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

Классификация тормозных систем автомобиля

Если говорить о составляющих, то тормозную систему можно разделить на три группы элементов:

  • тормозной привод (тормозная педаль; вакуумный усилитель тормозов; главный тормозной цилиндр; колесные тормозные цилиндры; регулятор давления, шланги и трубопроводы);
  • тормозные механизмы (тормозной барабан или диск, а также тормозные колодки);
  • компоненты вспомогательной электроники (ABS, EBD и т. д.).

Тормозная система автомобиля состоит из нескольких видов механизмов, каждый из которых выполняет определенные функции.

Одни из них взаимосвязаны между собой, другие могут выполнять несколько функций одновременно.

Но в целом, тормозная система включает в себя такие их виды:

  • Рабочий механизм;
  • Стояночный;
  • Запасной;
  • Вспомогательные.

Рабочий тормоз является основным.

Именно при помощи него осуществляется замедление движения вплоть до полной остановки во время движения.

Управляется он за счет педали, установленной в салоне. Нажимая на нее ногой с разным усилием, водитель регулирует скорость замедления автомобиля.

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

Для исключения повышения оборотов силовой установки с одновременным замедлением, управление педалями акселератора и тормоза осуществляется одной ногой — правой. То есть, водитель либо управляет мотором, либо тормозами.

Стояночный тормоз.

Предназначен для обездвиживания автомобиля во время стоянки и предотвращения самовольного его передвижения.

Организована работа этого типа тормозов так, что при стоянке водитель блокирует вращение колес.

Для этого также можно задействовать трансмиссию автомобиля (включенная передача не дает свободно вращаться колесам), но при постановке машины под уклоном трансмиссия не всегда может удержать автомобиль.

Используя же трансмиссию в паре со стояночным тормозом, можно достаточно эффективно обездвижить автомобиль, особенно если ручник послаблен и «не держит» автомобиль.

Дополнительно ручной тормоз является вспомогательным средством при начале движения на подъем.

Поскольку водитель не может одновременно управлять двумя педалями – газом и тормозом, то высока вероятность, что при попытке тронуться с места на подъем автомобиль откатиться назад.

В случае же использования ручника, машину можно удерживать, пока двигатель не сможет сдвинуть авто с места, а после тормоз отпустить, тем самым исключив вероятность отката назад.

Запасной тормоз.

Реализуется далеко не на всех автомобилях. Предназначен он для обеспечения торможения автомобиля в случае отказа рабочего механизма.

Может быть реализован как отдельная автономная система, воздействующая на тормозные механизмы колес, или же запасной тормоз может быть частью контура рабочей системы.

Зачастую этот тип на легковые авто не устанавливается, а его роль выполняется стояночный тормоз.

Вспомогательные механизмы.

Встречаются на грузовых автомобилях и позволяют разгрузить рабочий тормоз при движении на затяжных спусках.

Также к вспомогательным механизмам относятся контуры системы, отвечающие за срабатывание тормозных механизмов прицепов.

Существовала традиция устанавливать барабанные механизмы на задние колеса, а дисковые на передние. Сегодня в зависимости от модели могут ставиться одинаковые типы на все четыре колеса – или барабанные, или дисковые.

Устройство системы барабанного типа (барабанный механизм) состоит из двух колодок, тормозного цилиндра и стяжной пружины, размещенных на щите внутри тормозного барабана. На колодки наклепаны или приклеены фрикционные накладки.

Тормозные колодки своими нижними концами шарнирно закреплены на опорах, а верхними – под воздействием стяжной пружины – упираются в поршни колесного цилиндра. В незаторможенном положении между колодками и барабаном имеется зазор, обеспечивающий свободное вращение колеса.

Когда через тормозную трубку в цилиндр поступает жидкость, поршни, расходясь, раздвигают колодки. Они приходят в плотное соприкосновение с вращающимся на ступице тормозным барабаном, и сила трения вызывает торможение колеса.

Необходимо отметить, что в приведенной конструкции износ передних и задних колодок происходит неравномерно. Дело в том, что фрикционные накладки передней по ходу движения колодки в момент торможения при движении вперёд прижимаются к барабану всегда с большей силой, чем задние. Как выход, рекомендуется менять колодки местами через определенный срок.

Устройство тормозной системы

Устройство дисковых тормозов состоит из:

  1. суппорта, закрепленного на подвеске, в теле которого размещены наружный и внутренний тормозные цилиндры (может быть один) и две тормозные колодки;
  2. диска, который закреплен на ступице колеса.

При торможении поршни рабочих цилиндров с помощью гидравлики прижимают тормозные колодки к вращающемуся диску, останавливая последний.

Чтобы разобраться в работе главной схемы, нужно знать, из чего состоит тормозная система:

  • Педаль тормоза. Надавливает на стальной шток, идущий в подкапотное пространство.
  • Вакуумный мембранный усилитель. Увеличивает силу нажима на шток за счет разрежения от двигателя.
  • Главный цилиндр с расширительным бачком. Преобразует механическое усилие от штока в гидравлическое давление.
  • Контуры в виде металлических трубок с жидкостью, идущие от главного цилиндра к колесным тормозным механизмам.
  • В передних колесах – суппорта с поршнями и колодками, охватывающими диск.
  • Регулятор давления входит в контур торможения задней оси.
  • В задних колесах – барабаны с полукруглыми колодками и рабочим цилиндром внутри.

