие положения: «Выпуск», «Бег», «Круг» и «Приложение» и «Чрезвычайная ситуация».Также может быть Положение «Выключено», которое блокирует использование клапана.

Рисунок 2: Тормозной кран водителя Westinghouse № 4 в разрезе с уравнительный клапан справа и подающий клапан внизу.Это тормозной кран, с которого я познакомился с торможением поезда. Фото: коллекцияsonline.nmsi.ac.uk.

Положение «Выпуск» соединяет основной бачок с тормозной трубкой. Этот как можно быстрее поднимает давление воздуха в тормозной магистрали быстрый выпуск после того, как машинист получает сигнал пустить поезд.

В положение «Работа», подающий клапан выбран. Это позволяет медленно подача должна поддерживаться в тормозной магистрали, чтобы противодействовать любым небольшим утечкам или потери в тормозной магистрали, соединениях и шлангах.

«Лап» используется перекрыть соединение между основным резервуаром и тормозом трубы и перекрыть соединение с атмосферой после тормоза заявка сделана.Его можно использовать только для предоставления частичного заявление. Частичное освобождение невозможно при обычных формах пневматический тормоз, особенно используемый в грузовых поездах США.

«Приложение» перекрывает соединение с основным резервуаром и открывает тормоз труба в атмосферу.Давление в тормозной магистрали снижается по мере выхода воздуха. Водитель (да и любой знающий наблюдатель) часто может слышать воздух побег.

Большинство тормозных кранов водителя были оснащены Положение «аварийное». Работает так же, как и «Приложение». положение, за исключением того, что отверстие в атмосферу больше, чтобы дать более быстрое приложение.

Для обеспечения чтобы давление в тормозной магистрали оставалось на требуемом уровне, подсоединен между основным бачком и тормозной трубкой, когда Выбрано положение «Работа». Этот клапан настроен на определенный рабочее давление.Разные железные дороги используют разное давление, но они обычно находится в диапазоне от 65 до 90 фунтов на квадратный дюйм (от 4,5 до 6,2 бар).

Небольшой пилотный резервуар (Уравнительный резервуар) используется чтобы помочь водителю выбрать правильное давление в тормозной магистрали, когда оформление заявки.При подаче заявки перемещение тормоза рукоятка клапана в положение срабатывания не разряжает тормоз трубу напрямую, она выпускает воздух из уравнительного резервуара. То уравнительный резервуар соединен с релейным клапаном (называемым «уравнительный выпускной клапан» и не показан на моей схеме), который обнаруживает падение давления и автоматически выпускает воздух из тормоза трубу до тех пор, пока давление в трубе не станет таким же, как в уравнительный резервуар.

Резервуар уравнительный преодолевает трудности, которые могут возникнуть из-за длинной тормозной магистрали. Длинная труба будет означать, что небольшие изменения давления, выбранные водителем, чтобы получить низкая скорость торможения не будет видна на его манометре до тех пор, пока не изменится давление стабилизировалось по всему составу.Уравнительный резервуар и соответствующий релейный клапан позволяет водителю выбрать тормозную магистраль давление, не дожидаясь, пока фактическое давление установится вдоль длинной тормозной трубки, прежде чем он получит точные показания.

тормозная трубка, идущая по всей длине поезда, которая передает изменения давления, необходимого для управления тормозом на каждом транспортном средстве. Он соединен между транспортными средствами гибкими шлангами, которые можно отсоединен, чтобы позволить транспортным средствам быть разделенными.Использование воздушной системы делает тормоз «отказоустойчивым», т. е. потеря воздуха в тормозной магистрали привести к срабатыванию тормоза. Потеря давления в тормозной магистрали может быть вызвана число причин следующее:

• Контролируемое снижение давления водителем

• Быстрое снижение водителем с использованием аварийного положения на его тормозном кране

• Быстрое снижение кондуктором (охранником), у которого возникла аварийная ситуация клапан на своем месте

• Быстрое снижение пассажирами (на некоторых железных дорогах) с использованием аварийной системы для открытия клапана

• Быстрое снижение через лопнувшую трубу или шланг

• Быстрое снижение при разрыве шлангов в результате поезда разошлись или сошли с рельсов.

В концах каждого транспортного средства предусмотрены «угловые краны», чтобы концы шланги тормозной магистрали должны быть герметизированы, когда автомобиль отсоединен. То краны предотвращают утечку воздуха из тормозной магистрали.

Тормоз Труба переносится между соседними автомобилями через гибкие шланги.То шланги можно герметизировать на внешних концах поезда, закрыв угол петухи.

Каждое транспортное средство имеет как минимум один тормозной цилиндр. Иногда предусмотрено два и более. Движение поршня, содержащегося внутри цилиндр приводит в действие тормоза через звенья, называемые «такелаж».То такелаж применяет блоки к колесам. Некоторые современные системы используют дисковые тормоза. Поршень внутри тормозного цилиндра движется в соответствии с изменение давления воздуха в цилиндре.

Эксплуатация воздушный тормоз на каждом транспортном средстве зависит от разницы в давлении между одна сторона поршня тройного клапана и другая.С тем чтобы обеспечить всегда есть источник воздуха для приведения в действие тормоза, «вспомогательный резервуар» соединен с одной стороной поршня посредством тройной клапан. Поток воздуха в и из вспомогательного Резервуар управляется тройным клапаном.

Это трение материал, который прижимается к поверхности катания колеса движение поршня тормозного цилиндра вверх. Часто из чугуна или некоторых композиционных материалов, тормозные колодки являются основным источником износа в тормозную систему и требуют регулярного осмотра, чтобы убедиться, что они меняли, когда это требовалось.Во многих современных тормозных системах используется пневматический привод. дисковые тормоза. Они работают по тем же принципам, что и на дорогах. транспортные средства.

Это система, посредством которой движение тормоза Поршень цилиндра передает давление на тормозные колодки на каждом колесе.Такелаж часто может быть сложным, особенно под легковым автомобилем с двумя блоки на каждое колесо, всего шестнадцать. Такелаж требует тщательная регулировка для обеспечения работы всех блоков от одного цилиндра обеспечить равномерную норму внесения на каждое колесо.Если вы измените один блок, вы должны проверить и отрегулировать все блоки на этой оси.

работа тормоза на каждом транспортном средстве контролируется «тройным клапан», названный так потому, что первоначально он состоял из трех клапанов — «золотниковый клапан», включающий «градуирующий клапан» и «регулирующий клапан».Он также имеет функции — отпустить тормоз, применить его и удерживать его на текущем уровне приложения. Тройной клапан содержит золотниковый клапан, который определяет изменения давления в тормозной магистрали и соответствующим образом переставляет соединения внутри клапана.Он либо:

• перезаряжает дополнительный резервуар и открывает выпуск тормозного цилиндра,

• закрывает выпуск тормозного цилиндра и позволяет воздуху дополнительного резервуара поступать в тормозной цилиндр

• либо удерживает давление воздуха во вспомогательном резервуаре и тормозной цилиндр на текущем уровне.

тройной клапан сейчас обычно заменяется распределителем — более сложная версия со встроенными улучшениями, такими как градуированный выпуск.

