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.
С пневматическим приводом
Последний тип привода, используемый на автотранспорте – пневматический, нашел большее применение на грузовых авто.
Работы такого типа идентичен гидравлическому, но в качестве рабочего элемента выступает сжатый воздух.
Краткая конструкция системы такова: имеются те же барабанные тормозные механизмы с кулачковым валом. Но соединен этот вал с рабочей тормозной камерой мембранного типа.
К этой камере подходят магистрали подачи воздуха. Давление воздуха обеспечивается компрессором и под давлением он сохраняется в ресиверах.
Управление механизмом осуществляется тормозным краном.
Принцип работы.
- Водитель посредством педали открывает тормозным краном магистрали подачи воздуха.
- Сжатый воздух попадает в рабочие камеры мембранного типа.
- Мембрана соединена штоком с механизмом поворота кулачкового вала.
- Сжатый воздух давит на мембрану, та отклоняется и толкает шток, который воздействует на механизм и вал проворачивается, разжимая колодки.
Виды тормозных систем
Всего на автомобилях использовалось четыре вида тормозных систем, отличающиеся между собой по принципу действия.
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.
Диагностика и ремонт тормозной системы
Тормозные системы – это системы, служащие для снижения скорости и полной остановки автомобиля (рабочая тормозная система), а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля (стояночная тормозная система). Тормозная система играет особую роль в обеспечении безопасности автомобиля. Поэтому почти любой автомобиль оборудован тремя действующими, независимыми друг от друга тормозными системами:
- рабочей, для регулирования скорости и остановки автомобиля, приводится в действие нажатием педали тормоза;
- стояночной, для удержания автомобиля на месте без движения, приводится в действие ручным тормозом;
- запасной, для остановки автомобиля в случае выхода из строя рабочей тормозной системой.
В большинстве современных автомобилей тормозная система состоит из главного тормозного цилиндра, вакуумного усилителя, дисковых тормозов для передних колес и барабанных тормозов для задних колес. На автомобилях с мощными двигателями дисковые тормоза могут устанавливаться и на задние колеса.
Одной из функций тормозных систем является обеспечение равномерного распределения тормозных сил между колесами одного моста.
Существующие тормозные механизмы различаются:
- по расположению: трансмиссионные и колесные;
- по форме деталей вращения: барабанные и дисковые;
- по форме поверхности трения: колодочные и ленточные.
Диагностика тормозных систем автомобиля предусматривает выполнение ряда диагностических работ:
- по оценке технического состояния тормозной системы, которое определяют следующие параметры: величина тормозного пути, замедление, время срабатывания;
- определение причин снижения эффективности торможения, которые выражаются в неисправности некоторых элементов и агрегатов тормозной системы в целом.
Для оценки технического состояния и эффективности тормозных систем автомобилей в основном используют роликовые (барабанные) стенды и платформенные (площадочные) стенды
Причем более популярны те роликовые стенды, на которых применяется силовой метод диагностирования. С помощью этого метода определяются тормозные силы каждого колеса при усилии, задаваемом нажатием на педаль тормоза. А также измеряется время срабатывания тормозного привода. Эти измерения позволяют оценить состояние тормозных барабанов и прокладок.
Самым достоверным является инерционный метод диагностирования тормозной системы на специальных роликовых стендах, на которых измеряется тормозной путь по каждому колесу. На роликовых стендах измеряются также время срабатывания тормозного привода и замедление максимальное и по каждому колесу в отдельности.
К основным неисправностям тормозной системы относятся:
- недостаточная эффективность торможения;
- заклинивание поршней в колесных цилиндрах;
- износ накладок тормозных колодок;
- перегрев тормозных механизмов;
- потеря герметичности одного из контуров, в этом случае получается провал педали тормоза;
- применение колодок с несоответствующими накладками;
- неправильная регулировка привода регулятора давления;
При возникновении неисправностей в тормозной системе автомобили поступают в автосервис на текущий ремонт.
