Как устроена тормозная система автомобиля?

Как устроена тормозная система автомобиля

Виды тормозных систем автомобиля
Рабочая
Запасная
Стояночная
Устройство тормозной системы
Принцип работы
Уход за тормозной системой автомобиля

Настолько же важной, как рулевая и двигатель, в автомобиле является тормоз или brake system. От его исправности зависит эффективность торможения, а значит — безопасность людей. Грамотный водитель должен уметь не только правильно выбирать запчасти, но и понимать принцип работы тормозной системы автомобиля, хотя бы поверхностно.

Виды тормозных систем автомобиля

Для реализации хорошего и стабильного торможения, конструкторы предусмотрели в автомобиле несколько видов тормозов.

Рабочая

Первоочередная функция этого узла — снижать скорость вращения колес машины вплоть до окончательной остановки. На автомобилях современного образца рабочий тормоз состоит из нескольких компонентов (подробнее ниже).

Работа тормозной системы основана на простейшем принципе — при включении привода, гидравлическое давление повышается. Активируются цилиндры, срабатывают колодки, вращение колес замедляется, и машина останавливается.

Запасная

Служит для экстренной или аварийной остановки машины, если главный тормоз отказал или неисправен. Практически выполняет аналогичную функцию блокировки колес. Может работать как самостоятельный узел или часть основной — например, реализуется один из контуров привода.

Стояночная

Эта часть тормоза выполняет другую функцию — удерживает автомобиль на спусках и при длительных стоянках, блокируя задние колеса. Также она поможет при аварийном/экстренном торможении, когда остальные системы неисправны. Этот вид тормоза часто называют ручным, так как задействуют его привод на многих автомобилях рукой (исключение, Мерседес-Бенц).

Устройство тормозной системы

Обычно гидропривод современного легкового авто имеет простейшее устройство тормозной системы:

сам привод — на легковых авто он бывает преимущественно гидравлического типа;
главный тормозной цилиндр (ГТЦ);
накладки и диски;
контуры(шланги, трубки);
педаль привода (находится в салоне, между муфтой и акселератором);
колесные цилиндры;
регулятор давления — устанавливается на автомобилях, где предусмотрена вспомогательная ABS, и в процессе резкого торможения уменьшает давление в гидравлике (во избежание потери контакта задних колес с дорогой, так как центр тяжести авто перемещается вперед);
блок АБС;
вакуумный усилитель — отвечает за увеличение общего давления, ставится в единый блок с ГТЦ.

Контуры управления тормозом бывают различного типа — обычно устанавливаются по определенной схеме (параллельно или диагонально). Разделяются они с помощью ГТЦ, что позволяет системе не утрачивать свою работоспособность даже при неполадке с одним из контуров.

Принцип работы

Функционирование тормоза автомобиля основано на изменении давления жидкости. Подробнее о том, как работает система:

водитель выжимает педаль тормоза;
создается усилие, давление жидкости повышается;
вакуумник еще больше нагнетает давление, затем оно передается на ГТЦ;
поршень ГТЦ направляет жидкость к колесам через магистрали;
поршни цилиндров (суппортов) выдвигают колодки к дискам;
активируются тормозные механизмы, вращение колес замедляется, машина останавливается;
водитель отпускает педаль тормоза, она возвращается в исходное положение за счет пружины;
поршень ГТЦ встает в нейтральное положение;
общее давление гидравлики снижается, колеса разблокируются.

Основной тормозной системой является рабочая. Именно она используется в 99% случаях во время движения, блокирует колеса машины до полной ее остановки. Активируется правой ногой водителя — одновременно нога снимается с педали газа.

Стояночный тормоз обеспечивает неподвижность машины во время долгой стоянки на паркинге. Водители с опытом оставляют автомобиль на ручнике и включенной передаче, хотя этого может оказаться недостаточным на крутом склоне.

Если же активировать стояночный тормоз, автомобиль будет стоять на месте и новичок легко тронется с места, аккуратно выключая ручник, и одновременно задействуя педаль газа (муфта плавно отпускается).

Уход за тормозной системой автомобиля

Своевременный уход за тормозами увеличивает срок службы механизмов, снижает вероятность ранних поломок и ремонта. Опытные водители никогда не игнорируют малейшие признаки неполадок с тормозом, тем самым предупреждают негативные последствия (в крайних случаях они могут стать очень печальными).