Операция на каждом автомобиле

Рис. 3. Отпускание тормоза. диаграмма показывает состояние тормозного цилиндра, тройного клапана и дополнительный резервуар в положении отпускания тормоза. Схема: Автор.

Освобождение тормоза: водитель поставил тормозной кран в положение «Отпустить».Давление в тормозной трубке поднимается и входит в тройной кран на каждом автомобиле, сдвинув влево золотниковый клапан внутри тройного клапана. Движение золотникового клапана позволяет открыть «канавку подачи» над ним. между тормозной трубкой и вспомогательным бачком, а другой соединение под ним, чтобы открыть между тормозным цилиндром и выхлопом порт.Канавка подачи позволяет давлению воздуха тормозной магистрали поступать в вспомогательный резервуар, и он будет перезаряжать его до тех пор, пока его давление не станет то же, что и в тормозной трубке. В то же время соединение на нижняя часть золотникового клапана позволит любому давлению воздуха в тормозе выход цилиндра через выпускное отверстие в атмосферу.Как воздух убегает, пружина в цилиндре толкает поршень назад и вызывает тормозные колодки вывести из контакта с колесами. Поезд теперь тормоза отпущены, а вспомогательные резервуары пополнен и готов к следующему торможению.

Рисунок 4: Применение тормоза: состояние тормозного цилиндра, тройного клапана. и вспомогательный резервуар в положении включения тормоза. Диаграмма: Автор.

Применение тормоза: водитель поставил тормозной кран в положение «Применение».Этот приводит к сбросу давления воздуха в тормозной магистрали. Потеря давления определяется золотниковым клапаном в тройном клапане. Поскольку давление с одной стороны (со стороны тормозной магистрали) клапана упало, вспомогательное давление в резервуаре с другой стороны толкнуло клапан (вправо) так, чтобы канавка подачи над клапаном была закрыта.Соединение между тормозным цилиндром и выхлопной трубой под ним золотниковый клапан также был закрыт. В то же время связь между вспомогательным бачком и тормозным цилиндром. Теперь воздух из дополнительного ресивера поступает в тормозной цилиндр.То Давление воздуха заставляет поршень двигаться против давления пружины и приводит к тому, что на колеса накладываются тормозные колодки. эфир будет продолжаться переходить из вспомогательного резервуара в тормозной цилиндр до тех пор, пока давление в обоих одинаковое.Это максимальное давление тормоза цилиндр получит и эквивалентен полному применению. Чтобы получить полное применение с разумным объемом воздуха, объем тормозной цилиндр обычно составляет около 40% от объема вспомогательного резервуара.

Рисунок 5: Круг: Цель положения «Круг» — позволить скорости торможения оставаться постоянным после частичного применения. Диаграмма: Автор.

Круг: Когда водитель переводит тормозной кран в положение «Круг», в то время как воздух выходит из тормозной магистрали, выход приостановлен.тормоз давление в трубе перестает падать. В каждом тройном клапане подвеска эта потеря давления в тормозной магистрали определяется золотниковым клапаном, потому что вспомогательное давление на противоположной стороне продолжает падать, в то время как давление в тормозной магистрали перестает падать.Таким образом, золотниковый клапан перемещается в сторону вспомогательного резервуара до соединения с тормозом цилиндр закрыт. Золотниковый клапан теперь находится на полпути между положения приложения и отпускания, а давление воздуха теперь состояние баланса между вспомогательным бачком и тормозной трубкой.Тормозной цилиндр удерживается постоянным, в то время как порт соединения в тройной клапан остается закрытым. Тормоз «притертый».

В традиционный воздушный тормоз с тройным клапаном, Lap не работает после выпуск был инициирован.После того, как тормозной кран был помещен в положение «Release», все золотниковые клапаны будут перемещены, чтобы включить пополнение вспомогательных резервуаров. Другого приложения быть не должно. производится до тех пор, пока не будет отведено достаточно времени для этой перезарядки.То продолжительность будет зависеть от количества воздуха, использованного для предыдущего Применение и длина поезда. Современные пневматические тормозные системы имеют распределитель вместо тройного клапана. Он выполняет в основном та же функция, но также включает возможность поэтапного выпуска и некоторые другие функции, улучшающие управление тормозом.

Дополнительные характеристики пневматического тормоза

Что мы видели до сих пор основы пневматической тормозной системы. Над За 130 лет с момента его изобретения был внесен ряд усовершенствований как описано ниже.Дальнейшее описание самых сложных Версия чисто пневматического тормоза доступна на моей странице North American Freight Train Brakes, написанной Al Krug.

Аварийный воздушный тормоз

Большинство пневматические тормозные системы имеют «аварийное» положение на тормозе водителя клапан.В этом положении воздух из тормозной магистрали быстро сбрасывается. Хотя максимальное количество воздуха, которое может быть получено в тормозных цилиндрах, не отличается от стандартной пневматической тормозной системы, скорость применения быстрее в «Чрезвычайной ситуации».Некоторые тройные клапаны и большинство дистрибьюторов оснащен сенсорными клапанами, которые обнаруживают внезапное падение тормозной магистрали давление, а затем локально снизить давление в тормозной магистрали. Это имеет эффект ускорения падения давления в поезде — увеличивает «скорость распространения».

Аварийные резервуары

Некоторые в пневматических тормозных системах используются аварийные резервуары. Они предусмотрены на каждом автомобиль как вспомогательный резервуар и подзаряжаются от тормозной магистрали подобным образом.Однако они используются только в экстренных случаях, обычно срабатывает тройной клапан, обнаруживающий внезапное падение тормозной магистрали давление. Специальная версия тройного клапана (распределителя) требуется для автомобилей, оборудованных аварийными бачками.

Дистрибьюторы

Как примечание выше, дистрибьютор выполняет ту же функцию, что и тройной клапана, это просто более совершенная версия. У дистрибьюторов есть возможность подключения аварийного бачка к тормозной системе на автомобиля и перезарядить его.Дистрибьюторы также могут иметь частичный выпуск средство, что обычно недоступно с тройными клапанами.

Современный дистрибьютор будет иметь:

• a функция быстрого обслуживания — где небольшая камера внутри распределителя используется для приема воздуха из тормозной магистрали для передачи давления снижение в поезде

• функция повторного включения — позволяет быстро повторно задействовать тормоз после частичного отпускания

• функция постепенного отпускания — позволяет частичное отпускание с последующим удержанием более низкой скорости приложения

• соединение для клапана переменной нагрузки, позволяющего автоматически регулировать давление в тормозном цилиндре в соответствии с массой автомобиля 

• дроссели (которые могут быть изменены), позволяющие варьировать время срабатывания и отпускания тормоза 

приложение для получения блоков на колесах

Рисунок 6: Современный распределительный клапан для грузовых вагонов.Фото: Вабтек.

• ограничитель давления в тормозном цилиндре

• предотвращение перезарядки вспомогательного бачка.

Все из этих функций достигается без электрического управления. Контроль системы состоят из диафрагм и пружин, расположенных в виде ряда сложных клапаны и проходы внутри стального блока клапанов.Дистрибьюторы со всеми эти функции обычно предоставляются в пассажирских поездах или специальные высокоскоростные грузовые автомобили.