При текущем ремонте проводятся следующие работы:
- проверка элементов тормозной системы;
- замена тормозных шлангов;
- проверка тормозного цилиндра;
- замена тормозной жидкости;
- прокачка тормозной системы;
- проверка и регулировка свободного хода педали тормоза;
- проверка регулятора давления;
- проверка вакуумного усилителя тормозов;
- проверка и регулировка стояночного тормоза;
- техническое обслуживание антиблокировочной системы тормозов (АБС)
| Услуга | Стоимость (руб.) |
| Диагностика тормозной системы (колодки, суппорта,тормозные шланги, состояние жидкости) | от 240р. |
| Замена тормозной жидкости | от 500р. |
| Замена передних тормозных колодок (дисковые) | от 500р. |
| Замена задних тормозных колодок (дисковые) | от 700р. |
| Замена передних тормозных колодок (барабанные) | от 600р. |
| Замена тросов ручного тормоза | от 1200р. |
*Данная информация не является офертой, определяемой положениями статей 435, 437 Гражданского Кодекса РФ
Записаться
Механический тормоз
Механические тормоза стали применяться с появлением барабанных тормозных механизмов, устанавливаемых между колесом и его осью.
Состоял такой тип тормозов из механизмов, включавших в себя:
- Тормозной барабан;
- Колодки;
- Кулачковый вал и пружины, устанавливаемых на каждую ось колеса;
- 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.
Центробежный тормоз
В технике центробежные тормозные механизмы получили наиболее широкое распространение в качестве регуляторов скорости. Принцип работы этих устройств состоит в том, что как только увеличивается скорость вращения тормозного вала, сразу же начинает расти такая характеристика, как центробежная сила масс деталей тормозного механизма. На неподвижную часть тормоза оказывается повышенное давление, благодаря чему увеличивается сила трения и, соответственно, тормозной момент. Наиболее распространенным местом установки центробежного тормоза является быстроходный вал какого либо механизма.
Принцип работы стояночного тормоза
Как и в рабочей системе, стояночный тормоз состоит из двух составляющих – привода и исполнительного механизма.
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.
Диагностика тормозной системы: наглядные примеры
Диагностика тормозной системы автомобиля начинается с фиксации автомобиля в одном положении. Если эффективность остановки на одном месте не соответствует требуемым параметрам, тогда можно судить об утечке тормозной жидкости из системы. Если тормозная педаль все время проваливается, тогда диагностика тормозной системы вероятнее всего укажет на завоздушенность системы. Удалив воздух из системы торможения, потребуется восстановить до первоначальной отметки уровень тормозной жидкости в бачке.
Часто возможной причиной отклонений в нормальной работе тормозной системы является наличие масла на тормозных колодках. При этом во время торможения машины слышен характерный скрип. Диагностика тормозной системы покажет физический износ тормозных колодок, после их замены посторонний шум исчезнет. Если не выполнить эту процедуру своевременно, можно испортить тормозной диск.
Слишком тугой ход педали тормоза говорит о поломке вакуумного усилителя или нарушении герметичности. Своевременная диагностика тормозной системы автомобиля поможет быстро определить место возникновения неисправности.
Самопроизвольное торможение может быть спровоцировано нарушением положения тормозного суппорта или его поломкой. Диагностика тормозной системы при этом сводится к обследованию работы суппортов и постановке диагноза об их исправности. Очень часто главной причиной поломки является нарушение герметичности соединительных шлангов системы вследствие механических воздействий.
Увод автомобиля в сторону при торможении может говорить о наличии проблем с тормозным суппортом или тормозными колодками. Диагностика тормозной системы будет заключаться в проведении обследования рулевого управления и элементов тормозной системы на колесах машины. Кроме этого, существует вероятность неравномерного износа тормозных колодок.
Сильный шум при торможении может быть вызван износом тормозной накладки или сильной коррозии тормозного диска. Иногда диагностика тормозной системы автомобиля при этих симптомах указывает на наличие инородных предметов между тормозной колодкой и диском.
Наличие большого хода тормозной педали чаще всего является следствием неисправности вакуумного усилителя. В некоторых случаях подобные признаки характерны при наличии воздуха в гидравлической тормозной системе. Диагностика тормозной системы поможет точно установить причину поломки и предупредить дальнейшее развитие аварии.
Слишком «мягкий» ход педали торможения вероятнее всего вызван разгерметизацией гидравлической системы или неисправностью главного тормозного цилиндра. Диагностика тормозной системы также может показать неудовлетворительное состояние тормозной жидкости.
Большое сопротивление при нажатии на педаль тормоза обычно вызвано неисправностью вакуумного усилителя или повреждением контура гидравлической системы. Кроме этого, вызывать подобное явление могут новые тормозные колодки, не успевшие приработаться. Диагностика тормозной системы автомобиля в этом случае поможет определить истинную причину неисправности.