Дисковые тормоза – более эффективны, нежели барабанные. Оттого в скоростных автомобилях с двигателями большой мощности они ставятся на все 4 колеса, а барабанные механизмы отсутствуют.

Стояночный (ручной) тормоз – это отдельный механический привод, действующий от рукоятки внутри салона. Она связана только с задними колесами и прижимает колодки к барабану (или диску) за счет троса либо тяги. «Ручник» в определенных ситуациях может играть роль аварийного тормоза.

Не помешает узнать как заменить или подтянуть трос ручного тормоза.

Основная тормозная система

На современных легковых автомобилях устанавливают основные ТС, состоящие из тормозного гидропривода и тормозных механизмов. Когда водитель нажимает ногой на педаль тормоза, та сила, с которой он давит на педаль, передается на устройство, которое называется главный тормозной цилиндр. Главный тормозной цилиндр имеет поршень, который, двигаясь, увеличивает давление в системе гидравлических тормозных трубок, ведущих к каждому колесу автомобиля.

Схема гидропривода тормозов

1 – тормозные цилиндры передних колес; 2 – трубопровод передних тормозов; 3 – трубопровод задних тормозов; 4 – тормозные цилиндры задних колес; 5 – бачок главного тормозного цилиндра; 6 – главный тормозной цилиндр; 7 – поршень главного тормозного цилиндра; 8 – шток; 9 – педаль тормоза

В гидропривод основной ТС входят:

  • главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем или без него;
  • регулятор давления в задних тормозных механизмах;
  • рабочий контур (трубопровод диаметром 4-8 мм).

Рабочий контур соединяет между собой устройства гидропривода и тормозные механизмы. Главный тормозной цилиндр (ГТЦ) предназначен для преобразования усилия, прилагаемого к педали тормоза, в избыточное давление тормозной жидкости и распределения его по рабочим контурам. Бачок с запасом тормозной жидкости может крепиться на ГТЦ или вне его.

Вместе с ГТЦ на большинстве автомобилей устанавливают вакуумные усилители, которые увеличивают силу, создающую давление в тормозной системе. Вакуумный усилитель (рис. 2) конструктивно связан с главным тормозным цилиндром. Основным элементом усилителя является камера, разделенная резиновой перегородкой (диафрагмой) на два объема.

Один объем связан с впускным трубопроводом двигателя, где создается разряжение, а другой с атмосферой. Из-за перепада давлений, благодаря большой площади диафрагмы, «помогающее» усилие при работе с педалью тормоза может достигать 30 – 40 кг и больше. Это значительно облегчает работу водителя при торможениях и позволяет сохранить его работоспособность длительное время.

Схема вакуумного усилителя

1 – главный тормозной цилиндр; 2 – корпус вакуумного усилителя; 3 – диафрагма; 4 – пружина; 5 – педаль тормоза

Регулятор уменьшает давление в приводе тормозных механизмов задних колес. При торможении сила инерции движущегося автомобиля и противодействующая ей сила трения (точка приложения которой ниже центра тяжести автомобиля) создают продольный опрокидывающий момент. Мягкая передняя подвеска, реагируя на него, “проседает”, а задние колеса “разгружаются”.

Поэтому даже при неэкстренном интенсивном торможении задние колеса могут блокироваться, что часто приводит к заносу автомобиля. В зависимости от изменения расстояния между элементами задней подвески и кузовом автомобиля (его продольного наклона) давление в приводе задних тормозов (по сравнению с передними) ограничивается.

Принцип работы стояночного тормоза

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

Процесс работы тормозной системы в большинстве легковых автомобилей происходит следующим образом: водитель нажимает на тормозную педаль, которая, в свою очередь, передает усилие на главный тормозной цилиндр через вакуумный усилитель тормозов.

Как и в рабочей системе, стояночный тормоз состоит из двух составляющих – привода и исполнительного механизма.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Неравномерно изнашиваются колодки, причины и что делать

Зачастую в стояночном тормозе используется механический тип привода, который обладает простотой конструкции и надежность.

В качестве исполнительных механизмов обычно используются барабанные тормоза, для чего в их конструкцию добавлены специальные рычаги.

Весь привод состоит из храпового механизма, установленного в салоне связанного с тросом, тянущимся под автомобилем к тормозным механизмам, где он соединяется с рычагами.

Принцип работы очень прост: поднимая рычаг в салоне, водитель задействует храповой механизм, исключающий самовольное опускание ручника.

В результате этого действия, водитель тянет трос, а тот в свою очередь обеспечивает перемещение рычага, который разводит колодки, прижимая их к барабану.

Для растормаживания водитель нажимает клавишу на рычаге, тем самым выводя из зацепления собачку из храпового механизма. Это позволяет опустить рычаг и привести весь механизм в исходное положение.

Недостатком такого привода ручного тормоза является надобность в периодическом регулирования натяжения троса. Также трос со временем может перепреть, и его придется менять.

В современных системах ручного тормоза применяются электрические приводы. Причем некоторые из них даже используются в качестве исполнительного механизма дисковые тормоза.

Также такой тип стояночного тормоза может блокировать не колеса, а трансмиссию.