Двухтрубные системы

A Проблема с конструкцией стандартного пневматического тормоза заключается в том, что он можно использовать воздух во вспомогательном ресивере быстрее, чем тормозная трубка может перезарядить его.Многие побеги произошли из-за чрезмерного использования пневматического тормоза, чтобы для столь необходимое последнее приложение. Прочтите статью Эла Круга «Тормоза грузовых поездов Северной Америки». для подробного описания того, как это происходит.Проблема может быть преодолеть с помощью двухтрубной системы, как показано на упрощенной схеме в Рисунок 7.

Рисунок 7: Схема двухтрубной тормозной системы. Вторая труба из двухтрубная система – основной коллекторный трубопровод.это просто запас труба, идущая по длине поезда, который питается от компрессора и основной резервуар. Он не выполняет функции управления, но используется для преодолеть проблему критической потери давления во вспомогательном резервуары на каждую машину.Соединительная труба с односторонним клапаном между основной трубой резервуара и вспомогательным резервуаром. Односторонний клапан позволяет воздуху из основной трубы резервуара пополнять вспомогательный резервуар. Односторонняя функция клапана предотвращает потери дополнительного воздуха в резервуаре, если давление в основном резервуаре потеряно.Схема: Автор.

двухтрубная система имеет возможность обеспечения быстрого сброса. Потому что подзарядка вспомогательного оборудования осуществляется от основного трубопровода резервуара, повышение давления в тормозной магистрали, сигнализирующее об использовании отпускания тормоза просто для того, чтобы вызвать отпускание тормоза на каждой машине, вместо того, чтобы поставьте также вспомогательное оборудование.

Двухтрубные системы всегда имеют распределители вместо тройных клапанов. Одна особенность распределителя заключается в том, что он предназначен для ограничения давления в тормозном цилиндре, так что, в то время как достаточно воздуха, чтобы обеспечить полное торможение, есть не настолько сильно, чтобы давление в тормозном цилиндре вызывало торможение колодок. заблокировать колеса и вызвать занос.Это важная функция, если вспомогательный резервуар пополняется воздухом основного резервуара, который обычно хранится под более высоким давлением, чем воздух в тормозной магистрали.

Излишне сказать, ставить вторую трубу на каждое железнодорожное транспортное средство дорого бизнеса, поэтому цель разработчика тормозного оборудования всегда разрешить обратную совместимость — почти так же, как новый компьютер программы обычно совместимы со старыми версиями.Большинство автомобилей оснащены распределителями или двухтрубными системами, могут эксплуатироваться в поездах с простыми однотрубными системами и тройными вентилями при условии правильного установка во время формирования поезда.

Самопритирочные тормозные клапаны

Самостоятельные притирка — это имя, данное тормозному контроллеру, который находится в положении чувствительный, т.е. сумма заявки зависит от позиции рукоятка тормозного крана между полным выпуском и полным нажатием. То чем ближе рукоятка тормоза к полному нажатию, тем больше Применение достигается в поезде. Тормозной кран снабжен чувствительный к давлению клапан, который позволяет снизить давление в тормозной магистрали в соответствии с положением ручки тормозного крана, выбранным Водитель.Этот тип управления тормозами популярен на пассажирских локомотивах.

Прочее пневматическое оборудование

Вкл. поезд с пневматическим тормозом, подача сжатого воздуха используется для обеспечения питания для некоторых других функций, кроме торможения. К ним относятся двери работа, свистки/рожки, тяговое оборудование, работа пантографа и рельсовые шлифовальные машины.Подробнее см. Вспомогательное оборудование.

Комментарий

пневматическая тормозная система, несомненно, является одной из самых устойчивых особенностей железнодорожная техника. Он просуществовал с момента своего первоначального появления в 1869 году. до наших дней, а местами еще почти не отличаясь от своего Викторианское происхождение.За эти годы было много улучшений, но навык, необходимый для управления любым поездом, оснащенным чисто пневматическим тормозом. контроль до сих пор приобретается только долгими часами практики и заботы о каждый этап операции.Часто говорят, что, хотя это легко пустить поезд, остановить его бывает очень трудно. В статье Эла Круга «Тормоза Североамериканского грузового поезда» описывается, насколько это может быть сложно. Возможно, мастерство машиниста еще не совсем умерло.

Гидравлическая тормозная система (автомобиль)

28.8.

Гидравлическая тормозная система

Гидравлическая тормозная система передает усилие от педали тормоза на колесные тормоза через жидкость под давлением, преобразуя давление жидкости в полезную работу торможения колес.Простая однолинейная гидравлическая схема, используемая для работы барабанной и дисковой тормозной системы, показана на рис. 28.36. Педаль тормоза передает усилие ноги водителя на поршень главного цилиндра, который сжимает тормозную жидкость. Это давление жидкости в равной степени передается по всей жидкости к поршням переднего дискового суппорта и к поршням заднего колесного цилиндра. Согласно правилам, отдельный механический стояночный тормоз должен быть встроен как минимум в два колеса. Это положение также позволяет водителю остановить транспортное средство в случае выхода из строя гидравлической тормозной системы.

Рис. 28.36. Гидравлическая одноконтурная тормозная система.
В гидравлической тормозной системе тормозная сила прямо пропорциональна отношению площади поперечного сечения главного цилиндра к площади поперечного сечения колесного или цилиндрического тормозного диска или барабанного тормоза. Следовательно, эти диаметры цилиндров выбираются надлежащим образом для обеспечения желаемого эффекта торможения. Площади поперечного сечения колесных цилиндров передних и задних дисковых и барабанных тормозов соответственно могут быть выбраны для получения наилучшего передаточного отношения передних и задних тормозов.Гидравлическая жидкость несжимаема, если в системе нет воздуха. Если в тормозном контуре присутствует воздух, ход ножного тормоза становится пористым. В гидравлической системе внутреннее трение
существует только между поршнями цилиндров и уплотнениями. Трение вызвано тем, что давление жидкости прижимает кромки уплотнения к стенкам цилиндра, когда поршень перемещается по ходу своего хода. Гидравлическая тормозная система подходит только для прерывистого торможения, а для стояночного тормоза необходимо предусмотреть отдельную механическую связь.
Гидравлическая система имеет следующие преимущества по сравнению с механической компоновкой: (a) Она обеспечивает одинаковое тормозное усилие на всех колесах. (6) Это требует относительно меньшего усилия торможения для получения той же мощности.
(c) Это система с полной компенсацией, так что каждый тормоз получает свою долю усилия на педали.
(d) Эффективность гидравлической системы выше, чем у механической компоновки.
(e) Эта система подходит для автомобилей с независимой подвеской.
(/) Упор на башмак легко изменить, потому что сила, действующая на поршень, зависит от площади поршня. Чем больше площадь, тем больше нагрузка на задний башмак, поэтому можно использовать поршень большего размера.
28.8.1.


Различные компоненты

Ниже приведены различные компоненты и их функции в гидравлической тормозной системе.

Тормозные трубки.

Это стальные трубы, которые являются частью гидравлического контура между главным цилиндром и рабочими цилиндрами.Эти трубы передают жидкость вдоль конструкции кузова и жестких мостов. Гибкие шланги соединяют трубы подрессоренного кузова с колесными тормозными узлами неподрессоренной оси, чтобы обеспечить движение (рис. 28.36).