Самыми распространенными симптомами неисправного тормозов являются:

характерный шум во время торможения — стуки, пульсации, вибрации;
провал педали тормоза или чересчур мягкий ее ход;
жесткость педали, обратная амортизация;
увод машины в сторону при задействовании педали тормоза;
снижение эффективности ручника — машина скатывается, стояночный тормоз не держит ее даже на небольшом уклоне.

Любой из этих признаков должен насторожить владельца машины, стать поводом для посещения сервисного центра. Однако ежедневный контроль системы и соблюдение правил ухода помогут продлить время до ремонта. Ниже представлен примерный алгоритм действий, которого должен придерживаться каждый водитель.

Один раз в 3 года или раньше надо менять тормозную жидкость (по классификации производителя).
Рабочая жидкость должна быть качественной, желательно того же типа/производителя, что была заправлена ранее.
Уровень DOT следует проверять регулярно — раз в неделю обязательно. Снижение уровня может свидетельствовать об утечках. Поэтому надо хорошенько проверить зону тормозной системы (возле ГТЦ, около колесных цилиндров). Если подтеков нет, то надо долить жидкость до верхней метки в бачке.
Вакуумный усилитель обязан нормально работать, его исправность должна проверять своевременно.
Толщина дисков обязана быть в пределах нормы — не менее 10 мм. Данное значение также надо регулярно контролировать.
Педаль тормоза должна идеально работать. Поэтому надо время от времени регулировать величину рабочего и свободного хода привода.
Колодки являются расходными материалами, поэтому менять их надо вовремя. Чтобы увидеть общую картину, достаточно разобрать колесо и осмотреть одну из накладок — минимальная толщина фрикционного материала должна быть 1 мм. Обычно передние колодки изнашиваются быстрее задних, так как на них ложится основная нагрузка при торможении.
Герметичность магистралей также не должна вызывать нареканий. Осмотр системы желательно проводить на яме, эстакаде или подъемнике, чтобы видеть общую картину. При малейших следах утечки — быстро принять меры! Рекомендуется тщательно проверять соединения ГТЦ и колесных цилиндров.

Еще одна из обязательных процедур ухода за тормозной системой автомобиля является обслуживание суппортов. От грязи и влаги эти механизмы могут коррозировать и плохо выполнять свои основные функции. Поэтому удалитель ржавчины и очиститель тормозных дисков окажут незаменимую помощь владельцам машины. Этими средствами рекомендуется обрабатывать детали, когда проводится замена колодок, чтобы лишний раз не проводить демонтаж.

Завоздушивание тормоза — еще одна распространенная неисправность. Водителю следует постоянно следить за тем, чтобы в систему не попал воздух (правильно и своевременно менять/доливать жидкость). Однако если это уже произошло, необходимо выгнать лишний воздух. Достаточно провести несколько действий в правильном порядке: долить в ГТЦ жидкость, открыть клапан первого колесного цилиндра (который по схеме первый), вдеть на штуцер прозрачный шланг и начать выжимать/отпускать педаль тормоза. Таким образом, контуры прокачиваются, лишний воздух выходит вместе с жидкостью (заранее надо подготовить пустую емкость).

А это приведет к образованию пузырей воздуха, коррозии и другим нежелательным последствиям. Поэтому заменять жидкость надо своевременно — желательно каждые 1,5-2 года (каждые 30-40 тыс. км пробега).

Теперь вы знаете назначение тормозной системы автомобиля. Это поможет вам регулярно ухаживать за ней, а при малейшем намеке на неисправность — незамедлительно принимать меры.

Тормозная система автомобиля

Система торможения относится к основным устройствам обеспечения безопасности управления автомобилем. По этой причине отказы в работе тормозной системы автомобиля стоят самыми первыми в списке всех дефектов, при наличии которых запрещается эксплуатировать автомобиль.

Вот это тормоза!

Устройство тормозной системы автомобиля

Современные автомобили оборудуются тремя или четырьмя системами торможения. К ним относятся:

основная или рабочая система;
стояночный тормоз;
вспомогательная система;
дублирующий запасной тормоз.

