Устройство и принцип работы главного тормозного цилиндра автомобилей
Главный тормозной цилиндр
Главный тормозной цилиндр – центральный конструктивный элемент рабочей тормозной системы. Он преобразует усилие, прикладываемое к педали тормоза, в гидравлическое давление в тормозной системе. Работа главного тормозного цилиндра основана на свойстве тормозной жидкости, не сжиматься под действием внешних сил.
На современных автомобилях устанавливается двухсекционный главный тормозной цилиндр. Каждая из секций обслуживает свой гидравлический контур. Для переднеприводных автомобилей один из контуров объединяет, как правило, тормозные механизмы правого переднего и левого заднего колес, второй – левого переднего и правого заднего колес. В заднеприводных автомобилях рабочая тормозная система построена несколько иначе. Первый контур обслуживает тормоза передних колес, второй – задних колес.
Главный тормозной цилиндр закреплен на крышке вакуумного усилителя тормозов. Над цилиндром расположен двухсекционный бачок с запасом тормозной жидкости, который соединяется с секциями главного цилиндра через компенсационные и перепускные отверстия. Бачок служит для пополнения жидкости в тормозной системе в случае небольших ее потерь (утечки, испарение). Стенки бачка прозрачные, на них выполнены контрольные метки, что позволяет визуально отслеживать уровень тормозной жидкости. В бачке также устанавливается датчик уровня тормозной жидкости. При падении уровня тормозной жидкости ниже установленного на панели приборов загорается сигнальная лампа.
В корпусе главного тормозного цилиндра расположены друг за другом (тандемом) два поршня. В первый поршень упирается шток вакуумного усилителя тормозов, второй поршень установлен свободно. Уплотнение поршней в корпусе цилиндра выполнено с помощью резиновых манжет. Возвращение и удержание поршней в исходном положении обеспечивают две возвратные пружины.
— Схема главного тормозного цилиндра —
1. шток вакуумного усилителя тормозов;
2. стопорное кольцо;
3. перепускное отверствие первого контура;
4. компенсационное отверстие первого контура;
5.первая секция бачка;
6. вторая секция бачка;
7. перепускное отверстие второго контура;
8. компенсационное отверстие второго контура;
9. возвратная пружина второго поршня;
10. корпус главного цилиндра;
11. манжета;
12. второй поршень;
13. манжета;
14. возвратная пружина первого поршня;
15. манжета;
16. наружная манжета;
17.пыльник;
18. первый поршень
— Принцип работы главного тормозного цилиндра —
При торможении шток вакуумного усилителя тормозов толкает первый поршень. При движении по цилиндру поршень перекрывает компенсационное отверстие. Давление в первом контуре начинает расти. Под действием этого давления перемещается второй контур, давление во втором контуре также начинает расти. В образовавшиеся при движении поршней пустоты заполняются через перепускное отверстие тормозной жидкостью. Перемещение каждого из поршней происходит до тех пор, пока позволяет возвратная пружина. При этом в контурах создается максимальное давление, обеспечивающее срабатывание тормозных механизмов.
При окончании торможения поршни под действием возвратных пружин возвращаются в исходное положение. Когда поршень проходит через компенсационное отверстие, давление в контуре выравнивается с атмосферным давлением. Даже если тормозная педаль отпускается резко, разряжения в рабочих контурах не создается. Этому препятствует тормозная жидкость, заполнившая полости за поршнями. При движении поршня эта жидкость плавно возвращается (перепускается) в бачек через перепускное отверстие.
Если в одном из контуров произойдет утечка тормозной жидкости, другой контур будет продолжать работать. Например, при утечке в первом контуре первый поршень беспрепятственно переместиться по цилиндру до соприкосновения со вторым поршнем. Второй поршень начинает перемещаться, обеспечивая срабатывание тормозных механизмов во втором контуре.
При утечке во втором контуре, работа главного тормозного цилиндра происходит несколько иначе. Движение первого поршня вовлекает в движение второй поршень, который не встречает препятствий на своем пути. Он двигается до достижения упором торца корпуса цилиндра. После чего давление в первом контуре начинает расти, обеспечивая торможение автомобиля.