Главный цилиндр.

Преобразует усилие на педали в гидравлическое давление в гидравлической системе с помощью цилиндра и поршня (рис. 28.36).

Дисковый тормоз.

Состоит из диска, прикрепленного болтами к ступице колеса. Он зажат между двумя поршнями и фрикционными накладками.Фрикционные накладки опираются на суппорт, закрепленный на поворотной цапфе (рис. 28.36). При торможении поршни прижимают фрикционные накладки к двум боковым сторонам диска.

Тормоз барабанный.

В нем используются две тормозные колодки и накладки, опирающиеся на заднюю пластину. Задняя пластина крепится болтами к кожуху оси. Эти башмаки поворачиваются одним концом на анкерных штифтах или опорах, прикрепленных к задней пластине (рис. 28.36). Другие свободные концы обеих колодок раздвигаются при торможении.Колодки радиально расширяются относительно тормозного барабана, расположенного концентрически на ступице колеса.

Колесные цилиндры.

Поскольку давление гидравлической магистрали действует на площадь поперечного сечения поршней дискового и барабанного цилиндров (рис. 28.36) в колесных цилиндрах, гидравлическое давление преобразуется в тормозное усилие. Это тормозное усилие либо прижимает фрикционные накладки к боковым поверхностям диска, либо прижимает фрикционные накладки колодок к внутренней части барабана.
28.8.2.

Механика гидравлической тормозной системы

Чтобы оценить машины с гидравлической тормозной системой, представлен простой анализ, показывающий, как достигается подходящее соотношение сил между ножной педалью и поршнями колесного цилиндра. Рассматривается тормозная система, показанная на рис. 28.36.


Пример 28.11. В гидравлической однопроводной тормозной системе усилие на педали 100 Н, передаточное отношение педали 4, площадь поперечного сечения главного цилиндра 4 см2, площадь поперечного сечения передних
поршней 20 см2, площадь поперечного сечения заднего поршня 5 см2. , а расстояние, пройденное усилием, равно 1 см, рассчитать,
(a) Передаточное отношение переднего и заднего торможения,
(6) Процент переднего и заднего торможения,
(c) Общее отношение силы,
(d) Расстояние, пройденное на выходе ,
(e) Передаточное отношение цилиндра, и если) Общее передаточное отношение.


28.8.3.

Главные тормозные цилиндры

Главный тормозной цилиндр содержит цилиндр и поршень, функция которого заключается в создании гидравлического давления в трубопроводе. Это давление впоследствии преобразуется в усилие, приводящее в действие тормозные колодки колесного цилиндра или расширители башмаков. Главные цилиндры бывают (i) с остаточным давлением или («’) без остаточного давления.

Главный цилиндр остаточного давления (Lockheed).

Строительство.

Главный цилиндр имеет камеру давления цилиндра и камеру резервуара! Резервуар компенсирует любые колебания объема жидкости в системе из-за изменения температуры и при ограниченной утечке жидкости (рис. 28.37).
Средняя часть поршня главного цилиндра имеет уменьшенный диаметр и всегда заполнена жидкостью. На обоих концах поршня установлены резиновые манжетные уплотнения для предотвращения утечки жидкости. Чашечное уплотнение высокого давления, известное как первичное уплотнение, крепится к концу поршня с возвратной пружиной, а кольцевое уплотнение низкого давления, известное как вторичное уплотнение, которое скользит в углубление вокруг поршня, крепится к толкателю. конец поршня.Между манжетным уплотнением и поршнем помещается тонкая шайба, чтобы предотвратить затягивание манжеты в рекуперативные отверстия, просверленные вокруг головки поршня. Резиновый чехол закрывает конец толкателя цилиндра, чтобы предохранить отверстие цилиндра от пыли.
В барабанных тормозах используется обратный клапан остаточного давления на конце цилиндра давления напротив толкателя. После отпускания тормозов этот обратный клапан создает низкое давление в трубопроводе от 49 до 98 кПа, что обеспечивает следующие функции:
(a) Он обеспечивает минимальный свободный ход педали, противодействуя пружинам втягивания тормозных колодок.
(b) Обеспечивает легкий контакт уплотняющих кромок колесного цилиндра с отверстием цилиндра во избежание попадания воздуха.
(c) Предотвращает повторное попадание жидкости в главный цилиндр во время операции прокачки. Это обеспечивает свежий заряд жидкости при каждом нажатии на педаль тормоза и полное удаление воздуха из системы.
В отличие от барабанных тормозов дисковые не должны иметь остаточного давления в трубопроводе. Это позволяет полностью снять колодки с диска, избегая перегрева дисков и их быстрого износа.Для этого в коническом обратном клапане предусмотрено небольшое ограничительное отверстие. Это приводит к полному сбросу давления, и систему все еще можно очистить, достаточно быстро нажимая педаль во время прокачки (рис. 28.37D).

Операция.

При нажатии педали толкатель толкает поршень главного цилиндра вдоль его отверстия. Немедленно байпасный или компенсационный порт перекрывается, и жидкость перед поршнем задерживается. Давление, создаваемое в главном цилиндре, отталкивает кромки стакана обратного клапана от металлического корпуса, в результате чего жидкость вытесняется в трубопроводы.Это заставляет поршни суппорта или колодки колесного цилиндра тормозить диски или барабаны. (рис. 28.37Б).

Рис. 28.37. Главный цилиндр Локхид.
Когда педаль отпущена, возвратная пружина главного цилиндра перемещает поршень назад к стопорной шайбе и стопорному кольцу быстрее, чем возврат жидкости из дисковых или барабанных колесных цилиндров. Следовательно, это вызывает разрежение в главном цилиндре. Как следствие, первичное уплотнение оттягивается от головки поршня, деформируя ее, тем самым открывая рекуперативные отверстия.Жидкость из кольцевого пространства вокруг поршня затем вытекает через рекуперационные отверстия и устраняет временную разницу давлений между двумя сторонами головки поршня (рис. 28.37В).
В то же время жидкость, возвращающаяся из тормозов под нагрузкой от поршневых уплотнений дисковых тормозов или возвратных пружин барабанных тормозов, отталкивает весь корпус обратного клапана от его резинового седла и, таким образом, стекает обратно в главный цилиндр. Затем полностью возвращенный поршень открывает байпас на компенсационном порту (0.диаметром 7 мм), чтобы любой избыток жидкости, образовавшийся в результате расширения нагретой жидкости, выбрасывался в резервуар из камеры давления. Жидкость всегда заполняет кольцевое пространство, образованное между поршнем и цилиндром, через большое питающее отверстие (рис. 28.37А).

Главный цилиндр без остаточного давления (Girling).

Этот главный цилиндр также содержит напорную камеру и концевой резервуар для жидкости. Поршень работает в камере давления, в то время как резервуар позволяет дополнительной жидкости входить в систему или возвращаться из нее для поддержания постоянного объема при изменении температуры и любой утечке жидкости в системе (рис.28.38).

Рис. 28.38. Главный цилиндр Гирлинг.

Строительство.