Рабочая система — по эффективности и применению является главной. Прямое предназначение основной тормозной системы автомобиля заключается в снижении скорости машины или её остановке. Принцип работы системы основан на сжатии вращающегося диска или распорке колёсного барабана специальными металлокерамическими колодками, которые сжимаются или разжимаются педалью тормоза через усиливающую гидравлическую систему передачи давления.

Стояночный тормоз — применяется для фиксации положения автомобиля после остановки на стоянку. При отпускании педали рабочего тормоза основная тормозная система отключается, и автомобиль может свободно скатиться под уклон. Второе его назначение – начало движения на крутом подъёме. Такое часто случается, когда на подъёме глохнет машина. При этом она удерживается на склоне ручным стояночным тормозом. Для начала движения с места необходимо одновременным движением рук и ног включать сцепление, нажимать на газ и убирать стояночный тормоз. При таком синхронном движении удаётся избежать скатывания автомобиля назад под действием силы тяжести.

Дублирующая тормозная система — используется для страхования при отказе рабочей системы. Она может быть независимой от рабочей системы и охватывать все контуры основной системы торможения или дублировать только определённую её часть, например, задние тормозные цилиндры. В некоторых случаях роль запасной системы торможения может выполнять стояночный тормоз.

Вспомогательная система торможения — применяется на дальнобойных крупногабаритных машинах типа КрАЗ, МАЗ, КамАЗ и т.п. Она обеспечивает снятие чрезмерной нагрузки с основной системы торможения во время длительного затормаживания крупнотоннажной автомашины на горных и холмистых участках дороги.

Принцип работы

Схема гидравлической тормозной системы

1 — впускной трубопровод двигателя;
2 — запорный клапан;
3 и 6 — вакуумные баллоны соответственно переднего и заднего контуров;
4 — сигнализаторы недостаточной величины вакуума;
5 и 10 — гидровакуумные усилители соответственно переднего и заднего контуров;
7— тормозной механизм заднего колеса;
8 — картер заднего моста;
9 — регулятор давления;
11 — воздушный фильтр;
12 — пополнительный бачок;
13 — главный тормозной цилиндр;
14 — тормозной механизм переднего колеса;
15 — регулировочный эксцентрик;
16 — опорные оси;
17 — опорный диск;
18 — рабочий тормозной цилиндр;
19 — оттяжная пружина;
20 — эксцентриковая шайба;
21 — накладка колодки;
22 — направляющие скобы;
23 — перепускной клапан;
24 — подводящий шланг;
25 — резиновый шланг

Типовая структурная схема рабочей тормозной системы состоит из педали управления, гидравлического приводного устройства и исполнительных тормозных механизмов.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Видео: Как работают тормоза

Принцип работы тормозной системы автомобиля заключается в следующем:

движение педали управления механически передаётся на поршень главного гидроцилиндра;
движение поршня внутрь основного цилиндра приводит к увеличению давления жидкости в трубопроводах, подающих тормозную жидкость на исполнительные цилиндры тормоза каждого колеса;
возрастание давления в исполнительных цилиндрах приводит к перемещению поршня, который сжимает дисковые колодки или разжимает барабанные колодки на колесах;
под действием трения рабочей поверхности колодок о поверхность диска или барабана происходит затормаживание колёс.

Таким образом, давление ноги на педаль усиливается гидросистемой и действует на тормозные колодки колёс. При снятии ноги с педали гидравлическое давление в системе выравнивается, и поршень в основном гидроцилиндре занимает своё исходное положение. Колодки, находящиеся под воздействием сил возвратных пружин, отпускают диски или барабаны колёс. Гидравлический привод применяется в качестве привода рабочей тормозной системы легковых и грузовых марок авто с небольшой грузоподъёмностью.

Простейший гидравлический привод состоит из следующих основных узлов и механизмов:

педаль управления;
основной тормозной цилиндр;
вакуумный усилитель (может отсутствовать);
трубопроводы;
колесные цилиндры;
регулятор давления.
главный тормозной цилиндр

Схема гидропривод тормозной системы

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

Различные конструкции главного цилиндра имеют общий принцип работы. В них во всех в свободном положении педали тормозная магистраль имеет свободный выход в резервуар, куда заливается тормозная жидкость. Это даёт возможность производить непрерывную компенсацию:

утечки жидкости через уплотнительные резинки цилиндров;
расширения тормозной жидкости при нагревании;
расширения объёма рабочих цилиндров за счёт выработки накладок на тормозных колодках.