Суть такого типа привода сводится к тому, что в рабочие механизмы устанавливаются электродвигатели, которые и воздействуют на колодки.

Но такие приводы считаются конструктивно сложными, что значительно повышает вероятность их поломки. Поэтому они пока не получили широкого распространения.

Многие автопроизводители продолжают отдавать предпочтение простому и дешевому тросовому ручному тормозу.

В настоящее время 95 % автомобилей Toyota и Lexus оснащаются установками Pre-Collision Corp., которые по праву могут считаться образцами систем автоматического торможения.

Читать далее:  Блок клапанов АКПП назначение особенности неисправности и ремонт

Система предаварийной безопасности имеет маленький радар, который располагается на передней решетке за логотипом бренда и контролирует расстояние между капотом авто и движущимся впереди объектом. Камера, в свою очередь, определяет вид этого объекта.

Работая в тандеме, эти устройства могут отличить машину от пешехода, а также определить особенности траектории сближения.

Если скорость приближения объекта признается высокой, активируется первая фаза работы системы. На первом этапе водитель получает аудио и визуальное сообщение о вероятности столкновения. Если он игнорирует эти предупреждения, технология переходит во вторую фазу работы, оказывая давление на антиблокировочную тормозную систему.

Отсутствие действий со стороны водителя является сигналом к активации третьей фазы, которая заключается в полной остановке транспортного средства.

Система работает очень быстро и буквально за несколько секунд доходит до третьей фазы. Если мы говорим про автомобили Toyota, устройство предаварийной безопасности в них срабатывает, когда авто движется со скоростью не менее 10 км/ч и достигает максимальной скорости в случае столкновений с другими автомобилями или до 80 км/ч – с пешеходами.

AEB максимально повышает эффективность применения тормозов при возникновении экстренной ситуации. Опытным путем было установлено, что система автоматического управления торможением позволяет примерно на 1/5 сократить тормозной путь. В некоторых случаях даже частичное уменьшение тормозного пути может помочь избежать столкновения либо облегчить тяжесть его последствий.

Системы автоматического торможения подразделяют на два вида, однако в процессе функционирования они тесно взаимодействуют друг с другом:

  • автоматическое экстренное торможение (AEB);
  • технология помощи при экстренном торможении (BAS).

Автоматическая система торможения AEB срабатывает при определенных условиях, создавая предельное или частичное тормозное давление без участия водителя.

BAS, в свою очередь, повышает эффективность действий водителя при нажатии им на тормозную педаль, а именно помогает осуществлять предельное тормозное давление.

1. Система автоматического экстренного торможения.

Благодаря наличию вспомогательных устройств, о которых мы уже упоминали выше (радара, датчиков и т. д.), устройство автоматического торможения может своевременно реагировать на приближающийся автомобиль и предпринимать соответствующие действия. Если расстояние между потенциальными участниками аварии стремительно уменьшается, система реализует частичное или максимальное тормозное усилие, т. е. замедляет движение автомобиля или останавливает его. Таким образом, водитель может избежать столкновения.

Работа аппаратуры автоматического торможения основана на взаимодействии двух технологий активной безопасности: устройства адаптивного круиз-контроля (контроль расстояния) и системы курсовой устойчивости (автоматическое торможение).

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

Наиболее популярными системами автоматического экстренного торможения являются:

  • Pre-Safe Brake на автомобилях Mercedes-Benz;
  • Collision Mitigation Braking System, CMBS на автомобилях Honda;
  • City Brake Control на автомобилях Fiat;
  • Active City Stop и Forward Alert на автомобилях Ford;
  • Forward Collision Mitigation, FCM на автомобилях Mitsubishi;
  • City Emergency Brake на автомобилях Volkswagen;
  • Collision Warning with Auto Brake и City Safety на автомобилях Volvo;
  • Predictive Emergency Braking System, PEBS от Bosch;
  • Automatic Emergency Braking, AEB от

Функционал вышеперечисленных систем не ограничивается одним экстренным торможением. Самыми распространенными дополнительными функциями являются: предупреждение водителя об опасности столкновения и активация устройств пассивной безопасности. Данные типы аппаратуры еще называют превентивными системами безопасности.

2. Система помощи при экстренном торможении.

В зависимости от механизма создания максимального тормозного давления системы помощи при экстренном торможении делятся на пневматические и гидравлические.

Пневматические предназначены для эффективной работы вакуумного усилителя тормозов.

Примерами таких устройств являются:

  • BA (Brake Assist), BAS (Brake Assist System), EBA (Emergency Brake Assist) на автомобилях Mercedes-Benz, BMW, Toyota, Volvo и др.;
  • AFU на автомобилях Renault, Peugeot, Citroen.

К основным элементам конструкции пневматической системы относятся: датчик скорости перемещения штока вакуумного усилителя, электронный блок управления и электромагнитный привод штока.

В большинстве случаев подобными устройствами комплектуются автомобили, на которых уже установлена ABS.

Виды тормозных систем

Пневматическая система сработает в том случае, если скорость нажатия на педаль тормоза будет свидетельствовать о наступлении экстренной ситуации. Это контролируется датчиком скорости перемещения штока вакуумного усилителя, который также передает сигнал в электронный блок управления. В случаях, когда величина сигнала выходит за пределы нормы, электронный блок управления запускает электромагнит привода штока. Вакуумный усилитель, в свою очередь, дожимает педаль тормоза. Устройство экстренного торможения срабатывает до запуска системы ABS.

