Тормозная система автомобиля

Классификация тормозных систем автомобиля

На современных автомобилях устанавливаются три-четыре вида тормозных систем:

Основная и самая эффективная тормозная система автомобиля – рабочая. Она используется во всё время движения для регулирования скорости и полной остановки. Ее устройство довольно простое. Приводится она в действие нажатием на педаль тормоза правой ногой водителя. Такой порядок обеспечивает одновременный сброс оборотов двигателя, за счет снятия ноги с педали акселератора, и торможение.

Вспомогательная тормозная система устанавливается на большегрузных автомобилях, например, на отечественных КамАЗах, МАЗах, КрАЗах. Она предназначена для снижения нагрузки на основную рабочую систему во время длительного торможения – при движении в горах или по холмистой местности.

Тормозная система

Тормозная система (рисунок 18.1) используется в автомобиле для того, чтобы можно было его остановить, уменьшить скорость движения, удержать от самопроизвольного движения во время стоянки (стояночная тормозная система).

Рис. 18.1. Общая схема тормозной системы
1 — передний тормоз; 2 — педаль тормоза; 3 — вакуумный усилитель; 4 — главный цилиндр гидропривода тормозов; 5 — трубопровод контура привода передних тормозов;
6 — защитный кожух переднего тормоза; 7 — суппорт переднего тормоза; 8 — вакуумный трубопровод; 9 — бачок главного цилиндра; 10 — кнопка рычага привода стояночного тормоза; 11 — рычаг привода стояночного тормоза; 12 — тяга защелки рычага; 13 — защелка рычага; 14 — кронштейн рычага привода стояночного тормоза; 15 — возвратный рычаг;
16 — трубопровод контура привода задних тормозов; 17 — фланец наконечника оболочки троса; 18 — задний тормоз; 19 — регулятор давления задних тормозов; 20 — рычаг привода регулятора давления; 21 — колодки заднего тормоза; 22 — рычаг ручного привода колодок; 23 — тяга рычага привода регулятора давления; 24 — кронштейн крепления наконечника оболочки троса; 25 — задний трос; 26 — контргайка; 27 — регулировочная гайка; 28 — втулка; 29 — направляющая заднего троса; 30 — направляющий ролик; 31 — передний трос; 32 — упор выключателя контрольной лампы стояночного тормоза; 33 — выключатель стоп-сигнала

Чтобы рабочая тормозная система начала выполнять свои функции водитель должен нажать на педаль тормоза. Сила нажатия передается тормозным механизмам. Тормозными механизмами являются тормозные привода и тормозные механизмы колес.

Через привод тормозов передается усилие от педали тормоза к исполнительным тормозным механизмам колес автомобиля. Современные производители легковых автомобилей используют гидравлический привод, в котором применяется специальная жидкость.

• Устройство гидравлического привода: (рисунок 18.2):
• педали тормоза,
• главного тормозного цилиндра,
• рабочих тормозных цилиндров,
• тормозных трубок,
• вакуумного усилителя.

При нажатии на педаль тормоза водитель передает свое усилие через шток на поршень главного тормозного цилиндра. Поршень давит на специальную жидкость. От нее давление идет по трубкам к тормозным цилиндрам, которые заставляют их выдвигать поршни. Эти поршни передают усилие на тормозные колодки. Они-то и заставляют автомобиль остановиться.

Чтобы усилие, при котором нужно нажать на педаль тормоза не оказалось слишком большим и не утомляло водителя, в гидравлическом приводе применяется вакуумный усилитель. Он облегчает работу водителю с тормозной педалью.

Тормозной механизм оказывает воздействие на скорость вращения колеса, уменьшая ее. Уменьшение скорости вращения происходит за счет сил трения между накладками тормозных колодок и тормозным барабаном (диском). В зависимости от применяемой конструкции тормоза бываю дисковые (применяются на передних колесах) и барабанные (применяются на задних колесах).

Перейдем к рассмотрению стояночной тормозной системы. Она необходима для предотвращения возникновения произвольного движения автомобиля в момент его стоянки. Стояночная тормозная система также не допускает движение авто назад, когда он начинает стартовать на подъем. Управление этим тормозом происходит при помощи рычага, расположенного между передними сиденьями (так называемы «ручник»).