Сильные вибрации на руле и педали тормоза свидетельствуют о сильном износе тормозных дисков, ослаблении крепления тормозных суппортов, износе тормозных накладок. Качественная диагностика тормозной системы автомобиля обеспечит точное обнаружение и локализацию места поломки.
Постоянное притормаживание может быть вызвано неправильной регулировкой стояночного тормоза, вакуумного усилителя или главного тормозного цилиндра. Чтобы точно сказать, какая причина этого явления, необходима профессиональная диагностика тормозной системы 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:
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.
Контуры подключения
Отказ тормозов всегда был самым большим кошмаром любого водителя. Поэтому инженеры давно придумали, как сделать, чтобы можно было остановить машину даже с поврежденной тормозной системой (а повредить гидравлическую систему проще, чем любую другую. Потек уплотнитель – и привет горячий).
Одним из вариантов страховки на случай отказа стало разнесение системы на два контура. Оказалось, двухконтурные тормоза это не так сложно, как могло быть, зато надежно и безопасно. Даже если один из контуров откажет, система продолжит работать, позволив избежать аварии.
- 4+2, параллельная со страховкой передней оси. Один контур запитывает все четыре колеса, второй – только два передних.
Контуры параллельные, схема 4+2
- 2+2, параллельная. Один контур на переднюю ось, второй на заднюю. Так чаще всего конструируют заднеприводные автомобили.
Контуры параллельные, схема 2+2
- 2+2, диагональная. Один контур идет на левое переднее и правое заднее колесо, второй на правое переднее и левое заднее. Эту систему обычно ставят на переднеприводные автомобили.
Контуры диагональные, схема 2+2
- 3+3, комбинированная. Один контур идет на передние колеса и правое заднее, а другой тоже идет на передние колеса и на левое заднее.
Контур комбинированный, схема 3+3
- 4+4, параллельная. Два контура подводятся на все 4 колеса параллельно.
Контур параллельный, схема 4+4
В большинстве случаев владелец автомобиля даже не задумывается, какая там у него схема разнесения контуров. Тормоза работают – и отлично.
Устройство тормозного механизма
Конструктивно механизм соединяет два элемента — само устройство тормоза и его привод. Рассмотрим каждое из них по отдельности.
Устройство тормоза в современных автомобилях
Механизм характеризуется работой подвижной и неподвижной частей, между которыми происходит трение, что, в конечном итоге, и снижает скорость автомобиля.
В зависимости от того, какую форму имеют вращающиеся детали, различают два вида тормозных устройств: барабанные и дисковые. Основное различие между ними заключается в том, что подвижными элементами барабанных тормозов являются колодки и ленты, а у дисковых — только колодки.
В качестве неподвижной (вращающейся) части выступает сам барабанный механизм.
Традиционный дисковый тормозной механизм состоит из одного диска, который вращается, и двух колодок, которые неподвижны и размещены внутри суппорта с обеих сторон. Сам суппорт при этом надежно зафиксирован на кронштейне. В основании суппорта имеются рабочие цилиндры, которые в момент торможения соприкасают колодки к диску.
Работая на полную мощь, тормозной диск очень сильно нагревается от трения с колодкой. Чтобы его охладить, в механизме используются потоки свежего воздуха. Диск имеет на своей поверхности отверстия, через которые выводится лишнее тепло и поступает холодный воздух. Имеющий специальные отверстия тормозной диск носит название вентилируемого. На некоторых моделях автомобилей (преимущественно гоночного и скоростного назначения) используют керамические диски, которые имеют гораздо меньшую теплопроводность.
На сегодняшний день, чтобы обезопасить водителя, тормозные колодки оснащаются датчиками, показывающими уровень их износа. В нужный момент, когда на панели загорится соответствующий индикатор, потребуется просто приехать в автосервис и провести замену. Специалисты ГК Favorit Motors обладают большим опытом и всем необходимым современным оборудованием для демонтажа старых тормозных колодок и монтажа новых. Обращение в компанию не займет много времени, тогда как качество работы будет на той высоте, которая обеспечит действительно комфортное и безопасное управление автомобилем.
Основные типы тормозных приводов
Главное назначение этого привода состоит в предоставлении возможности управления тормозным механизмом. На сегодняшний день существует пять типов приводов, каждый из которых выполняет свои функции в автомобиле и позволяет оперативно и четко подать сигнал механизму для торможения:
