Типы тормозной системы авто
Виды тормозов и их различия
Тормоза – неотъемлемая часть каждого автомобиля, применяемая для замедления скорости, остановки и предостережения движения после остановки. От наличия и качества работы тормозной системы зависит безопасность вождения. В автомобилях применяют барабанные и дисковые тормоза. Чем они отличаются? Почему применение дисков так плотно легло в основу современного автомобилестроения?
Сравнение барабанных и дисковых тормозов
Оба вида тормозов относятся к колесному типу. Большинство производителей оснащают передние колёса легковых автомобилей дисковыми, а задние – барабанными тормозами. Грузовики и автобусы оборудуются барабанными тормозами, имеющими эффект самостоятельного усиления и совместимые с пневматическим приводом.
Система барабанных тормозных механизмов ранее устанавливалась на всех колёсах автомобиля. Принцип её работы заключается в следующем. Поршень под воздействием гидравлического давления выталкивает наружу колодку. Фрикционный материал колодки замедляет вращающийся тормозной барабан, контактируя с его внутренней стороной. Тормоза срабатывают, и автомобиль останавливается.
Однако барабаны имеют свои пределы. При нагревании теряется их продуктивность. Это особенно заметно при движении на большой скорости. Эффективность снижается и в связи с образованием газов, при взаимодействии колодки и барабана. Отвести тепло от барабанов специалисты пытались с помощью алюминия и охлаждающих рёбер. Но должного результата эти изменения не принесли.
Всё чаще используются в автомобилестроении дисковые механизмы. Сказывается их высокая стабильность в процессе эксплуатации. Отличие принципа действия состоит лишь в том, что фрикционный материал прилегает не к барабану, а к диску. При нагревании тормоза или попадании влаги на поверхность трения происходит лишь незначительное падение эффективности торможения. Помимо этого, они обладают меньшим весом, лучше охлаждаются, быстрее реагируют на нажатие педали.
Дисковые тормозные механизмы открыты для доступа, что имеет свои преимущества и недостатки. Грязь, вода, пыль – всё, что мешает работе барабанов, диски сбрасывают во время вращения. С другой стороны, эти элементы всё равно попадают на диск, что приводит к его износу. Тонкие изделия трескаются в экстремальных условиях. Большему воздействию подвержены механизмы задних колёс.
В настоящее время дисковые механизмы выпускают с дополнительными функциями. Вентилируемые диски чаще всего ставят на передние колёса. Они имеют две фрикционные поверхности, разделённые перемычками. Это играет дополнительную роль в отводе тепла. Другая форма изготовления предусматривает перфорацию дисков. Отверстия берут на себя основную массу грязи, не давая ей забиваться между дисками. При этом скорость срабатывания тормозов увеличивается.
Усилители и приводы
Пневматический привод нашёл своё широкое применение в конструкциях тягачей, автобусов и грузовиков. Его появление связано с увеличением интенсивности движения и возросшими скоростями. Процесс торможения осуществляется сжатым воздухом. Выпускают комбинированные виды: электропневматический (применяется в прицепах) и гидропневматический (длиннобазовые автомобили и тягачи электропоездов).
Вакуумный усилитель изначально использовался в электропоездах. Сейчас им оснащены практически все современные автомобили. При нажатии педали тормоза он в три раза увеличивает усилие ноги водителя. Торможение осуществляется за счёт разницы давления в двух камерах усилителя.
Таким образом, существует всего два вида тормозов, применяемых в автомобилестроении, на сегодняшний день. Некоторые автолюбители считают оптимальным сочетание барабанных и дисковых тормозных механизмов в одном автомобиле. Однако постепенно диски вытесняют барабаны, являясь более современным и качественным видом тормозов.
Какие есть виды тормозных автомобильных систем: устройство и работа
Для эффективного управления движением любого механического средства – регулированием скорости на том или ином участке пути, замедлением её при выполнении маневров, наконец, для остановки в нужном месте – и в том числе экстренной – на всех грузовых и легковых автомобилях должна быть установлена соответствующая классу машины тормозная система. Для удержания машины на месте во время продолжительной стоянки, особенно на склоне, предусмотрен стояночный тормоз.