Гидравлические системы обеспечивают максимальное давление жидкости в тормозной системе посредством использования механизмов устройства курсовой устойчивости.

Примерами подобной аппаратуры являются:

  • HBA (Hydraulic Braking Assistance) на автомобилях Volkswagen, Audi;
  • HBB (Hydraulic Brake Booster) на автомобилях Volkswagen, Audi;
  • SBC (Sensotronic Brake Control) на автомобилях Mercedes-Benz;
  • DBC (Dynamic Brake Control) на автомобилях BMW;
  • BA Plus (Brake Assist Plus) на автомобилях Mercedes-Benz.

Анализируя силу и скорость нажатия на педаль тормоза, система HBA делает вывод о наступлении чрезвычайной ситуации. Рабочими элементами ее являются: датчик давления, датчики частоты вращения колес, выключатель стоп-сигнала. При поступлении от индикаторов соответствующих сигналов электронный блок управления активирует насос обратной подачи, при помощи которого давление в тормозной системе достигает максимальных значений. Стоит отметить, что HBA срабатывает до начала действия ABS.

В некоторых режимах работы транспортного средства (во время прогрева двигателя и т. д.) система HBB дублирует вакуумный усилитель тормозов. Ее функционирование возможно благодаря взаимодействию следующих элементов: датчика давления в тормозной системе, датчика разряжения в вакуумном усилителе и выключателя стоп-сигнала.

Система SBC характеризуется высокой чувствительностью, поскольку в своей работе она учитывает большое количество различных параметров: скорость переноса ноги с педали газа на педаль тормоза, силу нажатия на педаль тормоза, особенности дорожного покрытия, направление движения и т. д. Исходя из анализа совокупности перечисленных факторов, электронный блок управления определяет оптимальную величину подачи тормозного усилия на каждое колесо.

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. 

Вспомогательная тормозная система

Рабочий контур, согласно требованиям ЕЭС, должен делиться на основной и вспомогательный. Если вся система исправна, то работают оба, но при разгерметизации одного – другой продолжает работать, становясь вспомогательным (аварийным). Наиболее распространены три компоновки разделения рабочих контуров (рис.3):

  • 2 2 тормозных механизма, подключенных параллельно (передние задние);
  • 2 2 тормозных механизма, подключенных диагонально (правый передний левый задний и т. д.);
  • 4 2 тормозных механизма (в один контур подключены тормозные механизмы всех колес, а в другой только два передних).
Схема компоновки гидропривода

1 – главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем; 2 – регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах; 3-4 – рабочие контуры.

Возможные неисправности системы AEB

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

Для диагностирования общей эффективности тормозной системы зачастую применяются специальные стенды.

Наибольшее распространение получили барабанные стенды, позволяющие определить усилие, создаваемое тормозной системой на каждом колесе и время срабатывания системы.

Затем исходя из показаний, производится обслуживание и ремонт.

Народные методы диагностики тормозов.

Одним из таких методов является замер тормозного пути. Именно этот метод положен в основу площадочного стенда.

Суть метода сводиться к движению авто с определенной скоростью по ровной площадке с последующим экстренным торможением.

После этого замеряется тормозной путь и на основе замеров и сравнения их с номинальным значением, указанным в тех. документации к авто, определяется эффективность тормозов.

К примеру, на ВАЗ 2109 в полностью загруженном состоянии тормозной путь на сухой ровной поверхности при скорости 80 км/ч должен составлять примерно 38 м.

Значение меньше или таковое указывает на отличную работу тормозов, большее значение сигнализирует о проблемах в работе.

Недостатком этого метода является невозможность определения эффективности работы тормозов на каждом колесе и время срабатывания привода.

Также на показания в значительной мере влияют дорожные условия при проведении диагностики (мокрая поверхность дороги или сухая и т.д.).

Усложнение конструкции тормозных систем привело как к более обширному списку возможных поломок, так и к более сложной их диагностике. Несмотря на это, многие неисправности можно диагностировать самостоятельно, что позволит вам устранить неполадки на ранней стадии. Далее мы приводим признаки неисправностей и наиболее частые причины их возникновения.

— Сильный износ тормозных дисков и/или тормозных колодок (несвоевременное техобслуживание).

— Снижение фрикционных свойств тормозных колодок (перегрев тормозных механизмов, использование некачественных запчастей и т. д.).

— Износ колесных или главного тормозного цилиндров.

Схема рабочей тормозной системы автомобиля

— Выход из строя вакуумного усилителя тормозов.

— Давление в шинах, не предусмотренное заводом-изготовителем автомобиля.

— Установка колес, размер которых не предусмотрен заводом-изготовителем автомобиля.

— «Завоздушивание» контуров тормозной системы.

— Утечка тормозной жидкости и как следствие серьезные проблемы с автомобилем, вплоть до полного отказа тормозов. Может быть вызвана выходом из строя одного из тормозных контуров.

— Закипание тормозной жидкости (некачественная жидкость или несоблюдение сроков ее замены).

— Неисправность главного тормозного цилиндра.

— Неисправность рабочих (колесных) тормозных цилиндров.

Устройство современной тормозной системы автомобиля

— Поломка вакуумного усилителя или повреждение его шлангов.

