Гидравлическая тормозная система автомобиля

Вакуумный усилитель тормозов

Чем большей становилась масса автомобиля, тем большее усилие требовалось приложить к педали тормоза, чтобы достаточно эффективно снизить скорость или остановить автомобиль. Было бы непростительной ошибкой не использовать те физические процессы, которые происходят во время работы двигателя. Ошибки не совершили — установили вакуумный усилитель. Почему вакуумный? Он использует разрежение, создаваемое во впускном коллекторе двигателя. Устройство такого усилителя несложное (рисунок 7.7): есть корпус, разделенный диафрагмой на две камеры – вакуумную и атмосферную. На штоке педали тормоза, внутри усилителя, установлен следящий клапан (Для простоты восприятия на рисунке 7.7 следящий клапан не показан), открывающий или перекрывающий доступ атмосферного давления в атмосферную камеру. Кроме того, установлена возвратная пружина диафрагмы усилителя. После усилителя последовательно установлен главный тормозной цилиндр.

Рисунок 7.7 Вакуумный усилитель тормозов в сборе с педалью и главным тормозным цилиндром.

Примечание
В силу различных конструктивных особенностей двигателей разрежение может подводиться не только от впускного коллектора, но и от специального вакуумного насоса. Например, для всех дизельных двигателей используется вакуумный насос, поскольку у них разрежение во впускном коллекторе небольшое.

Как это работает? Довольно просто: в исходном положении (когда тормозить никто не собирается) давление в обеих камерах одинаковое и равно давлению, создаваемому во впускном коллекторе. Как только возникнет необходимость затормозить, необходимо будет нажать на педаль тормоза — перемещение педали передастся через толкатель к следящему клапану. Клапан перекроет канал, который соединяет атмосферную камеру с вакуумной. Дальнейшее перемещение соединит атмосферную камеру с атмосферой. Возникнет перепад давления, который начнет воздействовать на диафрагму и перемещать ее, преодолевая усилие возвратной пружины, а диафрагма, в свою очередь, будет перемещать шток поршня главного тормозного цилиндра.

Примечание
Такая конструкция вакуумного усилителя обеспечивает значительное дополнение усилия (усилие может достигать пятикратного увеличения) на штоке поршня главного тормозного цилиндра, которое пропорционально усилию на педали тормоза. Если проще — чем сильнее вы будете давить на педаль, тем сильнее и эффективнее будет работать вакуумный усилитель.

Как только водитель отпустит педаль тормоза, атмосферный клапан перекроется, давление в обеих камерах усилителя выровняется, а диафрагма вернется в исходное положение под действием возвратной пружины.

Проверки вакуумного усилителя

Важно знать, что, садясь за рабочее место водителя, следует всегда проверять техническое состояние вакуумного усилителя. Как это сделать? Элементарно…

Для проверки работы вакуумного усилителя тормозов необходимо выполнить следующие процедуры:

1. Запустить двигатель на 1-2 минуты, а потом заглушить его. Если при первом нажатии на педаль тормоза педаль нажата полностью, но при последующих нажатиях ход педали становится больше с каждым нажатием, значит усилитель работает правильно. Если высота хода педали остается неизменной, значит усилитель работает нормально.

Рисунок 7.8 Иллюстрация к п. 1.

2. При неработающем двигателе нажать на педаль тормоза несколько раз. Потом нажать на педаль тормоза и запустить двигатель. Если педаль движется вниз незначительно, это является нормальной работой усилителя. Если движение педали не изменяется, усилитель неисправен.

Рисунок 7.9 Иллюстрация к п. 2.

3. При работающем двигателе, нажать на педаль тормоза и потом остановить двигатель. Удерживать педаль нажатой около 30 секунд. Если высота педали не изменяется, усилитель работает нормально, если педаль поднимается — усилитель неисправен.

Рисунок 7.10 Иллюстрация к п. 3.

Выполнить три теста, описанных выше. Если хотя бы один тест из трех не соответствует нормальной работе, проверить обратный клапан, вакуумный шланг и усилитель на наличие повреждений.