Для безопасной эксплуатации транспортного средства эта система должна быть надежна, как никакая другая. Не случайно в перечне неисправностей, при которых запрещено использование транспортного средства (приложение к Правилам дорожного движения РФ), неисправности тормозных систем вынесены на первое место.
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.
Стояночная тормозная система, как следует из названия, предназначена для обеспечения неподвижности транспортного средства во время длительной стоянки. На практике опытные водители оставляют машину с включенной первой или задней передачей. Однако на больших склонах этого может оказаться недостаточно. Ручной стояночный тормоз используют также при трогании с места на неровных участках дороги, когда правая нога должна быть на педали газа, а левая выжимает сцепление. Плавно отпуская рукой рычаг тормоза, включая одновременно сцепление и прибавляя газ, удается предотвратить произвольное скатывание автомобиля под уклон.
Запасная тормозная система призвана дублировать основную рабочую в случае её отказа. Это может быть полностью автономное устройство, или представлять собой часть, один из контуров тормозного привода. Как вариант, функции запасной может выполнять стояночная система.
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.
Мощный, но экономичный турбомотор: Great Wall раскрыл новый двигатель для будущих Haval и Tank
Auto Shanghai 2021
Запасная тормозная система дублирует рабочую. Она может представлять собой полностью автономное устройство или являться частью одного из контуров тормозного привода. В некоторых автомобилях в роли запасной системы выступает стояночная. Вспомогательная устанавливается на большегрузах, таких как КрАЗ, КамАЗ или МАЗ. С ее помощью снижается нагрузка на основную систему в процессе длительного торможения, когда машина движется по горам или холмистой местности.
Читайте нас:
Устройство системы и принцип действия
Основное в тормозной системе любого автомобиля – это тормозные механизмы и их приводы. Гидравлический тормозной привод, применяемый на легковых автомобилях, состоит из:
Принцип работы таков — водитель нажимает на педаль тормоза, приводя в движение поршень главного тормозного цилиндра. Поршень выдавливает жидкость в трубопроводы к тормозным механизмам, которые тем или иным образом создают сопротивление вращению колес, и таким образом происходит торможение.
Отпущенная педаль тормоза посредством возвратной пружины возвращает поршень назад, и жидкость перетекает обратно в главный цилиндр – колеса растормаживаются.
На отечественных заднеприводных автомобилях схема тормозной системы предусматривает раздельную подачу жидкости из главного цилиндра на передние и задние колеса.
На иномарках и переднеприводных ВАЗах применяется схема контура трубопровода «левое переднее – правое заднее» и «правое переднее – левое заднее».
Деление систем на независимые контуры
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:
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.
Типы тормозных механизмов, применяемые в автомобилях
На подавляющем большинстве авто установлены тормозные механизмы фрикционного типа, работающие по принципу сил трения. Устанавливаются они непосредственно в колесе и конструктивно подразделяются на:
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 и работа барабанного тормозного механизма
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.
Тормозной механизм дискового типа
Устройство дисковых тормозов состоит из:
При торможении поршни рабочих цилиндров с помощью гидравлики прижимают тормозные колодки к вращающемуся диску, останавливая последний.
Замена неисправного цилиндра тормозов
Схема замены в семействе ВАЗ практически одинакова для цилиндров обоих контуров с мелкими различиями.
Изначально нужно приготовить необходимые ключи и подходящие по размеру патрубков заглушки. Сняв колесо и открутив патрубки, для предотвращения утечки жидкости надеваем на них заглушки. Открутив соответствующие гайки, демонтируем старый цилиндр и на его место ставим новый, производя сборку в обратном порядке. Если после замены, сборке колеса мешают слишком разведенные колодки, можно подпилить концовки колодок, только не переусердствуйте, это может сказаться на работе ручного тормоза.
После любых манипуляций с системой тормозов требуется ее прокачка согласно схеме.
Для прокачки подготовьте: жидкость, ключ подходящего диаметра к воздушному штуцеру, шланг, плотно одевающийся на штуцер и любую емкость. Схема прокачки зависит от того, как расположены контуры в конкретной модели ВАЗ. Устройство тормозов некоторых подразумевает прокачку от «длинного трубопровода», имеется в виду от самого дальнего колеса относительно главного цилиндра.