— Износ элементов тормозных цилиндров.

— Неравномерный износ тормозных колодок и/или тормозных дисков (неправильная установка элементов; повреждение суппорта; поломка тормозного цилиндра; повреждение поверхности тормозного диска).

Читать далее:  Новый УАЗ Патриот 2020 2021: фото нового кузова, комплектации и цены

— Неисправность или повышенный износ одного или нескольких тормозных колесных цилиндров (некачественная тормозная жидкость, некачественные комплектующие или просто естественный износ деталей).

— Отказ одного из тормозных контуров (повреждение герметичности тормозных трубок и шлангов).

— Неравномерный износ шин. Чаще всего это вызвано нарушением установочных углов колес (сход-развала) автомобиля.

— Неравномерное давление в передних и/или в задних колесах.

— Повреждение тормозных дисков. Часто вызвано их перегревом, к примеру при экстренном торможении на большой скорости.

— Повреждение колесного диска или шины.

Устройство стояночной тормозной системы

— Некорректная балансировка колес.

Стояночная система

Стояночная тормозная система имеет механический привод, как правило, на задние колеса. Рычаг стояночного тормоза соединяется тонким тросом с задними тормозными механизмами, в которых находится устройство, приводящее в действие штатные или дополнительные (стояночные) колодки. Регулировка стояночного тормоза обычно производится эксцентриком на тормозном механизме, регулировочной гайкой на штоке приспособления, соединяющего рычаг и приводной трос, или путем изменения местоположения рычага в салоне автомобиля.

Барабанные и дисковые тормоза

Барабанный тормозной механизм (рис. 4) состоит из:

  • тормозного щита,
  • тормозного цилиндра,
  • двух тормозных колодок,
  • стяжных пружин,
  • тормозного барабана.
Схема работы барабанного тормозного механизма

1 – тормозной барабан; 2 – тормозной щит; 3 – рабочий тормозной цилиндр; 4 – поршни рабочего тормозного цилиндра; 5 – стяжная пружина; 6 – фрикционные накладки; 7 – тормозные колодки

Тормозной щит жестко крепится на балке заднего моста автомобиля, а на щите, в свою очередь, закреплен рабочий тормозной цилиндр. При нажатии на педаль тормоза поршни в цилиндре расходятся и начинают давить на верхние концы тормозных колодок. Колодки в форме полуколец прижимаются своими накладками к внутренней поверхности круглого тормозного барабана, который при движении автомобиля вращается вместе с закрепленным на нем колесом.

Преимущества барабанных тормозов:

  • низкая стоимость, простота производства;
  • обладают эффектом механического самоусиления. Благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.

Дисковый тормозной механизм (рис.5) состоит из:

  • суппорта,
  • одного или двух тормозных цилиндров,
  • двух тормозных колодок,
  • тормозного диска.
Схема работы дискового тормозного механизма

1 – наружный рабочий цилиндр (левого) тормоза; 2 – поршень; 3 – соединительная трубка; 4 – тормозной диск переднего (левого) колеса; 5 – тормозные колодки с фрикционными накладками; 6 – поршень; 7 – внутренний рабочий цилиндр переднего (левого) тормоза

Суппорт закреплен на поворотном кулаке переднего колеса автомобиля. В нем находятся два тормозных цилиндра и две тормозные колодки. Колодки с обеих сторон «обнимают» тормозной диск, который вращается вместе с закрепленным на нем колесом. При нажатии на педаль тормоза поршни начинают выходить из цилиндров и прижимают тормозные колодки к диску.

Схема тормозной системы современного автомобиля

Преимущества дисковых тормозов:

  • при повышении температуры характеристики дисковых тормозов довольно стабильны, тогда как у барабанных снижается эффективность
  • температурная стойкость дисков выше, в частности, из-за того, что они лучше охлаждаются
  • более высокая эффективность торможения позволяет уменьшить тормозной путь
  • меньшие вес и размеры
  • повышается чувствительность тормозов
  • время срабатывания уменьшается
  • изношенные колодки просто заменить, на барабанных приходится предпринимать усилия на подгонку колодок, чтобы одеть барабаны
  • около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски

Во всех перечисленных случаях необходимо обращаться в профессиональный сервис для ремонта или замены неисправных элементов тормозной системы. Но лучше всего — не допускать критичного износа деталей. Так, например, разница в толщине нового и изношенного тормозного диска не должна превышать 2-3 мм, а остаточная толщина материала колодок должна составлять не менее 2 мм.

Руководствоваться пробегом автомобиля при замене тормозных элементов не рекомендуется: в условиях городской езды, к примеру, передние колодки могут износиться через 10 тыс. км, в то время как в загородных поездках могут выдержать и 50-60 тыс. км (задние колодки, как правило, изнашиваются в среднем в 2-3 раза медленнее, чем передние).

Оценить состояние тормозных элементов можно, и не снимая колеса с автомобиля: на диске не должно быть глубоких проточек, а металлическая часть колодки не должна прилегать вплотную к тормозному диску.

Руководствоваться пробегом автомобиля при замене тормозных элементов не рекомендуется: в условиях городской езды, к примеру, передние колодки могут износиться через 10 тыс. км, в то время как в загородных поездках могут выдержать и 50-60 тыс. км (задние колодки, как правило, изнашиваются в среднем в 2-3 раза медленнее, чем передние).