Чугунный поршень главного цилиндра выполнен в виде цилиндрического плунжера с полым штоком на одном конце. Пружинный фиксатор в виде напёрсткообразного стального пресса ff надевается на конец штока поршня и фиксируется на месте. Шток клапана имеет увеличенную головку, которая упирается в полый поршень, а сам клапан размещен на прокладке клапана рядом с впускным отверстием ресивера.
Резиновое кольцо действует как манжетное уплотнение и устанавливается на каждом конце поршня. Резиновая чашка, называемая первичным уплотнением, устанавливается рядом с возвратной пружиной. На чашку действует линейное давление, и она образует непроницаемый для жидкости конец поршня. Вторичное уплотнение, установленное на конце толкателя, предотвращает любую утечку жидкости из заднего конца поршня через первичное уплотнение. Резиновый чехол, надетый на заднюю часть главного цилиндра и вокруг толкателя, предотвращает загрязнение стенки цилиндра.

Операция.

Когда водитель нажимает на педаль для включения тормоза, толкатель прижимается к поршню. Начальное движение поршня отодвигает край фиксатора пружины вокруг устья центрального отверстия штока поршня от головки штока клапана. Одновременно жидкость, попавшая в полый шток поршня, на мгновение оказывается под давлением и, следовательно, толкает узел штока клапана к впускному отверстию. Узел клапана и уплотнение, следовательно, закрывают впускной порт, отсоединяя его от резервуара.Дальнейшее движение поршня заставляет жидкость проходить через выходное отверстие в систему трубопроводов, чтобы зажимать диски или расширять башмаки относительно барабанов (рис. 28.38В).
Когда тормоза отпущены, уплотнения поршней дисковых тормозов или возвратные пружины барабанных тормозов втягивают поршни колесного цилиндра, так что жидкость вытесняется обратно в главный цилиндр. Возвратная пружина поршня главного цилиндра перемещает поршень в крайнее внешнее положение. Но как раз перед тем, как поршень достигает конца своего хода, пружинный фиксатор, прикрепленный к штоку поршня, захватывает и оттягивает шток клапана и клапан в сборе от впускного отверстия.Затем жидкость свободно течет между резервуаром и камерой давления (рис. 28.38А).

Баррель сжатия Главный цилиндр (Girling).

Главный цилиндр цилиндра сжатия включает стационарное первичное рекуперативное уплотнение, удерживаемое в корпусе, с плунжером, перемещающимся посередине для вытеснения жидкости и создания давления. В плунжере имеется четыре небольших радиальных компенсационных порта, которые при отпускании тормозов обходят рекуперативное уплотнение, обеспечивая движение жидкости между резервуаром и цилиндром (рис.28.39А). Когда педаль нажата, рекуперативное уплотнение закрывает радиальные компенсационные порты, так что жидкость попадает в напорную половину цилиндра. Следовательно, тормозной трубопровод находится под давлением (рис. 28.39В).
Прокладка рекуперационного уплотнения обеспечивает свободный поток жидкости между горизонтальными рекуперационными отверстиями в корпусе и задней частью рекуперационного уплотнения при отпускании тормозов. Это также предохраняет уплотнение от вдавливания в порты рекуперации под давлением.Опора рекуперативного уплотнения удерживает уплотнение на месте и ограничивает его перемещение при сбросе давления. Вторичное уплотнение размещено на конце толкателя плунжера. Это грязесъемное уплотнение, предотвращающее просачивание жидкости из цилиндра. Обычно в барабанных тормозах обратный клапан остаточного давления, установленный на выпускном отверстии, обеспечивает небольшое линейное давление при отпускании тормозов.
Когда в системе создается давление для торможения, центральный конический клапан открывается, так что дополнительная жидкость проходит через клапан в трубопроводы.Отпускание тормозов меняет процесс. На этот раз центральный клапан закрыт, и весь корпус клапана отодвигается от поверхности выпускного отверстия. Это действие заставляет жидкость выходить обратно в камеру главного цилиндра. Жесткость возвратной пружины плунжера ограничивает минимальное давление в трубопроводе, при котором обратный клапан закрывается.

Рис. 28.39. Главный цилиндр цилиндра сжатия (Girling).
28.8.4.

Колодки-расширители колесных цилиндров

В гидравлических тормозных системах с барабанными тормозами используются башмаки-расширители колесных цилиндров.Колесные цилиндры передают гидравлическое давление на тормозные колодки либо через однопоршневую систему, которая распространена в автомобилях с передними барабанными тормозами, либо через двухпоршневую систему, которая встроена в задние барабанные тормоза.

Двухпоршневые Колодки-цилиндры Колодки-расширители.

Эти узлы состоят из корпуса цилиндра, двух поршней, уплотнений, сальников и стопорной пружины (если используются манжетные уплотнения), резиновых пыльников и иногда отдельных толкателей (рис.28.40). Чугунный корпус колесного цилиндра имеет выступающую часть для установки в отверстие в задней пластине, к которой он обычно крепится двумя шпильками. Это крепление с задней пластиной должно быть достаточно жестким, чтобы поглощать реакцию тормозного момента при торможении.
Цилиндрическое отверстие в корпусе для размещения двух поршней, уплотнений, распределителей уплотнений и стопорной пружины (при наличии). На обоих концах цилиндра выполнены кольцевые канавки для установки резиновых пыльников.Винтовой клапан расположен в центре цилиндра, обычно в самой высокой точке, для выпуска воздуха из камеры.

Рис. 28.40. Двухпоршневой колесо-цилиндр.
Два поршня, установленные в колесном цилиндре, преобразуют гидравлическое давление в нагрузку на тормозные колодки. Диаметры этих поршней основаны на требуемой тормозной нагрузке для передних и задних тормозов. На наружный конец поршня обычно надевается носок башмака, который воздействует непосредственно на башмак.Иногда башмаки выталкиваются наружу с помощью толкателей, винтовых толкателей или упоров, расположенных между поршнями и наконечниками башмаков.

В случае манжетных уплотнений стопорная пружина прижимает манжетные уплотнения к головкам поршней и стенкам цилиндров. Следовательно, жидкость не просачивается мимо поршня и воздух не попадает в колесный цилиндр при отпускании тормозов. Кольцевые манжетные уплотнения располагаются в канавках вокруг поршней, а естественная эластичность резины обеспечивает предварительную радиальную нагрузку уплотняющей кромки на отверстие.Резиновый чехол или колпачок надет на открытый конец каждого поршня, чтобы защитить стенки цилиндра от пыли и грязи тормозных накладок.

Колодка однопоршневая Колодка-цилиндр Колодка-расширитель.

Однопоршневые колесно-цилиндровые блоки обычно используются на передних барабанных тормозах, чтобы обеспечить более высокую эффективность торможения. Два однопоршневых агрегата установлены диаметрально друг напротив друга. Однопоршневой узел расширяет один башмак относительно барабана и действует как анкерная опора для другого башмака, таким образом, выполняя двойные функции.Если внешнее движение обоих однопоршневых блоков происходит в направлении вращения барабана вперед, такая комбинация известна как тормоз с двумя ведущими колодками (рис. 28.41).
Как и двухпоршневые агрегаты, однопоршневые агрегаты крепятся болтами к задней пластине. Эти узлы работают так же, как и двухпоршневые, за исключением того, что цилиндр имеет глухой конец, образующий анкерный упор для другого башмака. Для уплотнения поршня используется либо кольцевое уплотнение, либо чашечное уплотнение с распорным уплотнением и стопорной пружиной.