Несмотря на то, что ход педали тормоза при утечке жидкости несколько увеличивается, торможение будет достаточно эффективным.
Устройство и принцип работы главного тормозного цилиндра
Центральным элементом тормозной системы автомобиля является главный тормозной цилиндр (сокращенно ГТЦ). Он обеспечивает преобразование усилия с педали тормоза в гидравлическое давление в системе. Рассмотрим функции ГТЦ, его устройство и принцип работы. Уделим внимание и особенностям работы элемента при выходе из строя одного из его контуров.
Главный цилиндр: его назначение и функции
В процессе торможения происходит непосредственное воздействие водителя на педаль тормоза, которое передается на поршни главного цилиндра. Поршни, воздействуя на тормозную жидкость, приводят в действие рабочие тормозные цилиндры. Из них, в свою очередь, выдвигаются поршни, прижимающие тормозные колодки к барабанам или дискам. Работа главного тормозного цилиндра основана на свойстве тормозной жидкости не сжиматься под действием внешних сил, а передавать давление.
Главный цилиндр выполняет следующие функции:
В целях повышения уровня безопасности и обеспечения максимальной надежности системы предусмотрена установка двухсекционных главных цилиндров. Каждая из секций обслуживает свой гидравлический контур. В заднеприводных автомобилях первый контур отвечает за тормоза передних колес, второй – задних. В переднеприводном автомобиле тормоза правого переднего и левого заднего колес обслуживает первый контур. Второй – отвечает за тормоза левого переднего и правого заднего колес. Данная схема называется диагональной и получила наибольшее распространение.
Устройство главного тормозного цилиндра
Главный цилиндр располагается на крышке вакуумного усилителя тормозов. Конструктивная схема главного тормозного цилиндра следующая:
Бачок с жидкостью главного тормозного цилиндра расположен непосредственно над цилиндром и соединен с его секциями через перепускные и компенсационные отверстия. Бачок необходим для восполнения жидкости в системе тормозов в случае ее утечки или испарения. Уровень жидкости можно отслеживать визуально за счет прозрачных стенок бачка, где находятся контрольные метки.
Кроме того, за уровнем жидкости следит специальный датчик, расположенный в бачке. В том случае, когда жидкость опускается ниже установленной нормы, загорается сигнальная лампа, расположенная на панели приборов.
В корпусе ГТЦ расположены два поршня с возвратными пружинами и резиновыми уплотнительными манжетами. Манжеты нужны для уплотнения поршней в корпусе, а пружина обеспечивает возврат и удержание поршней в исходном положении. Поршни обеспечивают нужное давление тормозной жидкости.
Главный тормозной цилиндр может быть дополнительно оборудован датчиком перепада давления. Последний необходим для предупреждения водителя о неисправности в одном из контуров по причине потери герметичности. Датчик давления может располагаться как в главном тормозном цилиндре, так и в отдельном корпусе.
Принцип работы главного тормозного цилиндра
В момент нажатия педали тормоза шток вакуумного усилителя начинает толкать поршень первого контура. В процессе перемещения он перекрывает компенсационное отверстие, за счет чего начинает расти давление в этом контуре. Под действием давления начинает свое перемещение второй контур, давление в котором также поднимается.
Через перепускное отверстие в образовавшуюся при движении поршней пустоту попадает тормозная жидкость. Поршни перемещаются до тех пор, пока им это позволяют делать возвратная пружина и упоры в корпусе. Срабатывание тормозов происходит за счет максимального давления, создаваемого в поршнях.
После остановки автомобиля поршни возвращаются в исходное положение. При этом давление в контурах постепенно начинает соответствовать атмосферному. Разряжению в рабочих контурах препятствует тормозная жидкость, которая заполняет пустоты за поршнями. При движении поршня жидкость через перепускное отверстие возвращается в бачок.
Работа системы при выходе из строя одного из контуров
В случае утечки тормозной жидкости в одном из контуров – второй продолжит работу. Первый поршень будет перемещаться по цилиндру до контакта со вторым поршнем. Последний начнет перемещение, за счет которого произойдет срабатывание тормозов второго контура.