При поднятии «ручника» происходит натяжение двух металлических тросов, один из которых прижимает тормозные колодки к барабанам. Поэтому автомобиль остается неподвижным до того момента, пока водитель не опустит рычаг тормоза и не начнет движение автомобиля.

Основные неисправности тормозных систем

Увеличенный ход педали (ослабление педали тормоза). Причина: износ накладок тормозных колодок, попадание воздуха в системе гидропривода, утечка тормозной жидкости. Способ устранения: замена изношенных деталей, предотвращение утечки тормозной жидкости, прокачка гидропривода с целью удаления воздуха.

Увод автомобиля в сторону (при торможении). Причина: выход из строя одного из колесных тормозных цилиндров, износ или замасливание накладок тормозных колодок. Способ устранения: замена несправных цилиндров или колодок, чистка загрязненных колодок.

Шум при нажатии на педаль тормоза или вибрации. Причина: загрязнение тормозных механизмов, износ накладок тормозных колодок, ослабление или поломка стяжных пружин задних тормозных колодок, износ тормозных барабанов или дисков. Способ устранения: замена изношенных деталей, чистка тормозных механизмов.

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.

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.

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.

Часто задаваемые вопросы

Что входит в тормозную систему автомобиля?

В самую распространённую тормозную систему легкового автомобиля — дисковую — входят: тормозной диск, колодки, тормозной цилиндр с поршнем, суппорт, крепёжные элементы, гидравлические шланги и магистрали, усилитель тормозов, датчики давления и износа тормозных колодок, педаль, главный тормозной цилиндр и другое.

Какой тип тормозной системы у авто?

Существует целая классификация тормозных систем. По виду рабочего тела (приводу) различают: пневматические, гидравлические, механические и комбинированные тормозные системы. По назначению тормозные системы делят на: рабочую, стояночную, запасную, вспомогательную. Другие виды также рассмотрены на этой странице.

Как работает тормозная система автомобиля?

Принцип работы любой тормозной системы реализован с помощью механического процесса трения. Обычно для этого используются специальные фрикционные материалы, разработанные специально для работы в условиях трения скольжения. Принцип работы зависит от типа тормозной системы.

Сколько тормозных систем в машине?

Как правило, в легковой автомобиль устанавливается две тормозные системы — рабочая и стояночная. Первая отвечает за непосредственно торможение и остановку автомобиля, вторая — за фиксацию машины на месте на время стоянки. В грузовой технике дополнительно может устанавливаться запасная и вспомогательная тормозные системы.

Что будет если нет тормозной жидкости?

Даже небольшая нехватка тормозной жидкости в системе может привести к отказу тормозов из-за попадания в рабочий контур воздуха (завоздушивание). Если тормозной жидкости нет в системе — она полностью неработоспособна.

Какие тормоза работают при нажатии на тормоз?

При нажатии на педаль тормоза активируется рабочая тормозная система. Она отвечает за торможение всех четырёх колёс легкового автомобиля. В некоторых редких случаях в автомобилях встречается отдельная педаль для включения стояночной тормозной системы (основная педаль тормоза при этом тоже имеется).

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. На каждом колесе тормозная жидкость под давлением оказывает воздействие на поршень колесного тормозного механизма, который выдвигает тормозные колодки, а те, в свою очередь, прижимаются к тормозному барабану или тормозному диску. Трение замедляет вращение колес и движение 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. В результате чего блокировки задних колес не происходит или (в зависимости от замедления и загруженности автомобиля) она возникает значительно позже.

Конструкция тормозных колодок и материал изготовления

Современная тормозная колодка имеет многослойную структуру, в которой каждый слой отвечает за конкретную функцию. Производители стараются выпускать такие колодки, которые будут не только обеспечивать качественное торможение, но и осуществлять это с долей комфорта для водителя и пассажиров. Именно поэтому в конструкции колодки появились слои, способствующие снижению шума. Классическая структура колодки предусматривает наличие нескольких слоев, включая фрикционный, шумопоглощающий и адгезивный. Рабочие слои колодки располагаются на несущей пластине.

