Устройство и принцип работы тормозной системы автомобиля

Тормозная система автомобиля (англ. – brake system) относится к системам активной безопасности и предназначена для изменения скорости движения автомобиля вплоть до его полной остановки, в том числе экстренной, а также удержания машины на месте в течение длительного периода времени. Для реализации перечисленных функций применяются следующие виды тормозных систем: рабочая (или основная), запасная, стояночная, вспомогательная и антиблокировочная (система курсовой устойчивости). Совокупность всех тормозных систем автомобиля называется тормозным управлением.

Рабочая (основная) тормозная система

Главное предназначение рабочей тормозной системы заключается в регулировании скорости движения автомобиля вплоть до его полной остановки.

Основная тормозная система состоит из тормозного привода и тормозных механизмов. На легковых автомобилях применяется преимущественно гидравлический привод.

Схема тормозной системы автомобиля

Гидропривод состоит из:

Главный тормозной цилиндр преобразует усилие, сообщаемое водителем педали тормоза, в давление рабочей жидкости в системе и распределяет его по рабочим контурам.

Для увеличения силы, создающей давление в тормозной системе, гидропривод оснащается вакуумным усилителем.

Регулятор давления предназначен для уменьшения давления в приводе тормозных механизмов задних колес, что способствует более эффективному торможению.

Виды контуров тормозной системы

Контуры тормозной системы, представляющие собой систему замкнутых трубопроводов, соединяют между собой главный тормозной цилиндр и тормозные механизмы колес.

Контуры могут дублировать друг друга или осуществлять только свои функции. Наиболее востребована двухконтурная схема тормозного привода, при которой пара контуров работает диагонально.

Запасная тормозная система

Запасная тормозная система служит для экстренного или аварийного торможения при отказе или неисправности основной. Она выполняет те же функции, что и рабочая тормозная система, и может функционировать и как часть рабочей системы, и как самостоятельный узел.

Стояночная тормозная система

Основными функциями и назначением стояночной тормозной системы являются:

• удержание транспортного средства на месте в течение длительного времени;
• исключение самопроизвольного движения автомобиля на уклоне;
• аварийное и экстренное торможение при выходе из строя рабочей тормозной системы.

Устройство тормозной системы автомобиля

Основой тормозной системы являются тормозные механизмы и их приводы.

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

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

Управляет тормозными механизмами привод.

Гидравлический привод не является единственным из применяемых в тормозной системе. Так в системе стояночного тормоза используется механический привод, представляющий собой совокупность тяг, рычагов и тросов. Устройство соединяет тормозные механизмы задних колес с рычагом стояночного тормоза. Также существует электромеханический стояночный тормоз, в котором используется электропривод.

В состав тормозной системы с гидравлическим приводом могут быть включены разнообразные электронные системы: антиблокировочная, система курсовой устойчивости, усилитель экстренного торможения, система помощи при экстренном торможении (Brake Assist System).

Существуют и другие виды тормозного привода: пневматический, электрический и комбинированный. Последний может быть представлен как пневмогидравлический или гидропневматический.

Принцип работы тормозной системы

Работа тормозной системы строится следующим образом:

1. При нажатии на педаль тормоза водитель создает усилие, которое передается к вакуумному усилителю.
2. Далее оно увеличивается в вакуумном усилителе и передается в главный тормозной цилиндр.
3. Поршень ГТЦ нагнетает рабочую жидкость к колесным цилиндрам через трубопроводы, за счет чего растет давление в тормозном приводе, а поршни рабочих цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам.
4. Дальнейшее нажатие на педаль еще больше увеличивает давление жидкости, за счет чего срабатывают тормозные механизмы, приводящие к замедлению вращения колес. Давление рабочей жидкости может приблизиться к 10-15 МПа. Чем оно больше, тем эффективнее происходит торможение.
5. Опускание педали тормоза приводит к ее возврату в исходное положение под действием возвратной пружины. В нейтральное положение возвращается и поршень ГТЦ. Рабочая жидкость также перемещается в главный тормозной цилиндр. Колодки отпускают диски или барабаны. Давление в системе падает.

Важно! Рабочую жидкость в системе нужно периодически менять. Сколько тормозной жидкости потребуется на одну замену? Не более литра-полутора.

Основные неисправности тормозной системы

В таблице ниже приведены наиболее распространенные неисправности тормозной системы автомобиля и способы их устранения.

Симптомы	Вероятная причина	Варианты устранения
Слышен свист или шум при торможении	Износ тормозных колодок, их низкое качество или брак; деформация тормозного диска или попадание на него постороннего предмета	Замена или очистка колодок и дисков
Увеличенный ход педали	Утечка рабочей жидкости из колесных цилиндров; попадание воздуха в тормозную систему; износ или повреждение резиновых шлангов и прокладок в ГТЦ	Замена неисправных деталей; прокачка тормозной системы
Увеличенное усилие на педаль при торможении	Отказ вакуумного усилителя; повреждение шлангов	Замена усилителя или шланга
Заторможенность всех колес	Заклинивание поршня в ГТЦ; отсутствие свободного хода педали	Замена ГТЦ; выставление правильного свободного хода

Заключение

Тормозная система является основой безопасного движения автомобиля. Поэтому на нее всегда должно быть обращено пристальное внимание. При неисправности рабочей тормозной системы эксплуатация транспортного средства запрещается полностью.

Устройство тормозной системы

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

Износились тормозные диски менять или протачивать?

Износились тормозные диски менять или протачивать?

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.

Устройство современной тормозной системы

Устройство современной тормозной системы

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) .

Как работает АБС

Как работает АБС

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.

Сигналы торможения

Сигналы торможения

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.

Как подобрать тормозную жидкость

Как подобрать тормозную жидкость

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,