Если произойдет утечка во втором контуре, главный тормозной цилиндр будет работать по другой схеме. Первый клапан за счет своего движения приводит в действие второй поршень. Последний двигается беспрепятственно до достижения упором торца корпуса цилиндра. За счет этого начинает расти давление в первом контуре, и происходит торможение автомобиля.
Даже при увеличении хода педали тормоза вследствие утечки жидкости автомобиль сохранит управление. Однако торможение будет не столь эффективным.
Главный тормозной цилиндр: схема и принцип работы
Тормозная система автомобиля, состоит из множества элементов и узлов, самый важный из которых – главный тормозной цилиндр. Он является конструктивным центральным элементом в рабочей тормозной системе. Его схема и принцип работы описаны тут. Тормозная система автомобиля, состоит из множества элементов и узлов, самый важный из которых – главный тормозной цилиндр. Он является конструктивным центральным элементом в рабочей тормозной системе. Его схема и принцип работы описаны тут.
Тормозная система автомобиля, состоит из множества элементов и узлов, самый важный из которых – главный тормозной цилиндр. Он является конструктивным центральным элементом в рабочей тормозной системе. Нужен для того, чтобы преобразовывать в гидравлическое давление, усилия, которые прикладываются в тормозной системе, к педали тормоза.
Главный двухсекционный тормозной цилиндр, обычно устанавливают на современные автомобили. Тормозные механизмы левого заднего колеса и правого переднего, в переднеприводных автомобилях, объединяет один из контуров, а правое заднее колесо и левое переднее – второй. Тормозная рабочая система в автомобилях, которые имеют задний привод, построена по другому принципу. Второй контур обслуживает задние колеса, а первый – передние.
Закрепление главного тормозного цилиндра, происходит на вакуумном усилителе тормозов, а именно на его крышке. Бачок с двумя секциями, в которых находится определённый запас тормозной жидкости, соединяет с перепускными и компенсационными отверстиями, секциями главного цилиндра, и имеет место расположения, над самим цилиндром. Он нужен для того, чтобы в случае испарения или утечки тормозной жидкости, пополнять её запас. Для удобства измерения уровня такой жидкости, на стенки бачка, которые являются прозрачными, нанесены отметки для контроля (обычно это «MIN» и «MAX»), а также в бачке есть в наличии датчик, который показывает уровень тормозной жидкости. Если уровень опускается, ниже того, который установлен на приборной панели, тогда о себе даёт знать сигнальная лампа на панели приборов.
Схема главного тормозного цилиндра автомобиля
В корпус такого цилиндра, помещены два поршня (12 и 18), которые располагаются один за другим. Второй поршень, является свободно установленным, в то время когда первый поршень, взаимодействует со штоком усилителя тормозов, который в него упирается. Резиновые манжеты, выполняют функции уплотнителей поршней, которые, как уже известно, находятся в корпусе цилиндра. Возвратные пружины (2 штуки «9, 14»), выполняют удержание и возвращение поршней.
Как устроен и принцип работы главного тормозного цилиндра
Вовремя того, когда происходит торможение, происходит толчок первого поршня, штоком вакуумного усилителя тормозной системы. Когда поршень совершает движения по цилиндру, он перекрывает отверстие, которое является компенсационным, из-за этого, соответственно растёт и давление в первом контуре, вследствие чего, происходит перемещение второго контура, что также приводит к росту в нём давления. Тормозная жидкость, через перепускное отверстие заполняет пустоты, которые возникают во время того, когда поршни приходят в движении. Возвратная пружина, контролирует перемещение обоих поршней, срабатывание тормозных механизмов, происходит за счёт максимального давления, которое создаётся в контурах.
Поршни принимают исходное положение, тогда, когда происходит окончание торможения. С атмосферным давлением выравнивается и давление в контуре, это происходит во время прохода поршня, через компенсационное отверстие. Тормозная жидкость, которая заполняет полости, препятствует разряжению, что могло возникать в рабочих контурах, когда происходит резкое отпускание тормозной педали. Когда поршень двигается, жидкость через перепускное отверстие возвращается назад в бачок.
Невзирая на возможную утечку тормозной жидкости в одном контуре, второй контур не будет прекращать работать. Если, такая утечка, произошла в первом контуре, тогда он делает перемещение, которое происходит в цилиндре, и соприкасается со вторым поршнем, а он в свою очередь обеспечивает срабатывание, во втором контуре тормозных механизмов, путём своего перемещения.