Рис. 28.41. Однопоршневые колесные цилиндры.
28.8.5.

Комбинированный гидравлический/рычажный расширитель башмака заднего колеса

В этом случае отверстие цилиндра (рис. 28.42А) поддерживает как внутренний, так и внешний поршень. К внешнему поршню приварен пылезащитный кожух из штампованной стали, а на нем имеются канавки для установки резинового пылезащитного уплотнения прямоугольного сечения. Внутренний поршень использует манжетное уплотнение с распределителем уплотнения и стопорной пружиной для предварительного натяга манжетного уплотнения к стенке цилиндра в отпущенном положении тормозов.Конический конец коленчатого рычага находится в треугольной прорези, образованной в каждом поршне. Этот рычаг расположен и поворачивается на штифте в корпусе.
При включении ножного тормоза давление жидкости толкает внутренний и внешний поршни до тех пор, пока передняя колодка не прижмется к барабану. Следовательно, гидравлическая реакция жидкости заставляет корпус цилиндра скользить в своей прорези на задней стороне в противоположном направлении до тех пор, пока задняя колодка не войдет в зацепление с барабаном. На самом деле корпус цилиндра и поршни плавают между обеими колодками и обеспечивают равную нагрузку на кончики каждой колодки.Поскольку прорези в поршнях имеют достаточный зазор (рис. 28.42Б), движению поршней относительно корпуса цилиндра не мешает закрытый конец коленчатого рычага.
При включении ручного тормоза трос оттягивает конец коленчатого рычага от задней пластины. Это заставляет рычаг вращаться вокруг шарнирного пальца, установленного в корпусе цилиндра, до тех пор, пока его конический конец не коснется конической поверхности внешнего поршня и не прижмет этот поршень к ведущему башмаку. Любое дальнейшее натяжение троса на этом этапе вызывает равную и противоположную реактивную тягу в точке поворота.Следовательно, корпус цилиндра скользит по задней пластине в сторону от внешнего поршня и плотно прилегает к задней колодке и барабану. Опять же, к обеим колодкам прикладывается одинаковая расширяющая сила, не вызывая нарушения внутреннего гидравлического поршня и уплотнения (рис. 28.42C).

Рис. 28.42. Комбинированный гидравлический однорычажный башмак-расширитель заднего колеса для малолитражного автомобиля.
Очень похожее устройство показано на рис. 28.43, в котором цилиндр и поршень работают на движение колодки ножного тормоза-расширителя.Однако в этой системе коленчатый рычаг входит в зацепление с прямоугольным отверстием в стенке ведущего башмака. При включении ручного тормоза рычаг поворачивается, благодаря чему его короткий конец вытесняет ведущую колодку. Следовательно, на шарнирный палец действует равная и противоположная реакция, так что корпус цилиндра перемещается в своем пазу в задней пластине для зацепления с задним башмаком.

Рис. 28.43. Комбинированный гидравлический однорычажный башмак-расширитель заднего колеса для больших автомобилей.

Отдельный механизм стояночного тормоза для задних колес.

В этом расширителе колодок стояночного тормоза корпус гидравлического цилиндра ножного тормоза крепится болтами к задней пластине. Поршень на каждом конце приводит в действие башмаки. Стойка соединяет две колодки, один конец соединяется с перемычкой одной колодки, а другой конец действует как точка поворота для рычага стояночного тормоза, прикрепленного к другой колодке. Два альтернативных расположения рычагов представлены на рис. 28.44. Он перпендикулярен башмаку на рис. 28.44А и параллелен башмаку на рис. 28.44В. Трос
присоединен к свободному концу рычага.Натяжение троса из-за включения ручного тормоза поворачивает рычаг. Стойка, толкаемая рычагом в одну сторону, приводит в действие переднюю колодку и толкает заднюю колодку в противоположном направлении. Расширяющая сила распределяется между ними поровну, поскольку тяга плавает между двумя башмаками.

Рис. 28.44. Отдельный рычаг ручного тормоза на заднем колесе.

Рис. 28.45. Клапан регулировки давления.
28.8.6.

Клапан регулировки давления

Этот клапан (рис.28.45) установлен в задней тормозной магистрали. Назначение клапана — ограничить давление, действующее на задние тормоза, чтобы снизить риск заноса заднего колеса. В клапане используется подпружиненный плунжер, заключенный в корпус. Поскольку низкое давление жидкости не может преодолеть пружину, при торможении первоначально на все тормоза действует полное давление. Как только достигается заданное давление, клапан закрывается и перекрывает подачу жидкости к задним тормозам. Впоследствии любое дальнейшее увеличение давления ощущается только передними тормозами.
28.8.7.

Клапан регулировки тормозного давления (инерционный клапан)

Это клапан регулировки давления. Он специально разработан для решения проблемы большой разницы нагрузки между передними и задними колесами переднеприводных автомобилей. Клапан установлен в задней тормозной магистрали. Это редукционный клапан, чувствительный к инерции. Он срабатывает, когда автомобиль замедляется с заданной скоростью. В течение этого периода клапан временно закрывает заднюю тормозную магистраль и позволяет давлению в переднем тормозе еще больше увеличиться.При достижении заданного давления клапан вновь начинает подачу давления на задние тормоза, но со скоростью, значительно меньшей увеличения давления на переднем тормозе (рис. 28.46). Клапан учитывает перенос веса автомобиля и влияние положения во время торможения. Он также чувствителен к загрузке автомобиля и дорожным условиям.
На рис. 28.47 показана конструкция клапана, применимого для обычного контура заднего тормоза. Система имеет независимые линии с двумя клапанами, установленными рядом.В клапанном блоке используется цилиндр, закрепленный на кузове автомобиля под заданным углом. Цилиндр содержит ступенчатый поршень и стальной шарик. При малых скоростях торможения автомобиля жидкость поступает во впускное отверстие и проходит вокруг шара. Затем он проходит через поршневое отверстие к задним тормозам, создавая одинаковое давление как в передних, так и в задних тормозных магистралях.

Рис. 28.46. Производительность регулирующего клапана.

Рис. 28.47. Клапан регулировки тормозного давления (инерционный клапан).
Если сила инерции, создаваемая скоростью замедления транспортного средства, катит шарик вверх по наклонному цилиндру, то шарик перекрывает подачу жидкости к задним тормозам.В течение этого периода разница в площади поршня поддерживает постоянное давление на выходе, в то время как давление на входе увеличивается. В определенный момент, в зависимости от площади поршня, увеличение
входного давления перемещает поршень, обеспечивая пропорциональное давление на задние тормоза. Давление в двух линиях на этом этапе регулируется соотношением ; Давление на входе x Малая площадь = Давление на выходе x Большая площадь.
28.8.8.

Привод предупреждения о перепаде давления

Это сигнальное устройство включает контрольную лампу неисправности тормозов, когда разница давлений в двух тормозных магистралях отличается более чем на указанную величину.При выходе из строя одной тормозной магистрали поршни (рис. 28.48) перемещаются и приводят в действие электрический выключатель. Переключатель остается замкнутым до тех пор, пока поршни не будут возвращены в исходное положение.
28.8.9.