Схема дисковых тормозов

Дисковый тормозной механизм состоит из тормозного диска, который закреплен на колесе и вращается вместе с ним, двух неподвижных колодок, которые установлены внутри суппорта по обе стороны от тормозного диска.

Суппорт крепится на кронштейне. На суппорте, в его пазах также крепятся рабочие цилиндры, которые во время торможения прижимают тормозные колодки к диску.

Тормозные колодки после отпускания педали тормоза возвращаются в исходное положение пружинными элементами.

Тормозной диск в процессе торможения, под воздействием сил трения сильно нагревается. Охлаждение тормозных дисков происходит за счет конвективного омовения потоком воздуха. Для улучшения отвода накапливаемого диском тепла в нем делаются специальные отверстия и в этом случае диск является вентилируемым. Для еще большего повышения эффективности процесса торможения и нивелирования последствий перегрева диска на спортивных и скоростных автомобилях устанавливают тормозные диски, изготовленные с применением специальных керамических материалов.

Тормозной привод служит для обеспечения управления всеми составляющими тормозного механизма. В современных тормозных системах применяются такие типы тормозных приводов: механический, пневматический, гидравлический, электрический и комбинированный.

Механический привод применяется в стояночной тормозной системе (ручник). Механический привод — это система тяг, тросов и рычагов, которые служат для соединения рычага стояночного тормоза с тормозным механизмом задних колес автомобиля.

Существует также система механического привода стояночного тормоза, приводимая в действие с помощью ножной педали.

Гидравлический привод является наиболее распространенным типом привода в рабочей системе тормозов. Конструкция гидравлического привода включает: педаль тормоза, главный тормозной цилиндр, вакуумный усилитель тормозов, рабочие цилиндры, шланги и трубопроводы.

Принцип работы гидравлического привода тормозов описан чуть выше.

Для обеспечения надежности тормозной системы работа гидравлического привода организуется по двум (как правило) независимым контурам. При поломке одного контура, его функции берет на себя другой контур. Рабочие контуры могут дублировать функции друг-друга либо выполнять часть какую-то часть функций второго контура. Возможно также и выполнение каждым контуром строго своих функций. Наиболее распространенной является диагональная схема работы контуров.

Пневматический привод используется преимущественно в тормозной системе грузовых автомобилей.

Комбинированный тормозной привод, как следует из названия, представляет собой сочетание (комбинацию) двух видов привода (электропневматический, например).

Далее скажем пару слов о дополнительных системах, которые делают автомобиль более безопасным…

Анти-блокировочная система ABS, предназначается для предотвращения блокирования колес автомобиля во время очень сильного нажатия на педаль тормоза, что позволяет избежать движения юзом, и сохранить контроль над автомобилем. В состав системы ABS (Antilock Brake System) входят три элемента – это датчик измерения скорости, который устанавливается на каждом колесе, модулятор давления тормозной жидкости и блок управления системой ABS.

Система TCS создана на основе системы ABS и предназначена для предотвращения пробуксовывания колес во время слишком резкого старта или на скользкой дороге. Система (Traction Control System) существует и под названиями: ASR, ASC, ETS. Она отличается от системы ABS только наличием модифицированного блока управления.

ESP. Еще одной полезной системой, которая может устанавливаться на автомобиле, является система электронной стабилизации колес ESP. Эта система работает в повороте, причем его угол и скорость не имеют значения, при возникновении заноса задней оси автомобиля, ESP (Electronic Stability Program) обеспечивает подтормаживание переднего наружного колеса. В такой ситуации образуется стабилизирующий момент, возникающий между колесами автомобиля, который возвращает движущийся автомобиль на безопасную траекторию.

Виды тормозных приводов

Выше говорилось, что автомобильные тормозные приводы подразделяются:

механическими;
гидравлическими;
пневматическими;
гибридными.

Поговорим о каждой из разновидностей более детально.

Механический

Не предусматривает дополнительного усиления нажатия педали. Последняя связана с тросом, который идет к колодкам передних колес и уравнителю, с которого тянется к задним. При нажатии трос приводится в движение и задействует колодки, которые прижимаются к дискам.

В настоящее время подобная схема используется для организации стояночных систем.

Главные достоинства такого привода – простота и очень высокая надежность. А главный недостаток – необходимость прикладывать значительное усилие для остановки транспортного средства.

Гидравлический

Наиболее распространенное конструктивное решение в современных легковых автомобилях. Более подробно его устройство и принцип работы описаны выше. Чаще всего используется в качестве рабочей системы, так как относительно прост, надежен и обеспечивает хорошее усиление усилия, которое водитель прилагает водитель для нажатия на педаль.

Главный плюс привода – простота и хорошее усиление нажатия. К минусам можно отнести более сложное устройство по сравнению с механическим.

Пневматический

В данном случае усиление нажатия на педаль происходит за счет воздействия сжатого воздуха. Он хранится в специальной емкости, именуемой ресивером. Туда воздух нагнетается с помощью компрессора, который работает за счет оборотов двигателя.

Педаль связана с клапаном, который расположен между контуром системы и ресивером. При нажатии на нее клапан открывается и воздух под давлением поступает на главный, а затем на колесные цилиндры, которые приводят в движение колодки.

Главные достоинства приводов подобного типа – фактическая неисчерпаемость ресурсов. Ведь в них не нужно время от времени менять тормозную жидкость. Недостатков 2:

более долгое по сравнению с другими типами срабатывание;
отъем части энергия двигателя для работы компрессора.

Комбинированный

Также существуют комбинированные, или гибридные, приводы. Чаще всего можно встретить пневмогидравлические. В них, как и в гидравлике, усилие с педали на колодки передает тормозная жидкость. Однако давление в данном случае обеспечивает не диафрагма, а компрессор, в который нагнетается сжатый воздух за счет оборотов двигателя. Подобный тип привода объединяет свойства двух разновидностей.

В дорогих моделях автомобилей часто объединяют гидравлический и электрический привод. Схема работы похожа на пневмогидравлику, только давление жидкости усиливается не путем использования не компрессора, а за счет электрической аппаратуры.

Схема гидравлической системы трактора

По комплектации гидравлические системы бывают трех типов:

единоагрегатные;
раздельноагрегатные;
полураздельноагрегатные.

В единоагрегатных комплексах все компоненты объединены в один блок и получают энергию от ВОМ. Их плюсы – компактность и простота оснащения. Минусы – низкий КПД и малая функциональность.

Раздельноагрегатные системы считаются универсальными. Их плюсы – работа под максимальным давлением, возможность модернизации за счет встраивания дополнительных агрегатов, раздельное управление рабочими органами прицепных устройств, раздача мощности внешним системам через отдельные гидровыводы.

В полураздельноагрегатных комплексах часть компонентов объединена в моноблок, а часть работает как самостоятельные узлы. Применяют два варианта компоновки, когда в единый блок входят насос, распределитель и масляный бак, а гидроцилиндры вынесены отдельно для независимого управления навесным оборудованием, либо же в моноблок включены гидроцилиндры, масляный бак и фильтры, а насос и распределитель работают отдельно.

Назначение гидравлической системы трактора:

управление навесным оборудованием;
управление прицепными механизмами посредством гидроцилиндров;
автосцепка с навесным и прицепным оборудованием;
изменение глубины почвообработки;
усовершенствование тормозной системы.

Деление систем на независимые контуры

Тормозные системы могут быть одноконтурными, двухконтурными и многоконтурными. У одноконтурных решений магистрали всех колёс – передних и задних объединены в одну ветвь, для управления воздухом используется всего один кран. Решение дешёвое, не крайне ненадёжное . На практике его сейчас можно встретить только на некоторых сельскохозяйственных машинах и прицепах с пневматикой, причём речь идёт только о старых моделях машин, новые решения с пневмоприводом ориентированы на несколько контуров.

Если же речь идёт о решениях с гидроприводом, то весьма вероятна разгерметизация, и жидкость вытечет из системы. И здесь об использовании одного контура и вовсе не может быть и речи. Предотвратить риски помогает наличие нескольких контуров. Даже если произойдёт разгерметизация одного из них, хоть и возникнет потеря эффективности, катастрофы можно будет избежать. Ведь контуры подстраховывают друг друга.

Самый распространённый вариант – наличие двух контуров. При этом схемы разделения гидропривода на 2 контура могут быть очень разными:

2 +2, параллельное подключение. 1-й контур действует на тормоза передней оси, второй — на заднюю ось). Недостаток—задняя ось обеспечивает не более 40% тормозных сил. Поэтому, если исправен только 2-й контур, длина тормозного пути (ТП) увеличится в 2,5-3 раза.
2+ 2 – диагональное подключение. 1-й контур действует на правое переднее и левое заднее колёса, а второй — на левое переднее и правое заднее.
Подходит для переднеприводных машин. Неисправность любого из контуров чревата увеличением ТП в два раза.
4 + 2. 1-й контур действует на все колеса, а второй — только на передние.

Наиболее безопасно, с точки зрения опытных автомехаников, диагональное деление (эффективности удаётся достичь, даже если один из контуров поврежден) и схема разделения 4 + 2.

У грузовых автомобилей, автобусов часто может встречаться 4 и 5 контуров. Это сложные, но очень надёжные конструкции. У каждого контура— своя «зона ответственности (например, передняя ось, задняя тележка, стояночный, аварийное растормаживание), при этом каждый контур независим. Это возможно благодаря присутствию в конструкции специальных разделяющих клапанов.

Многоконтурная пневмосистема оптимизирует уровень устойчивости крупногабаритного транспортного средства, процесс управления им. Кроме того, пневматическая система позволяет без опасения потери рабочего тела подключать и отключать пневмосистемы тягача к прицепу или полуприцепу. При отсоединении прицепа автоматически срабатывает стояночная топливная система.

Пневматическая тормозная система полуприцепа

В пневматической тормозной системе полуприцепа привод управления – это составляющие самого пневмопривода, которые передают сигнал на регулируемое или автоматическое срабатывание частей энергетического привода. Цифрой четыре на элементах управления пневмоприводом (регуляторах, клапанах, тормозных кранах и пр.) обозначается вход управляющего пневмо сигнала. На функциональных и структурных схемах вы можете увидеть такое же значение этого сигнала.

В пневматической тормозной системе полуприцепа энергетический привод – это элементы пневмопривода, за счет которых происходит питание частей привода управления или энергетического привода (пневмоцилиндров, энерго аккумуляторов, тормозных камер и пр.) сжатым воздухом. Цифрой один на элементах управления пневмопривода обозначается вход питающей магистрали. В некоторых случаях функции питающего может выполнять управляющий сигнал. Но даже в этом случае вход этого сигнала на схемах и элементах пневмопривода будет отмечен цифрой один.

Цифрой два на схемах и элементах управления всегда обозначается любой выходной сигнал.

Если же на элементах управления присутствуют не один, а много выходов и входов, тогда их маркировка происходит в порядке возрастания от исходного обозначения ( н-р: 9,10 или 18,19).

На элементах тормозного привода цифра три означает связь с атмосферой.

Принцип работы тормозной системы

https://youtube.com/watch?v=pZNkTx_WAVU

Принцип действия узла выглядит следующим образом. Когда автомобилист нажимает на педаль, в усилителе, разделенном на две камеры с равным давлением жидкости в каждой из них, доступ в одну из частей перекрывается. При этом одна из камер, называемая атмосферной, открывается. Вследствие этого создается разница давлений.

Диафрагма, расположенная между камерами, меняет свое первоначальное положение, выгибаясь в сторону атмосферной. К ней прикреплен шток главного цилиндра, поэтому он начинает двигаться вместе с диафрагмой, повышая давление в открытом контуре системы. В результате этого происходит нагнетание жидкости по направлению к колесным цилиндрам. Под ее воздействием они выдвигаются и прижимают к дискам, закрепленным на колесах, колодки.

Из-за трения, которое возникает в этот момент, вращение колес постепенно замедляется. В результате транспортное средство останавливается.

Следует отметить, что тормозной насос устроен таким образом, что чем сильнее водитель нажимает на педаль, тем большая разница давлений складывается внутри этого узла. Таким образом, чем сильнее нажатие, тем интенсивнее торможение. Это позволяет автомобилисту четко контролировать процесс остановки.

Некоторые усилители имеют встроенный электронасос, который увеличивает разницу давлений. Их называют активными. Усиление в системах, которые ими оснащены, гораздо лучше, чем в традиционной гидравлике.

Особенности использования

Разница между гидравликой и дисками в обслуживании заметна сразу. Механическая тормозная система значительно уступает в данном параметре.

У гидравлики нет потребности частой настройки. Данный процесс необходим только при монтировании новых колодок. Однако гидравлические системы с одним поршнем также требуют периодической настройки.

Механический тормоз требуется настраивать после каждой замены колеса, а также при растяжении троса или при износе колодок. Негативным пунктом в механике считается потребность обслуживания тросика, райдеру требуется следить за его чистотой.

Гидроручника на жигули — установка и прочие мелочи

Известно, что одним из первых шагов тюнинга автомобиля, наряду с «прокачкой» двигателя, является модернизация тормозной системы. Не так давно Мы уже рассматривали общие моменты тормозной системы и о низ можно почитать здесь. Но сегодня речь пойдет об установке гидроручника на жигули.

Начнем пожалуй с того что если собрались ставить гидроручник, то придется менять задние тормоза на дисковые. Подробную инструкцию по установке задних тормозов можно почитать вот здесь.

После установки Задних Дисковых Тормозов (ЗДТ) на автомобили семейства ВАЗ возникает проблема неправильного распределения тормозных усилий по осям. Как решать эту проблему и зачем это нужно?

Обратите внимание

Есть много причин для установки задних дисковых тормозов, но обратим внимание лишь на некоторые, определяющие из них: — стабильные характеристики дисковых тормозов при нагреве; — лучшее охлаждение тормозных дисков; — высокая эффективность торможения уменьшает тормозной путь; — меньшие вес и размеры; — уменьшается время срабатывания;

— около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски;

Можно сделать вывод, что дисковые тормоза обладают существенными преимуществами перед барабанными. Главные из них — стабильность работы, лучшие условия охлаждения и очистки, более высокая эффективность, меньшие вес и размеры.

Задние дисковые тормоза установлены, пора заставить всё это правильно работать и обязательно установить в схему гидравлическую систему стояночного тормоза.

Далее берем гидровлический ручник и устанавливаем его на место старого, дальше нужно будет подключить тормозные магистрали как показано на этой схеме:

— Передние тормоза становятся мощнее из-за переноса их магистралей ближе к вакумному усилителю.

Но в бочке меда всегда найдется и ложка дегтя, минусы схемы:— При отказе контура «левое переднее — правое переднее» эффективность торможения резко падает.

Недостатки есть всегда, но чётко дозируя усилие рукояткой ручника машина останавливается достаточно эфективно.Прежде чем приступить к установке регулятора тормозных усилий и системы гидроручника, советую частично разобрать салон для большего удобства работы при укладке тормозных магистралей. Теперь их место в салоне. Установка рукоятки стояночного тормоза.

Оснастка и рукоятка ручника стояночного тормоза устанавливаются на штатное место. В вход на цилиндре гидроручника подключаем тормозную трубку, подающую жидкость, из выхода ведём трубку по туннелю к задней части кузова «классики»Разводка магистрали к задним суппортам

Над задней балкой внутри кузова есть три технологических отверстия.

Важно

Разверните среднее из них зенковкой при помощи дрели до нужного диаметра и вставьте в отверстие сначала тормозной шланг (ВАЗ 2121), а затем, проденьте резиновое кольцо как на передней стойке, предварительно его (кольцо) разрезав с одной стороны. Вставьте через разрез тормозной шланг, который теперь никогда не протрётся об кузов. Соедините его с тормозной магистралью.

Под машиной к тормозному шлангу через отверстие болтом прикручиваем через медные шайбы тройник к которому по обе его стороны подсоединяем оставшиеся две тормозные трубки. Зафиксировав конструкцию пластиковыми хомутами герметизируем всю НОВУЮ тормозную систему с суппортами. Обтяжка и прокачка тормозной системы.

Предварительно обтянув все точки соединений в тормозной системе можно заливать тормозную жидкость. Прокачивать следует сначала задний контур, за ним правое переднее колесо и последним левое переднее колесо.

И все можно наваливать, примерно вот так:

Не забывайте нажимать сердечки и делиться с друзьями, ПОДПИСЫВАЕМСЯ!

Сравнительные характеристики.

Барабанный вариант дешевле и проще в производстве. Он отличается эффектом механического самоусиления, который выражается в том, что при длительном давлении на педаль значительно увеличивается сила торможения. Это объясняется тем, что колодки внизу связаны одна с другой, и трение о барабан передней усиливает давление задней.

Но дисковый вариант меньше и легче, а его температурная стойкость лучше, из-за быстрого охлаждения

Также менять изношенные дисковые колодки проще, чем барабанные, что немаловажно, если вы производите ремонт сами

Надеемся, что вам было интересно, но это не последняя беседа о тормозах. Подписывайтесь на рассылку новостей и делитесь знаниями.

До скорой встречи!

Классификация тормозных систем автомобиля

Вариантов исполнения тормозных систем довольно много. Не все из них используются в конструкции автомобилей. По назначению можно выделить следующую классификацию:

Стояночный тип тормоза применяется во время стоянки или кратковременной остановки. Согласно установленным правилам именно стояночный тормоз необходимо использовать при остановке на спуске, на светофоре и в других подобных случаях. Системы часто можно активировать с помощью специального рычага; современные автомобили имеют электрический выключатель. В легковых автомобилях от рычага проложен трос, который идет сразу на задние колеса. На грузовиках установлена воздушная система с установленными энергоаккумуляторами.
Рабочее назначение механизма необходимо для регулирования скорости машины во время движения. Этот вариант исполнения является самым популярным, так как используется на протяжении всего движения. В последнее время конструкция такой системы значительно усложнилась за счет включения различных устройств для контроля усилия, пробуксовки колес и т д.

Также можно отметить вспомогательную тормозную систему, которая часто входит в конструкцию грузовиков и автобусов. Его работа заключается в том, чтобы заткнуть выхлопную трубу, которая подает топливо в двигатель. Используйте систему для длительного спуска, так как рабочий может перегреться и потерять эффективность. Мы также рассмотрим, какие тормоза еще доступны по типам агрегатов.

Важным показателем также можно назвать то, какая система приводит в движение актуатор, непосредственно осуществляющий торможение. По этому показателю можно выделить:

Пневматическая система питается от сжатого воздуха. Как и жидкости, газообразные вещества имеют предел сжимаемости. Вот почему газообразные вещества, часто воздух, используются для передачи силы.
Также существует комбинированный вариант, когда в системе используется и воздух, и жидкость. Подобную систему часто можно встретить на грузовиках и автобусах.
Электронный вариант используется очень редко, так как надежность такой системы сравнительно невысока. Как правило, чем проще система, тем она надежнее. Именно поэтому редко проводится установка электрической тормозной системы, когда команда на исполнительный орган передается с помощью электричества.
Механический привод. Используется в старых автомобилях. Обладает высокой надежностью, но низким КПД. Механический привод основывался на использовании системы тяг, приводивших в движение исполнительный орган при нажатии на педаль.
Гидравлика нашла широкое применение при создании современных автомобилей. Его работа основана на несжимаемости используемого рабочего тела. Система представлена несколькими исполнительными органами, а давление передается посредством жидкости.

Тип срабатывания в большей степени определяет характеристики тормозной системы.

Сочетание барабана и прижимного механизма с колодками ранее было наиболее распространенным исполнительным механизмом, часто устанавливаемым на автобусы и автомобили категории «С». Его особенностью можно назвать то, что сила трения возникает внутри барабана.
Тормозная система на основе диска и удерживающего суппорта используется при создании всех современных автомобилей. Особенностью этой системы является сочетание диска, вращающегося вместе с колесом, и суппорта, сжимающего тормозные колодки.

Наиболее эффективной системой считается комбинация диска и зажима. Использование новых материалов при изготовлении накладок, создающих силу трения, позволяет значительно повысить надежность рассматриваемой системы.