Когда утечка происходит во втором контуре, тормозной цилиндр работает по-другому, а именно, второй «толкатель» начинает двигаться с помощью первого, его движения беспрепятственны, и только ограничиваются путём упора в торец корпуса цилиндра. За счёт возрастания давления в первом контуре, происходит торможение автомобиля. Торможение является достаточно эффективным, невзирая на увеличенный ход педали тормоза, что происходит при утечке жидкости. Если с тормозной системой замечены явные неполадки, тогда нужно приступить к осмотру тормозной системы и при необходимости сделать замену этого цилиндра. Более подробно читайте статью: «Как поменять главный тормозной цилиндр».
Видео о главном тормозном цилиндре:
Главный тормозной цилиндр: устройство, проверка и прокачка (основные неисправности ГТЦ)
Главный цилиндр: его назначение и функции
Общий вид главного тормозного цилиндра
В процессе торможения происходит непосредственное воздействие водителя на педаль тормоза, которое передается на поршни главного цилиндра. Поршни, воздействуя на тормозную жидкость, приводят в действие рабочие тормозные цилиндры. Из них, в свою очередь, выдвигаются поршни, прижимающие тормозные колодки к барабанам или дискам. Работа главного тормозного цилиндра основана на свойстве тормозной жидкости не сжиматься под действием внешних сил, а передавать давление.
В целях повышения уровня безопасности и обеспечения максимальной надежности системы предусмотрена установка двухсекционных главных цилиндров. Каждая из секций обслуживает свой гидравлический контур. В заднеприводных автомобилях первый контур отвечает за тормоза передних колес, второй – задних. В переднеприводном автомобиле тормоза правого переднего и левого заднего колес обслуживает первый контур. Второй – отвечает за тормоза левого переднего и правого заднего колес. Данная схема называется диагональной и получила наибольшее распространение.
Устройство главного цилиндра
Принцип действия и устройство главного тормозного цилиндра схож с главным вальцом сцепления, учитывая, что во многих автомобилях один механизм выполняет двойную функцию. Но во многих автомобилях в тормозном вальце расположены два поршня для работы переднего и заднего или левого и правого контура, в зависимости от марки машины. Произведя разборку главного тормозного цилиндра можно увидеть такие основные запчасти: 
1, 2 — Крышка бачка с прокладкой. 3 — Бачок главного тормозного цилиндра. 4 — Втулки под перепускной штуцер. 7 — Корпус бачка. 10, 28 — Возвратные пружины. 12, 26 — Внутренние манжеты. 13, 25 — Перепускные клапаны. 14 — Поршень, включающий передние тормоза. 15, 16 — Наружные манжеты переднего привода тормозов. 20, 22 — Наружные манжеты заднего привода тормозов. 24 — Поршень, отвечающий за работу задних тормозов.
Схема главного тормозного цилиндра автомобиля
В корпус такого цилиндра, помещены два поршня (12 и 18), которые располагаются один за другим. Второй поршень, является свободно установленным, в то время когда первый поршень, взаимодействует со штоком усилителя тормозов, который в него упирается. Резиновые манжеты, выполняют функции уплотнителей поршней, которые, как уже известно, находятся в корпусе цилиндра. Возвратные пружины (2 штуки «9, 14»), выполняют удержание и возвращение поршней.
Принцип работы
Одноконтурные ГТЦ, где имелся всего один поршень, уже не встречаются в автомобилях, поэтому рассматривать стоит лишь двухконтурный. Он отличается наличием двух поршней, каждый из которых отвечает за давление в своей ветке системы.
Таким образом тормоза дублируются, чего требует обеспечение безопасности. Если возникнет утечка жидкости, то оставшаяся в исправности ветка позволит остановить машину без применения стояночного тормоза и прочих аварийных приёмов.
Первый поршень непосредственно соединён со штоком педали. Начав движение вперёд, он перекрывает перепускные и компенсационные отверстия, после чего усилие через объём жидкости будет сразу же передано на колодки первого контура. Они прижмутся к дискам или барабанам, и начнётся замедление с помощью сил трения.