Основная работа при торможении лежит на исполнительных механизмах, ведь именно они обеспечивают замедление вращения колеса.

В основу их работы положена сила трения, поэтому все тормозные механизмы на авто – фрикционного типа.

На автомобилях распространение получили два типа таких механизмов – барабанные и дисковые.

Каждый из них имеет свои конструктивные особенности, преимущества и недостатки.

Примечательно, что комбинирование их вполне приемлемо. Так, у многих авто все механизмы могут быть либо только барабанными (обычно на грузовиках), или только дисковыми (многие легковые авто).

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Все про выкуп автомобиля, что следует знать, плюсы и минусы

Но также встречается и их комбинация – на передних колесах устанавливаются дисковые, а на задних – барабанные механизмы.

Тормозной механизм дискового типа.

Сейчас такой механизм все чаще используется, благодаря ряду преимуществ перед барабанным типом.

Диск выступает одной из фрикционных частей механизма и используется он для создания трения при торможении. Закреплен он на ступице и вращается с идентичной колесу скоростью.

Колодки – вторая фрикционная составляющая. За счет прижима их к диску, между этими элементами создается трение, которое обеспечивает снижение скорости вращения диска, а вместе с ним и колеса.

Для повышения силы трения, на колодках имеются специальные фрикционные накладки.

В конструкцию суппорта входит рабочий цилиндр привода. Именно эта составляющая обеспечивает прижим колодок.

Конструкции его бывают разные — как однопоршневая (наиболее распространена), так и двух двухпоршневая.

Выглядит конструкция этого механизма так: над диском закрепляется суппорт с поршнями, при этом рабочие поршни (один или два) располагаются перпендикулярно боковым поверхностям этого диска.

Между суппортом и двумя боковыми (рабочими) поверхностями диска помещены колодки. В расторможенном состоянии, между фрикционными составляющими имеется зазор, поэтому колодки не мешают вращаться диску.

Теперь немного о том, как срабатывают механизмы с однопоршневым и двухпоршневым суппортами.

В первом случае суппорт может смещаться по направляющим, что и позволяет одновременно прижимать обе колодки.

Действует это так: при возрастании давления в рабочем цилиндре, поршень выходит и начинает прижимать колодку. При этом создается обратное усилие, которое перемещает суппорт по направляющим.

Смещаясь, он корпусом начинает прижимать вторую колодку. В результате происходит выравнивание усилия прижима колодок с обеих сторон диска.

В двухпоршневом же суппорте, его перемещение не предусмотрено, поскольку каждую колодку прижимает свой поршень.

Устройство и работа барабанного тормозного механизма.

Конструкция барабанного исполнительного механизма отличается от дискового, причем кардинально.

Устройство его включает в себя:

  • Барабан;
  • Колодки;
  • Двухпоршневой рабочий цилиндр;
  • Щит;
  • Стяжные пружины.

Как и в случае с дисковым механизмом, у барабанного имеются две фрикционные составляющие, между которыми возникает трение при торможении. Здесь их роль выполняют барабан и две колодки, выполненных в виде полумесяца.

Барабан является подвижным элементом, он располагается на оси и вращается вместе с колесом. Неподвижным же элементом является щит с закрепленными на нем рабочим цилиндром (вверху) и опорой колодок (внизу).

Колодки (с фрикционными накладками) размещены так, что своими вершинами упираются в поршни цилиндра и опору.

Удерживают их в таком положении за счет стяжных пружин (вверху и внизу) и прижимов. Все элементы, располагающиеся на щите, получаются помещенными внутрь барабана, то есть они закрыты им.

Работает все очень просто: при нажатии на педаль, поршни выходят из цилиндра, и преодолевая усилие пружин, разводят колодки.

Это перемещение приводит к тому, что колодки начинают прижиматься к внутренней поверхности (рабочей) барабана, что и обеспечивает его замедление вращения.

Устройство главного тормозного цилиндра

При отпускании педали, пружины возвращают колодки в исходное положение.

Сравнительные характеристики.

Как уже отмечено, каждый из применяемых типов механизмов имеет свои достоинства и недостатки.

К положительным качествам дисковых механизмов относится:

  • Высокая эффективность;
  • Меньшее время на срабатывание;
  • За счет открытой конструкции обеспечивается вентиляция (механизм лучше охлаждается, а также отводятся продукты износа);
  • Быстрое удаление влаги;
  • Легкость разборки при обслуживании и ремонте.

Но вместе с тем, такие механизмы изнашиваются быстрее, поэтому их обслуживание, с заменой расходных материалов, нужно проводить чаще.

Открытая конструкция имеет и негативные стороны.

Во-первых, между колодкой и диском попадает больше сторонних частиц, что увеличивает скорость износа.

Во-вторых, влаге значительно проще попасть на рабочие элементы. При этом, если диск будет сильно разогрет, высока вероятность его коробления.

Также такие механизмы сложно использовать как элементы стояночной системы.

Что касается барабанных механизмов, то к их достоинствам относятся:

  • Большой ресурс без надобности замены расходных материалов;
  • Рабочие элементы защищены от попадания сторонних частиц (они закрыты);
  • Высокая устойчивость барабана к резким перепадам температур;
  • Возможность использования в качестве элемента стояночного тормоза (именно из-за этого очень часто такие механизмы используют на задних колесах).