Если конкретнее это выглядит так: в машине главный цилиндр размещен глядя на задний бампер, значит первым прокачивается задний правый цилиндр, затем задний левый. Следующим идет передний левый, и оканчивается процедура прокачкой того колеса, которое находиться с правой стороны от главного цилиндра. В более поздних моделях схема подразумевает прокачку крест-накрест глядя на машину сзади:
В любом случае заканчивать прокачку следует передним правым колесом.
В процессе этого действия не забывайте следить за уровнем гидравлической жидкости в бачке, чтобы воздух опять не попал в систему.
Сравнительные характеристики
Барабанные тормоза проще и дешевле в производстве. Они обладают свойством, называемым – эффект механического самоусиления. То есть, при продолжительном давлении ногой на педаль многократно увеличивается тормозящее действие. Это происходит за счет того, что колодки нижними частями связаны друг с другом, и трение передней о барабан усиливает давление на него задней колодки.
Однако механизм дисковых тормозов меньше и легче. Температурная стойкость выше, они быстрее и лучше охлаждаются за счет предусмотренных отверстий-окон. И замена изношенных дисковых колодок производится намного проще, чем барабанных, что важно, если производить ремонт самостоятельно.
Принцип работы стояночного тормоза
Он является чисто механическим устройством. Приводится в действие поднятием рычага «ручника» в вертикальное положение до момента щелчка фиксатора. При этом происходит натяжение двух металлических тросов, проходящих под днищем автомобиля, которые плотно прижимают тормозные колодки задних колес к барабанам.
Для снятия машины со стояночного тормоза надо пальцем утопить фиксирующую кнопку и опустить рычаг книзу, в первоначальное положение.
Не забывайте перед началом движения проверить положение ручника! Езда с не отпущенным ручным тормозом быстро выведет из строя тормозные колодки.
Уход за тормозной системой автомобиля
Как один из наиболее важных узлов, тормозная система автомобиля требует постоянного внимания и ухода. Здесь буквально любая неисправность может привести к непредсказуемым последствиям на дороге.
Некоторые диагнозы можно поставить, исходя из характера поведения тормозной педали. Так увеличенный ход или «мягкая» педаль свидетельствуют, скорее всего, о попадании воздуха в систему гидропривода в результате утечки тормозной жидкости. Поэтому необходимо периодически контролировать уровень жидкости в бачке.
Её повышенный расход может быть следствием повреждения гидрошлангов и трубок, а также обыкновенного испарения со временем. Это приводит к попаданию в систему воздуха и отказу тормозов.
Пришедшие в негодность детали необходимо заменить, а систему придется прокачивать, выпуская воздух из каждого рабочего цилиндра на колесах и доливая жидкость. Процесс длительный и нудный. Уход автомобиля при торможении в сторону говорит о возможном выходе из строя одного из рабочих цилиндров или чрезмерном износе накладок на каком-то определенном колесе. При загрязнении тормозных механизмов может возникать характерный шум при нажатии на педаль.
Все эти неисправности легко устраняются самостоятельно или обращением в сервисный центр. А чтобы свести к минимуму вышеописанные неприятности, берегите тормоза, чаще используйте торможение двигателем, особенно на крутых и затяжных спусках. Продолжительное по времени включение основной рабочей системы ведет к перегреву деталей и служит причиной различных поломок.
Что еще стоит почитать
Принцип работы сцепления автомобиля
Не работает стояночный тормоз
Главный цилиндр сцепления
Устройство глушителя Бачок сцепления
Тормозная система автомобиля
Тормозная система автомобиля – это система, функции которой направлены на создание и поддержание тормозной силы между колесом и дорожным полотном, снижение скорости движения (торможение), а также обеспечение условий для остановки и удержания транспортного средства от внезапного и незапланированного – самопроизвольного движения на месте во время покоя.
Устройство тормозной системы
Тормозная система авто состоит из двух групп устройств:
Виды тормозных систем
Существует несколько классификаций. Самая распространённая – деление по функциональному назначению и применению. В зависимости от этого система может быть четырёх видов.
Рабочая. Задействована во всех режимах движения транспорта. Предназначена для снижения скорости транспортного средства до момента полной остановки и кратковременного удержания авто на месте.
Запасная. Нужна для остановки транспортного средства в чрезвычайной ситуации (при выходе из строя базовой – рабочей системы). Тормозящее действие – существенно меньше. Но в экстренной ситуации его достаточно, чтобы предотвратить аварию.