Взаимодействие со вторым поршнем производится через короткий шток с возвратной пружиной и жидкость первого контура. То есть поршни соединяются последовательно, отсюда такие ГТЦ и получили название тандемных. Поршень второго контура работает аналогично на свою ветку системы.
Обычно рабочие колёсные цилиндры работают по диагонали, то есть в каждый контур подключено одно переднее и одно заднее колесо. Так сделано с целью в любом случае задействовать передние, более эффективные тормоза, хотя бы частично.
Но встречаются машины, в которых по конструкционным причинам один контур работает только на передние колёса, а второй на все четыре, для чего используются дополнительные наборы колёсных цилиндров.
Симптомы неполадок
Общее техническое состоянием автомобиля (в том числе тормозной системы) можно проверить с помощью персонального диагностического адаптера – автосканера. Данного рода устройства широко распространены и имеют широкий ценовой диапазон. Мы же хотим обратить ваше внимание на бюджетную модель корейского производства Scan Tool Pro Black Edition.
При стоимости около 2т.р. данный сканер способен полностью диагностировать ваш автомобиль (двигатель, коробку передач, трансмиссию, abs, srs и многое другое), что окупится за 1-2 поездки на СТО. Адаптер достаточно прост в управлении, имеет русифицированное ПО и совместим с большинством автомобилей начиная с 1993 года выпуска. Так же устройство будет полезным при покупке подержанного автомобиля, так как способно показать его реальный пробег и VIN.
Жидкостная система тормозов состоит из множества деталей, способных прийти в негодность: трубки, рабочие цилиндры колес, суппорты, барабаны и колодки. Характерные признаки неисправности главного тормозного цилиндра:
Перечисленные признаки неисправности ГТЦ схожи с неполадками других элементов. Провал педали также случается при подпадании большого количества воздуха в трубки либо потере жидкости в одном из рабочих цилиндров. Вялое замедление и повышение силовой нагрузки на педаль часто вызывается поломкой вакуумного усилителя – трещиной мембраны или отсутствием герметичности на стыках шланга, отбирающего разрежение двигателя.
Существуют признаки, явно указывающие на работоспособность главного гидроцилиндра и неисправность прочих элементов:
Если отсеять указанные симптомы, станет легче проверить главный тормозной цилиндр в условиях гаража. Сюда же относятся явные протечки тормозной жидкости и стук изношенных суппортов.
Есть и другие симптомы, свидетельствующие о неисправности ГТЦ
Причины неисправности в устройстве ГТЦ
При нарушении герметичности в одном из контуров давление между первичным и вторичным цилиндром теряется. Это приводит к тому, что ГТЦ функционирует так, будто он обладает лишь одним контуром. Толкатель начнет передвигать оба поршня в исправном контуре до момента, пока поршень неисправного не достигнет торца цилиндрового корпуса. Соответственно, в разгерметизированной камере обеспечится требуемое давление. Если механизм «холостого хода» нормально отрегулирован, ТС эффективно замедлит автомобиль даже в условиях своей неполноценности.
Вот некоторые признаки неисправности в устройстве ГТЦ:
Если что-то из вышеперечисленного происходит постоянно, можно говорить о повреждении клапана вакуумного усилителя либо полной потери герметичности в системе. Если поврежден сам металлический корпус или имеются задиры на поршне, требуется полная замена ГТЦ. При износе прокладки меняются все составляющие ремкомплекта (уплотнительные манжеты, резиновые прокладки, пружины).
Как прокачать главный тормозной цилиндр? Надо открутить клапан сброса воздуха в корпусе цилиндра и надавливать на педаль до вытекания идеально равномерной жидкости, без примеси воздуха. По завершении клапан возвращается на место и резервуар необходимо заполнить жидкостью заново. Последовательность прокачки механизмов такова: 1 — задний правый; 2 — передний левый; 3 — задний левый; 4 — передний правый.
Частой причиной неисправности этого элемента становится потеря герметичности корпуса и утечка тормозной жидкости. Дефект, вызывающий утечку тормозной жидкости, — протечка задней манжеты, определить её можно по наличию замасливания в месте стыка ГТЦ и вакуумного усилителя. Это может происходить вследствие пробоя гибких трубок из-за трения о вращающееся колесо.