Но такие тормоза менее эффективны, существует вероятность их отказа при сильном нагреве, обладают более сложной конструкцией, что осложняется ремонт.

К тому же, разрушение пружин или самих колодок может привести к заклиниванию механизма.

В сравнении с барабанными тормозами дисковые обладают рядом достоинств:

  • Поверхность элементов практически не меняется при нагревании благодаря высокой температурной устойчивости. Поэтому, если даже диск имеет достаточно высокую температуру, тормозной момент не ухудшается.
  • Отверстия на диске способствуют высокой эффективности воздушного охлаждения.
  • При торможении колодки прилегают к диску всей поверхностью накладки, что увеличивает чувствительность системы и уменьшает тормозной путь.
  • Дисковый механизм более компактен и имеет меньшую массу.
  • Дисковые тормоза быстрее срабатывают при надавливании на педаль, чем барабанные.
  • Эффективное гашение инерции передними дисковыми тормозами (до 70%).
Читать далее:  Признаки завоздушивания системы охлаждения двигателя на что обратить внимание

Периодичность замены колодок и тормозных дисков

  • Обращайтесь в специализированные сервис-центры.
  • Вовремя меняйте тормозную жидкость: заводы-изготовители рекомендуют проводить эту процедуру каждые 30-40 тысяч километров пробега или раз в два года.
  • Новые диски и колодки необходимо обкатывать: на протяжении первых километров после замены запчастей избегайте интенсивных и длительных торможений.
  • Не игнорируйтесообщения бортового компьютера автомобиля: современные автомобили могут предупреждать о необходимости посещения сервиса.
  • Используйте качественные комплектующие, отвечающие требованиям завода-изготовителя автомобиля.
  • При замене колодок рекомендуется использовать смазку для суппортов и очищать их от грязи.
  • Следите за состоянием колес автомобиля и не используйте шины и диски, параметры которых отличаются от рекомендуемых заводом-изготовителем авто.

Стояночный тормоз.

Запасной тормоз.

Всего на автомобилях использовалось четыре вида тормозных систем, отличающиеся между собой по принципу действия.

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

Некоторые из них на автотранспорте уже не применяются, а некоторые были выбраны, как приоритетные.

Итак, на авто применялись такие виды тормозов:

  • Ленточные;
  • Механические;
  • Гидравлические;
  • Пневматические.

Ленточные тормоза использовались на первых авто и давно не применяются из-за слабой эффективности и требуемых значительных усилий от водителя, поэтому подробно их рассматривать не будем.

И хотя каждый вид тормозной системы включает в себя несколько типов устройств, основным из них является рабочий тормоз.

Состоит он из двух основных составляющих – привода и исполнительных механизмов, но об этом чуть позже.

А пока рассмотрим виды тормозных систем.

Механические тормоза стали применяться с появлением барабанных тормозных механизмов, устанавливаемых между колесом и его осью.

Состоял такой тип тормозов из механизмов, включавших в себя:

  1. Тормозной барабан;
  2. Колодки;
  3. Кулачковый вал и пружины, устанавливаемых на каждую ось колеса;
  4. Механизма управления, состоящего из системы тросиков и тяг.

Водитель при надобности воздействовал на механизм управления. Его усилие посредством тяг и тросиков передавалось на кулачковый вал.

Этот вал проворачивался и начинал разжимать колодки, заставляя их прижиматься к барабану. Возникающее трение замедляло вращение колеса.

Как рабочий тормоз такой тип привода уже не применяется, разве что в качестве стояночного тормоза он еще используется, но только на авто, оснащенных барабанными механизмами хотя бы на одной оси.

Задача работающего механизма заключается в создании механического момента, который будет препятствовать движению колес. В основе его функции лежит сила трения соприкасающихся поверхностей. Как было сказано выше, существуют следующие виды основных тормозов: барабанные и дисковые.

Барабанные тормоза

Оснащены тормозными колодками, которые имеют полукруглую форму. Наружные стороны этих элементов оборудуются фрикционными накладками. Верхние части деталей под воздействием поршней колесных тормозных цилиндров раздвигаются, в то время как нижние жестко зафиксированы на неподвижной оси. В обычном положении колодки, удерживаемые пружинами, плотно соприкасаются поверхностями.

Тормозной барабан: 1. Пробка для прокачки тормозной жидкости; 2. Рабочий тормозной цилиндр; 3. Пружина; 4. Основа тормозной колодки барабанного типа; 5. Материал тормозной колодки; 6. Тормозной барабан; 7. Шпилька; 8. Пружина; 9. Пружина

Дисковые тормоза

Дисковые механизмы оборудуются суппортом, который на разных моделях бывает подвижным или неподвижным. Если эта деталь подвижна, она обеспечивает равномерный износ накладок, а также одинаковый промежуток между колодками и поверхностью тормозного диска независимо от того, насколько сработался фрикционный материал.

1 — тормозной диск; 2 — направляющая колодок; 3 — суппорт; 4 — тормозные колодки; 5 — цилиндр; 6 — поршень; 7 — сигнализатор износа колодок; 8 — уплотнительное кольцо; 9 — защитный чехол направляющего пальца; 10 — направляющий палец; 11 — защитный кожух.