Основной функциональной частью, несущей на себе всю нагрузку, является фрикционный слой. Этот слой самый толстый и покрыт сверху небольшой прослойкой специального притирочного материала, обеспечивающего притирку колодки к поверхности диска после установки. Благодаря этому достигается большая площадь соприкосновения тормозной колодки с диском. Большинство производителей держат технологию изготовления и состав фрикционного слоя в секрете, так как от него напрямую зависят рабочие параметры колодки и эффективность торможения. В зависимости от преобладающего вещества в составе фрикционного слоя колодки представлены органическими, металлосодержащими и керамическими вариантами.

Органические тормозные колодки

Это самый распространенный вид колодок, имеющий в составе фрикционного слоя углеродную основу, чаще всего представленную графитом. Для достижения хорошего сцепления графит смешивают с рядом вспомогательных компонентов в виде бронзы, кевлара, стекловолокна, резины и ряда полимерных веществ. Отличительной особенностью колодок органического типа является их значительный износ и чувствительность к влаге.

Металлосодержащие колодки

Фрикционный слой таких колодок содержит в своем составе до 80% металлических компонентов. Такие колодки характеризуются высочайшей скоростью проведения тепла, а трение в них максимальное. Торможение достигается быстро, колодки не боятся высоких температур, но сильно вырабатывают тормозной диск.

Керамические тормозные колодки

Этот тип колодок является промежуточным вариантом, сочетающим в себе стойкость к износу, отличную теплопроводность и превосходные свойства сцепления с диском. Так как эти колодки «щадят» тормозной диск и не боятся экстремальных нагрузок и высоких температур, они нашли широкое применение в спортивных и гоночных автомобилях. Главным недостатком керамических колодок является их высокая стоимость.

Что такое стандарт ECE R90?

Эту маркировку часто можно увидеть на качественных колодках известных брендов. Это важный момент, свидетельствующий о том, что данная продукция изготовлена с использованием сертифицированных материалов и технологий и отвечает необходимым европейским стандартам качества. Следует учитывать, что дешевые китайские аналоги не имеют такой маркировки и, соответственно, могут подвести водителя в ответственный момент! Именно наличие надписи ECE R90 на самой колодке является знаком качества.

Признаки износа колодок и частые неполадки

Каждая марка и тип тормозных колодок имеют свои характеристики и периодичность замены. В зависимости от наличия шумопоглощающего и адгезивного слоя и исходной толщины фрикционной прослойки показатель критического износа, при котором требуется замена, колеблется в пределах 1-3 мм. Специалисты советуют заменить колодки еще до критического истирания, так как при очередном нажатии они могут просто раскрошиться на кусочки. Кроме того, следует следить за степенью износа тормозных дисков. При сильном износе диска катастрофы не произойдет, но тормозной путь может существенно увеличиться.

Признаком того, что колодки изношены и требуют замены, может стать появление скрипа и писка во время торможения. Дело в том, что датчик, называемый автомобилистами «пискуном», представляет собой тонкий слой металла во фрикционном слое и активируется при сильном износе от контакта с диском. Другими причинами скрипа и свиста во время торможения могут стать попадание влаги на колодку, заклинивание суппорта и изначально плохое качество колодки

Никогда не следует забывать, что тормозные колодки – главный элемент тормозной системы автомобиля, их важность огромна. Даже если нет времени на проверку и заботу о других системах авто, в случае с тормозной системой его нужно найти любой ценой

Выбирая тормозные колодки, следует руководствоваться параметрами, рекомендованными автопроизводителем, и слушать советы специалистов автосервиса. Не нужно ставить дорогую керамику на обычный автомобиль или экономить, устанавливая на мощное транспортное средство дешевые китайские колодки.