Хорошо, если в области прохождения магистрали через арку она защищена специальной пружиной, не дающей колесу перетирать элемент. Если уровень жидкости снижен, надо проверить герметичность всей ТС и заменить поврежденную трубку.
Как проверить главный тормозной цилиндр
Техобслуживание и диагностика авто предусматривает проверку уровня тормозной жидкости каждую неделю: при резком уменьшении можно судить об утечках. Кроме того, ее важно своевременно менять, так как со временем ухудшается качество жидкости, что приводит к преждевременному износу частей. Стоит обращать внимание и на совместимость с манжетами, так как некоторая автохимия может их повредить. И, конечно, следует своевременно менять все резиновые уплотнители, обращая внимание на заявленный производителем срок службы. Оптимальным будет прибегать к ремкомплекту со всеми резинками каждые 100 тысяч км пробега, и лучше не экономить на качестве комплектующих.
При появлении симптомов неисправности ГТЦ желательно проверить его, и начать необходимо с визуального осмотра. Если при осмотре корпуса будут обнаружены капли тормозной жидкости, следует демонтировать гидроцилиндр для поиска проблемы с герметичностью. Также к распространенным неполадкам можно отнести перетекание жидкости через уплотнители, что несложно проверить: если при нажатии на педаль из бачка будет слышаться бульканье, уплотнители подлежат замене. И, конечно, особое внимание стоит уделить поведению педали: как уже отмечалось, короткий ход или провалы могут говорить о необходимости чистки цилиндра и замены всех резиновых элементов. Лучше всего об их состоянии можно судить, демонтировав деталь и разобрав ее: иногда помимо незначительных повреждений прокладок можно обнаружить и трещину в самом цилиндре. В таком случае деталь придется заменить целиком.
Видео на тему
Работа системы при выходе из строя одного из контуров
Устройство двухконтурного тормозного привода
В случае утечки тормозной жидкости в одном из контуров – второй продолжит работу. Первый поршень будет перемещаться по цилиндру до контакта со вторым поршнем. Последний начнет перемещение, за счет которого произойдет срабатывание тормозов второго контура.
Если произойдет утечка во втором контуре, главный тормозной цилиндр будет работать по другой схеме. Первый клапан за счет своего движения приводит в действие второй поршень. Последний двигается беспрепятственно до достижения упором торца корпуса цилиндра. За счет этого начинает расти давление в первом контуре, и происходит торможение автомобиля.
Даже при увеличении хода педали тормоза вследствие утечки жидкости автомобиль сохранит управление. Однако торможение будет не столь эффективным.
Ремонт главного цилиндра
После того как произвели снятие главного тормозного цилиндра, стоит произвести осмотр на предмет механических повреждений, если их нет, нужно разобрать его и поменять вышедшие из строя запчасти, на те, которые находятся в ремкомплекте. Произведя разбор главного тормозного цилиндра, в любом случае надлежит поменять все резиновые запчасти – манжеты и пр. Принцип разборки своими руками прост:
Очистив все составляющие и промыв их в гидравлической жидкости, требуется внимательно осмотреть внутреннее зеркало корпуса на предмет задиров и прочих повреждений. Если выявлены разбухшие манжеты, стоит поменять гидравлическую жидкость, плохое качество которой может быть причиной такого явления. Одним из табу является регулировка и ремонт регулятора давления, у которого параметры выставлены производителем, его замена производится в комплекте.
Сборка главного тормозного цилиндра производится в обратном порядке. Поменяв требующие замены запчасти: штуцер, комплект манжетов и другие на новые, возникает вопрос, как проверить главный тормозной цилиндр после сборки?Для этого существует специальный стенд, состоящий из таких узлов: 
Этот стенд поможет определить, правильно ли произведена сборка своими руками. После установки главного вальца на место нужно прокачать систему тормозов. Если же найдены механические повреждения на корпусе, то требуется замена главного тормозного цилиндра на новый.
Заключение
Корректная работа главного цилиндра — залог безопасного управления автомашиной и обеспечения сохранности жизни водителя и других участников дорожного движения. Потому контроль за правильным функционированием тормозной системы должен осуществляться регулярно.