Стояночная. Служит для удержания транспортного средства на месте, предупреждает его самопроизвольное движение. Это, прежде всего, актуальное решение при уклоне дорожного полотна в холмистой местности. Кроме того, для коммерческого транспорта большой грузоподъёмности, автобусов это ещё и отличное подспорье для оптимизации нагрузки на цилиндры основной – рабочей системы. Управляется водителем посредством рычага ручного тормоза.
Вспомогательная. Устанавливается на коммерческом транспорте. Помогает при движении на затяжном спуске. Сохраняет стабильную скорость транспортного средства, снижает нагрузку на колёсный тормоз.
Движение авто всегда связано с наличием кинетической энергии. Процесс торможения всегда связан с преобразованием кинетической энергии в тепловую. Тепловая энергия, выделяющаяся при трении диска и колодок рассеивается в окружающую среду. При рекуперативном торможении часть кинетической энергии преобразуется в электрическую энергию, которая запасается для её использования при разгоне автомобиля.
Принцип рекуперативного торможения долгое время использовался на железнодорожном транспорте, но вскоре он стал базовым и для работы тормозной системы авто.
Принцип действия гидравлической системы
Гидравлическая система реализует следующий принцип:
Обладающая высокой плотностью, жидкость не сжимается, и гидропривод срабатывает очень быстро. Еще одно достоинство гидропривода – его самодостаточность. Конструкция не содержит компрессор или иное устройство, зависимое от работы мотора.
При перемещении жидкости по трубопроводу потеря энергии – несущественная, и КПД гидропривода достаточно высок (исключение – работа при температурах ниже минус 30 °С).
Работа тормозной системы с рекуперацией
Принцип же действия тормозной системы с рекуперацией иной:
При нажатии на педаль в генераторном режиме запускается электромотор (у электрического и гибридного транспорта) Создаётся тормозной момент на валу мотора.
Начинает вырабатываться электрическая энергия, направляемая в аккумуляторы или суперконденсаторы.
Если транспорт неэлектрический – запасается кинетическая энергия вращения маховика (впоследствии её используют для разгона).
Многие современные автомобили оснащены электронно-управляемой системой торможения, которая одновременно выполняет функции антиблокировочной, пробуксовочной системы; а также оснащена функцией динамической стабилизации транспортного средства.
Решения с рекуперацией способны обеспечить безисносную работу тормоза, кратчайший путь во время торможения с обеспечением высокой курсовой устойчивости, и предотвращение потери сцепления колёс с дорожным полотном.
Конструктивные решения с пневматикой
Отдельного внимания заслуживают решения с пневматикой.
Деление систем на независимые контуры
Тормозные системы могут быть одноконтурными, двухконтурными и многоконтурными.
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:
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.
Диагностика и неисправности тормозной системы
Профилактика тормозной системы
В первую очередь, важно проводить профилактику суппорта. Практика показывает, что профилактику суппорта важно проводить не реже одного раза в два года и при каждой замене колодок. Обязательными мероприятиями является диагностика суппортов, их очистка и смазка.
Для смазки \рекомендуется использовать высокотемпературные, нерастворимые в воде и химически стойкие пастообразные составы, совместимые с эластомерными и пластиковыми деталями. Для этого снимается пылезащитные колпачки и очищаются контактные поверхности, затем равномерно наносится смазка.
Одновременно с профилактикой суппортов проводят замену тормозной жидкости, удаление воздуха из системы.
Важными профилактическими мероприятиями также являются регулировка стояночного тормоза, диагностика вакуумного усилителя, проверка на видимые дефекты шлангов, проверка на износ колодок (для этого замеряется их остаточная толщина).
Своевременный осмотр, диагностика, очистка и обработка деталей смазочными пастами, замена отдельных деталей – это предотвращение дорогостоящего ремонта в будущем.
Обучение является модульным. Электронная программа позволяет перейти от азов физики к нюансам взаимной работы, включая роль каждого компонента системы. В обучающую платформу встроен специализированный тренажёр. Поэтому слушателям доступны симуляции различных неисправностей. На конкретных примерах можно отточить навыки и увеличить скорость диагностики, ремонта.
Ещё больше систематизированной информации по системам, устройству автомобиля.