Фрикционные накладки планок в обычном положении посредством пружин прижимаются к суппорту. Поршень цилиндра колеса при надавливании на педаль прижимает колодки к диску, затормаживая его. Современные автомобили оснащаются механическими или электронными датчиками износа. Если фрикционный материал стерт до критического уровня, эти устройства оповещают водителя о неисправности: механический индикатор – свистом и скрипом при торможении, а электронный – загоранием значка на панели приборов.

В легковых автомобилях распространение получил гидравлический тип привода.

В целом рабочий тормоз состоит из пяти элементов, цепь расположения которых выглядит так:

  • Педаль;
  • Усилитель (вакуумный);
  • Главный тормозной цилиндр;
  • Трубопроводы;
  • Рабочие цилиндры (входящие в конструкцию исполнительных механизмов);

В основу работы всей этой системы положена такое свойство жидкости, как отсутствие изменения объема при создании давления на нее (она не сжимается).

Благодаря этому и существует возможность использования жидкости в качестве элемента для передачи усилия.

Принцип работы такой системы очень прост: водитель прикладывает усилие, нажимая на педаль, а имеющийся в конструкции усилитель повышает его.

Далее усилие передается на поршни главного цилиндра. Те, перемещаясь, создают давление на жидкость, из-за чего она выдавливается из цилиндра, и по трубопроводам подается на рабочие цилиндры.

Поршни рабочих механизмов от полученного воздействия жидкости перемещаются, обеспечивая срабатывание рабочего механизма.

У барабанного механизма имеется два поршня рабочего цилиндра, которые взаимодействуют с колодками.

У дисковых тормозов в суппорте установлен только один рабочий цилиндр с поршнем. Но сам суппорт может перемещаться по своим осям крепления.

У этого механизма тормозной диск располагается между двух колодок, установленных в суппорте.

Поршень при создании давления на него прижимает только одну колодку к диску, вторая же прижимается суппортом, который смещается при давлении поршня в колодку и диск.

Данный тип привода сейчас оснащается дополнительными механизмами и системами, такими как вакуумный усилитель, облегчающих водителю создание усилие на жидкость, а такжеABS система, которая исключает полную блокировку колес при торможении, что не дает авто пойти юзом и значительно уменьшает тормозной путь.

При отпускании педали, установленные в главном цилиндре пружины, возвращают поршни в начальное положение, что приводит к сбросу давления в системе, и возврат рабочих поршней в исходную позицию.

У гидравлического и пневматического типа тормозов существует такое понятие, как контуры.

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

Контур – это привод определенного количества тормозных механизмов без взаимодействия с остальными механизмами.

То есть, контур обеспечивает срабатывание тормозных механизмов только тех колес, к которым идет привод в рамках этого же контура.

Сейчас каждое авто оснащается как минимум двухконтурной системой тормозов.

Делаются контуры для того, чтобы обеспечить срабатывание тормозов даже при отказе одного из них, поскольку между собой они не взаимодействуют.

Как не трудно догадаться, это как минимум в два раза повышает безопасность движения.

Для примера рассмотрим две ситуации.

Машина не имеет контуров и весь привод объединен в один.

При пробое магистрали, рабочий элемент (жидкость, воздух) травит, не обеспечивая создание нужного давления для срабатывания тормозных механизмов, авто практически лишается тормозов.

У машины имеется двухконтурная система.

В этом случае, каждый контур обеспечивает привод двух механизмов, при пробое одного из них, второй продолжает работать в обычном режиме, поскольку он независим от другого контура – тормозная система сохраняет работоспособность, но только двух колес, общая эффективность тормозов падает, но они все же работают.

Как правило в один контур зацикливаются переднее левое колесо с задним правым и переднее правое колесо с задним левым, так называемое диагональное подключение.

Но существуют тормозные системы и с параллельным подключением.

В этом материале мы рассмотрели, как работает тормозная система, разобрались с ее устройством и разновидностями. Подводя итоги, напомним, что за ее исправностью необходимо постоянно и тщательно следить, своевременно заменяя вышедшие из строя детали. Небрежное отношение может привести к серьезнейшим последствиям, поскольку от исправности механизма торможения напрямую зависит безопасность езды.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl Enter.

Метки: тормоза, тормозная система

    Похожие записи
  • Что такое автомобильный турбокомпрессор?
  • Что такое вариатор и как он работает?
  • Особенности работы, плюсы, минусы и возможные неисправности автомобильной пневмоподвески

Необходимо рассказать немного о конструкции главного тормозного цилиндра. Это основной элемент системы, причем не имеет значения, есть ли ABS либо нет. Он необходим для одной цели — преобразовать усилие, которое прилагается к педали, в давление жидкости. Также с его помощью происходит распределение последней к суппортам.

Например, тормозная система ВАЗ-2109, схема которой представлена в статье, оснащена главным цилиндром, устанавливаемым в подкапотном пространстве (он крепится двумя шпильками к вакуумному усилителю). Сверху на него фиксируется расширительный бачок. В последний выбрасываются излишки жидкости, когда педаль полностью отпущена.

Как вы понимаете, она необходима для того, чтобы изменить скорость машины. Сигналом к этому может служить либо действие водителя, либо электронная система управления. Также оно необходимо, чтобы удерживать машину неподвижно во время стоянки.

  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:
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector