Тормозные системы легковых автомобилей
Термин "тормоз" происходит от греческого "тормос", что означает отверстие для гвоздя, замедляющего вращение колеса. Cегодня безопасность автомобиля немыслима без эффективного тормозного управления, которое в соответствии с требованиями стран - членов ЕЭС должно состоять из следующих тормозных систем (ТС):
- основная (рабочая), которая обеспечивает замедление легкового автомобиля не менее 5,8 м/с2;, движущегося со - скоростью не более 80 км/ч при усилии на педаль менее 50 кг;
- вспомогательная (аварийная), обеспечивающая замедление не менее 2,75 м/с2;
- стояночная, которая может быть совмещена с аварийной.
ОСНОВНАЯ СИСТЕМА
На современных легковых автомобилях устанавливают основные ТС, состоящие из тормозного гидропривода ("гидрожидкость") и тормозных механизмов.
При нажатии на тормозную педаль в гидроприводе основной ТС возникает избыточное давление тормозной жидкости, которое обеспечивает срабатывание "колесных" тормозных механизмов.
ТОРМОЗНОЙ ПРИВОД
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. Для этого используется разрежение, возникающее во впускном коллекторе двигателя.
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 автомобиля, 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.
В результате блокировки задних колес (в зависимости от замедления и загруженности автомобиля) не происходит или она возникает значительно позже.
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:
- 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).
Необходимо отметить, что на многих импортных машинах в тормозной привод встраивают антиблокировочные системы "колесных" тормозных механизмов, которые в обозримом будущем станут обязательным атрибутом автомобиля. В Европе уже введена в законодательном порядке установка АБС на междугородных автобусах и тяжелых грузовиках.
Конструктивно АБС представляет собой совокупность датчиков, модуляторов и блока управления.
При торможении блок управления анализирует поступающую от датчиков информацию о реальной скорости автомобиля и угловой скорости вращения колес, отслеживает работу модуляторов (исполнительных механизмов), которые регулируют давление жидкости в том или ином колесном тормозном механизме, не давая ему заблокироваться в случае экстренного торможения.
Таким образом, для любого состояния дорожного покрытия определяется режим "относительного скольжения", обеспечивающего минимальный тормозной путь, и полная блокировка колес становится невозможной при любом усилии на тормозную педаль.
ТОРМОЗНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
Все автомобильные тормозные механизмы правильно называть колодочными. В свою очередь, их разделяют по названиям "пар трения": колодочно-дисковые (дисковые) и колодочно-барабанные (барабанные).
Дисковые бывают с подвижным или неподвижным суппортом. Наибольшее распространение получили механизмы с подвижным суппортом, которые конструктивно исключают неравномерный износ колодок. Еще одной особенностью тормозного механизма с подвижным суппортом является меняющееся расстояние от его внешнего габарита до колесного диска в зависимости от износа колодок. При установке нестандартного колеса возможно задевание его о суппорт после смены тормозных колодок. Эффект самоподвода колодок обеспечивается манжетой поршня (есть и более сложные системы подвода колодок в дисковых тормозах). По конструктивным особенностям дисковые тормоза эффективнее барабанных в расчете на единицу площади трения и работают в более высоком температурном режиме. Для лучшего отвода тепла из рабочей зоны часто используют вентилируемые диски. Увеличенная толщина вентилируемого диска позволяет разместить между поверхностями трения ребра жесткости, которые обеспечивают принудительную циркуляцию воздуха. При вращении создается центробежная сила, она заставляет поступающий воздух устремляться от центра к краям диска и нагретый воздух выбрасывается в окружающую среду, а вентилируемый диск охлаждается. Для того чтобы тормозная жидкость в цилиндре не закипела, используют пустотелые поршни, а накладки тормозных колодок делают термоизолирующими.
Барабанные тормозные механизмы устанавливают обычно на задние колеса. В процессе работы зазор между колодкой и барабаном увеличивается. Для его устранения предназначены разного рода механические регуляторы. Износ колодок компенсируется их самоподводкой, происходящей, как правило, при резком торможении. Теплоотвод в барабанных тормозных механизмах осуществляется через термопроводные колодочные накладки, массивную металлическую основу колодки и ребра охлаждения тормозного барабана.
На легковых автомобилях возможны следующие сочетания дисковых и барабанных тормозных механизмов:
- четыре дисковых;
- два передних дисковых, два задних барабанных;
- четыре барабанных.
ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Вспомогательная ТС начинает действовать при разгерметизации одного из рабочих контуров (вытекает тормозная жидкость). В этом случае в бачке с тормозной жидкостью, разделенном на два независимых объема, уровень понижается до критической отметки. Далее он продолжает понижаться только в объеме неисправного контура, а объем исправного сохраняет критический уровень тормозной жидкости.
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.
ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ
Применяйте тормозные жидкости, предусмотренные заводом-изготовителем автомобиля.
Своевременно заменяйте тормозные жидкости в ТС, так как они теряют свои свойства с течением времени, что может привести к выходу из строя тормозных механизмов.
При уменьшении уровня жидкости в бачке ГТЦ выясните причину (разгерметизация системы или износ тормозных накладок).
Закачать жидкость в ГТЦ можно, если, заполнив ею бачок, подать в заливную горловину воздух под давлением около 1,5 атм (предварительно снабдите запасную предохранительную крышку горловины штуцером под шланг обычного насоса).
Двигатель может "глохнуть" при резком торможении или неравномерно работать на холостых оборотах из-за неисправного вакуумного усилителя.
Проверить, работает ли усилитель тормозов (УТ), можно следующим образом:
- на неработающем двигателе нажмите педаль тормоза до отказа;
- заведите двигатель - педаль тормоза "продавилась" к полу ( УТ работает), педаль тормоза осталась "жесткой" (УТ не работает).
Проверку исправности АБС без специального оборудования, как правило, производят так:
- включают зажигание, не запуская двигатель (контрольная лампа горит - система исправна);
- запускают двигатель (контрольная лампа не горит - система исправна);
- проверяют автомобиль в движении, применяя аварийное торможение (контрольная лампа не горит - система исправна).
Неравномерный износ колодок в тормозном механизме с неподвижным суппортом говорит о его неисправности (заедании поршня в цилиндре).
Тщательно выбирайте тормозные колодки при покупке.
Нельзя надолго оставлять автомобиль на стояночном тормозе, особенно в сильный мороз, колодки могут примерзнуть.
Своевременно регулируйте стояночный тормоз - он выручит вас в критической ситуации.