Принцип работы тормозной системы

Работа тормозной системы построена следующим образом:

1. При нажатии на педаль тормоза водитель создает усилие, которое передается на вакуумный усилитель.
2. Также он увеличивается в вакуумном усилителе и передается на главный тормозной цилиндр.
3. Поршень ГТЦ нагнетает по трубкам рабочую жидкость в колесные цилиндры, тем самым повышая давление в тормозном приводе, а поршни рабочих цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам.
4. Нажатие на педаль еще больше увеличивает давление жидкости, поэтому включаются тормозные механизмы, что приводит к замедлению вращения колес. Давление рабочей жидкости может достигать 10-15 МПа. Чем он больше, тем эффективнее торможение.
5. Опускание педали тормоза заставляет ее вернуться в исходное положение под действием возвратной пружины. Поршень ГТЦ также возвращается в нейтральное положение. Рабочая жидкость также движется к главному тормозному цилиндру. Пэды освобождают пластинки или барабаны. Давление в системе падает.

Рабочую жидкость в системе необходимо периодически менять. Сколько тормозной жидкости требуется для замены? Не более полутора литров.

Устройство механизма торможения

Тормозная система на современных авто может включать в себя 3 или 4 контура, выполняющих разные задачи. К ним следует отнести:

• Основной.
• Дублирующий.
• Стояночный (ручной, горный).
• Вспомогательный.

Рабочая система

Главную роль среди перечисленных систем играет основная (рабочая). Она используется непосредственно во время езды и предназначена для замедления ТС вплоть (при необходимости) до полной остановки. Существует два типа рабочих систем:

• Дисковая.
• Барабанная.

Рекомендуем: Из чего состоит и как работает сцепление автомобиля?

Специальные колодки в механизмах первого типа при нажатии педали сжимают диск с двух сторон, не давая ему вращаться и останавливая колесо. В системах второго типа колодки устанавливаются внутри колесного барабана. При надавливании на педаль они распирают его, препятствуя вращению колеса.

Дублирующий тормоз

Дублирующий механизм выполняет страховочную роль, вступая в работу при отказе основного. На одних моделях она полностью дублирует задние, а также передние тормоза, на других ее действие распределяется только на одну из частей (чаще всего на задние цилиндры). Иногда эта функция возлагается на ручной тормоз.

Стояночный механизм

Стояночный (горный, ручной) тормоз предназначен для обеспечения устойчивости машины на месте стоянки. Отпуская тормозную педаль, водитель отключает основную систему. Если площадка, выбранная для остановки, имеет даже незначительный уклон, авто может запросто покатиться, и не остановится, пока не упрется во что-либо на пути. «Чем-либо» может оказаться другой автомобиль, стенка здания или дерево, и тогда повреждения практически гарантированы. Дополнительной функцией ручника является удерживание машины на склоне, если она заглохла во время подъема. В этом случае для того, чтобы тронуться с места, водитель плавно отпускает сцепление, одновременно нажимая акселератор и опуская рычаг горного тормоза. При синхронном выполнении этих действий автомобиль назад не покатится.

Привод ручного тормоза ВАЗ 2106: 1 — чехол; 2 — передний трос; 3 — рычаг; 4 — кнопка; 5 — пружина тяги; 6 — тяга защелки; 7 — втулка; 8 — ролик; 9 — направляющая заднего троса; 10 — распорная втулка; 11 — оттяжная пружина; 12 — задний трос; 13 — кронштейн заднего троса

Вспомогательная система

Вспомогательные тормозные механизмы устанавливаются на крупногабаритные и тяжеловесные машины, используемые для перевозки различных грузов на дальние расстояния. Они позволяют частично разгрузить основную систему, когда автомобиль в течение достаточно длительного времени затормаживается на дорогах, проходящих по холмам или расположенным в горах.

Линии управления тормозной системы

Электропроводка и проводники электриче­ского тока: используются для передачи элек­трической энергии.

Трубопроводы: жесткие, полужесткие или гибкие для передачи гидро- или пневмоэ­нергии.

Линии, соединяющие тормозное оборудова­ние звеньев автопоездов

Линия передачи: служит для передачи энер­гии от тягача к устройству накопления энер­гии на прицепе.

Линия торможения: линия, по которой энер­гия, предназначенная для управления, пере­дается от тягача к прицепу.

Линия передачи и торможения: служит как для передачи энергии, так и для торможения (одноконтурная тормозная система).

Вторичная линия торможения: линия пере­дачи энергии от тягача к прицепу для тормо­жения прицепа при отказе рабочей тормоз­ной системы.