Клапан распределения нагрузки

Этот клапан в заданных пределах подает гидравлическое давление на задние тормоза пропорционально нагрузке на задние колеса. Таким образом, снижается риск заноса заднего колеса при небольшой загрузке задней части автомобиля. Кроме того, такое расположение обеспечивает

Рис.28.48. Привод предупреждения о перепаде давления.
хорошее торможение при перегрузке задних колес. Одного клапана распределения нагрузки достаточно для схемы с одной гидравлической линией, но при использовании системы диагональных линий требуется отдельный клапан для каждой линии. Корпус клапана крепится к жесткой части кузова автомобиля. Пружина, работающая либо на растяжение, либо на сжатие, воспринимает нагрузку на задние колеса. Эта пружина соединяет рычаг управления клапаном с частью системы подвески, которая перемещается пропорционально нагрузке автомобиля.
Конструкция клапана показана на рис. 28.49. Рычаг воздействует непосредственно на поршень, в котором используется шаровой клапан. В отпущенном положении тормоза поршень находится в нижнем положении, а шаровой клапан удерживается в открытом положении толкателем, прикрепленным к корпусу клапана. Это позволяет жидкости свободно проходить между впускным и выпускным отверстиями. При приложении гидравлического давления к клапану происходит движение поршня вверх. Это достигается за счет обеспечения большей площади, подверженной воздействию жидкости, в верхней части поршня, чем площадь в нижней части.Величина гидравлического давления, необходимая для подъема поршня и закрытия шарового клапана, определяется силой, действующей на поршень со стороны внешней пружины.
Если нагрузка на задние колеса небольшая, пружина оказывает на поршень лишь небольшое усилие. Следовательно, для перемещения поршня вверх и закрытия клапана требуется относительно низкое давление. Если давление в этой точке закрытия превышено, полное давление не может быть применено к заднему тормозу. Следовательно, любое дальнейшее увеличение усилия на педали заставляет поршень управлять клапаном для поддержания более низкого давления, которое также пропорционально давлению, прикладываемому к переднему тормозу.
При увеличении нагрузки на задние колеса подвеска прогибается и усилие на внешней пружине увеличивается. Поэтому, чтобы противостоять этой дополнительной силе, действующей на поршень со стороны пружины, создается более высокое давление жидкости, прежде чем поршень сможет подняться. В результате полное давление на задние тормоза сохраняется до тех пор, пока не будет применено гораздо большее усилие на педали.

Рис. 28.49. Клапан распределения нагрузки (Bedix).
В клапане, представленном на рис. 28.49, используется регулировочный винт между рычагом и поршнем.Это контролирует точку, в которой клапан начинает работать, определяя коэффициент торможения переднего/заднего колеса для заданной нагрузки на заднее колесо.
Возможными неисправностями в этом устройстве могут быть негерметичность уплотнений, поломка внешней пружины. Поломка пружины приводит к значительному снижению давления, подаваемого на задние тормоза через клапан. Весь клапанный блок обычно заменяют, когда он оказывается неисправным.
28.8.10.

Тормозная жидкость

Тормозная жидкость соответствует международным стандартам, установленным в США Обществом автомобильных инженеров (SAE) и Федеральным стандартом безопасности транспортных средств Министерства транспорта (FMVSS).
К основным характеристикам тормозной жидкости относятся:
(a) Низкая вязкость. Тормозная жидкость должна легко течь в широком диапазоне температур и работать в очень холодных условиях.
(b) Совместимость с резиновыми деталями. Помимо сопротивления коррозии металлических частей, он должен быть химически нереактивным по отношению к резиновым уплотнениям и т. д. Он не должен повреждать систему.
(c) Смазочные свойства. Он должен уменьшать трение движущихся частей, особенно резиновых уплотнений.
(d) Устойчивость к химическому старению.Он должен иметь длительный срок хранения и быть стабильным при использовании.
(e) Совместимость с жидкостями. Он должен быть совместим с другими жидкостями того же типа.
if) Высокая температура кипения. В большинстве тормозных систем используется глицерин-спиртовая (гликолевая) жидкость с присадками для соответствия требуемым спецификациям. Из-за наличия ряда различных жидкостей, некоторые из которых на растительной, а некоторые на минеральной основе, перед проектированием системы, а также при последующей дозаправке следует руководствоваться рекомендациями производителя, чтобы избежать повреждения резиновых уплотнений.

Температура кипения тормозной жидкости.

Тормозные жидкости на основе гликоля гигроскопичны по своей природе и, следовательно, со временем поглощают воду из атмосферы. Присутствие воды снижает температуру кипения, и в крайних случаях происходит отказ тормозов из-за паровой пробки. Такая ситуация возникает, когда температура жидкости в какой-либо части системы поднимается выше точки ее кипения, так что вода в жидкости испаряется. Как только это происходит, эластичная природа пара приводит к тому, что педаль достигает своего предела хода, прежде чем создается достаточное давление для эффективного торможения.
Из-за гигроскопичности большинства тормозных жидкостей в спецификациях SAE и FMVSS рекомендуется, чтобы жидкость имела температуру кипения во влажном состоянии и точку кипения в сухом состоянии в дополнение к указанному значению. «Влажная» точка кипения — это температура, при которой жидкость, содержащая от 3 до 3,5 процентов воды, кипит и образует пузырьки пара. «Влажная» температура кипения типичных тормозных жидкостей должна быть выше 413 К. Из соображений безопасности рекомендуется менять жидкость в тормозной системе каждый год. Тормозная жидкость поглощает около 5 процентов воды за этот период времени, так что температура кипения снижается примерно наполовину по сравнению с исходной температурой.Некоторые новые жидкости имеют влажную и сухую температуры кипения 453 K и 533 K, так что интервал замены жидкости можно увеличить до 2 лет.
Некоторые специальные жидкости на силиконовой основе были разработаны для решения проблемы гигроскопичности, но они дороги и поэтому не используются широко. Тормозные жидкости должны храниться в герметичных емкостях и не должны контактировать с лакокрасочным покрытием автомобиля. Если какая-либо жидкость каким-то образом капнет на лакокрасочное покрытие, то ее следует немедленно смыть водой.
28.8.11.

Прокачка тормозов

Прокачка необходима для удаления воздуха из тормозной системы всякий раз, когда он поступает. Основные этапы прокачки вкратце следующие: (a) Убедитесь, что бачок заполнен тормозной жидкостью.
(6) Подсоедините один конец резиновой трубки к клапану для выпуска воздуха, а другой конец погрузите в тормозную жидкость, помещенную в банку.
(c) Откройте выпускной клапан и медленно нажимайте на педаль тормоза, пока не перестанут появляться пузырьки воздуха. Закройте выпускной клапан, когда педаль нажата.
(d) Повторите вышеуказанную операцию для всех колесных цилиндров, (c) Долейте в бачок тормозную жидкость до отметки.
28.8.12.

Неисправности

Основные неисправности тормозной системы и их причины следующие:

Неисправности Причина
Педаль требует накачки Обувь требует регулировки
Пружинная педаль В системе присутствует воздух
Губчатая педаль (педаль сползает вниз) В системе присутствует утечка, т.е.грамм. жидкость проходит через основную резиновую чашку.

Тормозные системы (часть первая)

Тормозные системы

Все тормозные узлы, описанные в предыдущем разделе, используют для работы гидравлическую энергию. В этом разделе обсуждаются различные способы подачи требуемого давления гидравлической жидкости к тормозным узлам. Существует три основных исполнительных системы:

  1. Независимая система, не являющаяся частью основной гидросистемы самолета;
  2. Бустерная система, в которой гидравлическая система самолета периодически используется при необходимости; и
  3. Тормозная система с усилителем, в которой в качестве источника давления используется только основная гидравлическая система(ы) самолета.

Системы на разных самолетах различаются, но общий принцип работы аналогичен описанным.

Независимые главные цилиндры

Как правило, небольшие, легкие самолеты и самолеты без гидравлических систем используют независимые тормозные системы. Независимая тормозная система никак не связана с гидросистемой самолета. Главные цилиндры используются для создания необходимого гидравлического давления для работы тормозов. Это похоже на тормозную систему автомобиля.

В большинстве систем управления тормозами пилот нажимает на верхнюю часть педалей руля направления, чтобы задействовать тормоза. Главный цилиндр для каждого тормоза механически связан с соответствующей педалью руля направления (т. е. правый главный тормоз с правой педалью руля направления, левый главный тормоз с левой педалью руля направления). [Рис. 13-92] Когда педаль нажата, поршень внутри герметичной заполненной жидкостью камеры в главном цилиндре нагнетает гидравлическую жидкость по трубопроводу к поршню (поршням) в тормозном узле. Тормозной поршень (поршни) прижимают тормозные колодки к тормозному диску, создавая трение, замедляющее вращение колеса.Давление увеличивается во всей тормозной системе и на роторе, когда педаль нажимается сильнее.

Рис. 13-92. Главные цилиндры в независимой тормозной системе напрямую связаны с педалями руля направления или связаны через механическую связь. [щелкните изображение, чтобы увеличить]

Многие главные цилиндры имеют встроенные резервуары для тормозной гидравлической жидкости. У других есть один удаленный резервуар, который обслуживает оба главных цилиндра самолета. [Рис. 13-93] Несколько легких самолетов с управляемым носовым колесом имеют только один главный цилиндр, который приводит в действие оба тормоза основных колес.Это возможно, потому что управление самолетом во время руления не требует дифференциального торможения. Независимо от настройки именно главный цилиндр создает давление, необходимое для торможения.

Рис. 13-93. Удаленный резервуар обслуживает оба главных цилиндра некоторых независимых тормозных систем.

Главный цилиндр, используемый с выносным резервуаром, показан на рис. 13-94. Эта конкретная модель представляет собой главный цилиндр Goodyear. Цилиндр всегда заполнен гидравлической жидкостью, не содержащей воздуха и загрязнений, как и резервуар, и линия, соединяющая их вместе.Когда верхняя часть педали руля направления нажата, поршневой рычаг механически перемещается вперед в главный цилиндр. Он прижимает поршень к жидкости, которая по трубопроводу направляется к тормозу. Когда давление на педаль ослабляется, возвратные пружины в тормозном узле втягивают тормозные поршни обратно в корпус тормоза. Гидравлическая жидкость за поршнями вытесняется и должна вернуться в главный цилиндр. При этом возвратная пружина в главном цилиндре перемещает поршень, шток поршня и педаль руля обратно в исходное положение (тормоз выключен, педаль не нажата).Жидкость за поршнем главного цилиндра возвращается в резервуар. Тормоз готов к повторному наложению.

Рис. 13-94. Главный тормозной цилиндр Goodyear от независимой тормозной системы с выносным бачком. [щелкните изображение, чтобы увеличить]Гидравлическая жидкость расширяется при повышении температуры. Захваченная жидкость может привести к тому, что тормоз будет тянуться к ротору(ам). Также могут возникнуть утечки. Когда тормоза не задействованы, жидкость должна безопасно расширяться, не вызывая этих проблем. Компенсационный порт включен в большинство главных цилиндров, чтобы облегчить это.В главном цилиндре на рис. 13-94 это отверстие открывается, когда поршень полностью втянут. Жидкость в тормозной системе может расширяться в бачок, способный принять дополнительный объем жидкости. Типичный резервуар также вентилируется в атмосферу, чтобы обеспечить положительное давление на жидкость.

Передняя сторона головки поршня содержит уплотнение, которое закрывает компенсационный порт при торможении, что позволяет увеличить давление. Уплотнение действует только в прямом направлении.Когда поршень возвращается или полностью втягивается в исходное положение, жидкость за поршнем может свободно течь через отверстия в головке поршня, восполняя любую жидкость, которая может быть потеряна после главного цилиндра. Задний конец главного цилиндра имеет уплотнение, которое постоянно предотвращает утечку. Резиновый чехол надевается на шток поршня и задний конец главного цилиндра для защиты от пыли.

Стояночный тормоз для этой тормозной системы главного цилиндра с выносным бачком представляет собой механическое устройство с храповым механизмом между главным цилиндром и педалями руля направления.При затянутых тормозах храповик приводится в действие нажатием на рукоятку стояночного тормоза. Чтобы отпустить тормоза, педали руля направления нажимаются еще больше, позволяя храповику выйти из зацепления. При включенном стояночном тормозе любое расширение гидравлической жидкости из-за температуры компенсируется пружиной в механическом рычажном механизме.

Общим требованием ко всем тормозным системам является отсутствие смешивания воздуха с гидравлической жидкостью. Поскольку воздух сжимаем, а гидравлическая жидкость, по сути, не сжимаема, любой воздух под давлением при торможении приводит к порче тормозов.Педали не ощущаются твердыми при нажатии из-за сжатия воздуха. Тормозные системы должны быть прокачаны, чтобы удалить весь воздух из системы. Инструкции по прокачке тормозов содержатся в информации по техническому обслуживанию производителя. Тормозные системы, оборудованные главными цилиндрами Goodyear, должны быть прокачаны сверху вниз, чтобы удалить весь воздух, оставшийся позади поршня главного цилиндра.

Альтернативное распространенное устройство независимых тормозных систем включает два главных цилиндра, каждый со своим встроенным резервуаром для жидкости.За исключением расположения резервуара, тормозная система в основном такая же, как только что описанная. Главные цилиндры, как и прежде, механически связаны с педалями руля направления. Нажатие на верхнюю часть педали приводит к тому, что шток поршня толкает поршень в цилиндр, вытесняя жидкость к тормозному узлу. Шток поршня перемещается в компенсаторной втулке и содержит уплотнительное кольцо, которое герметизирует шток и поршень, когда шток перемещается вперед. Это блокирует компенсационные порты. При отпускании пружина возвращает поршень в исходное положение, которое наполняет резервуар по мере его возвращения.Уплотнение на конце штока отводится от головки поршня, обеспечивая свободный поток жидкости из цилиндра через компенсационные отверстия в поршне в резервуар. [Рис. 13-95]Рис. 13-95. Показан обычный главный цилиндр со встроенным резервуаром.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.