Главный цилиндр разделяет контуры управления торможением (параллельные или диагональные), через два отверстия в два разделённых резервуара каждого контура. Такая схема позволяет сохранить общую работоспособность тормозной системы автомобиля при выходе из строя какого-либо из контуров, что поднимает надёжность и безопасность вождения.

Вакуумный усилитель

Схема ваккумного усилителя

Для увеличения гидравлического давления в системе применяется вакуумный усилитель. Он обычно выполнен в одном модуле с главным тормозныи цилиндром. Усилитель имеет круговую камеру, разделённую на две половины с помощью упругой диафрагмы. Одна половина камеры сообщается через клапан с впускным коллектором мотора, где создаётся вакуум. Вторая половина камеры имеет свободный выход в атмосферу. При нажатии на педаль её действие усиливается давлением вакуума на поршень основного гидроцилиндра. В итоге гидравлическое давление в исполнительных цилиндрах увеличивает прижимное усилие колодок дополнительно до 30-40 кг.

Регулятор давления

Регулятор предназначен для снижения давления в рабочих цилиндрах задних колёс при интенсивном торможении. Его необходимость обусловлена тем, что при торможении основная масса автомобиля по инерции переносится на передние колёса, а задние колёса получают разгрузку. Блокировка колёс может привести к заносу автомобиля, поэтому давление в задних цилиндрах ограничивается распределителем давления. Он включён в цепь обоих контуров системы торможения и распределяет жидкость в задние цилиндры колёс.

Трубопроводная схема

Схема компоновки гидропривода

1 — главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем;
2 — регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах;
3-4 — рабочие контуры.

Схема распределения и передачи тормозной жидкости рабочей системы имеет основной и дублирующий контур. Когда отсутствуют дефекты в системе, оба контура функционируют раздельно как основные. При выходе из строя одного контура (утечки жидкости) второй контур работает как дублирующий. Существует следующие три схемы разделения контуров:

Параллельная развязка на 2 передних и 2 задних цилиндра в каждом контуре.
Диагональная развязка цилиндров по контурам (правый задний – передний левый и наоборот).
Дублирующее включение (первый контур включает все 4 рабочих цилиндра, второй контур включает только 2 передних цилиндра).

Отечественные автомобили с приводом на задние колёса имеют разделение контуров по первой схеме. Иномарки и ВАЗы с передними ведущими колёсами имеют устройство тормозной системы автомобиля по второй схеме.

Тормозные механизмы

Механизмы тормозов используются для создания противодействующего вращению колёс механического момента. В основном на всех авто применяются фрикционные механизмы, работающие на трении соприкасающихся материалов. Они устанавливаются на колесе и делятся по конструкции на дисковые и барабанные типы.

1 — колесная шпилька дисковые тормоза
2 — направляющий палец
3 — смотровое отверстие
4 — суппорт
5 — клапан
6 — рабочий цилиндр
7 — тормозной шланг
8 — тормозная колодка
9 — вентиляционное отверстие
10 — тормозной диск
11 — ступица колеса
12- грязезащитный колпачок

Дисковые механизмы могут быть с подвижным или статичным суппортом. Подвижный суппорт способствует равномерному износу трущихся накладок и, кроме того, обеспечивает постоянный зазор до поверхности диска вне зависимости от выработки накладок. Он крепится на подвеске с помощью кронштейна и имеет пазы для установки рабочих цилиндров. Диск, соединённый со ступицей колеса, имеет гладкую поверхность и отверстия для быстрого воздушного охлаждения.

Колодки с тормозящими накладками в нормальном положении прижаты к суппорту возвратными пружинами. Под давлением штока поршня исполнительных цилиндров колодки отжимаются к поверхности диска, происходит его торможение. Для индикации выработки накладок в колодках имеется датчик износа, который сигнализирует на приборную доску о критической выработке фрикционного поверхностного слоя колодок.

Барабанная система тормозов

Барабанные механизмы имеют полукруглые колодки в виде полумесяца с фрикционными накладками с наружной стороны, нижние концы которых закреплены на неподвижной оси, а верхние концы могут раздвигаться под давлением поршней исполнительных цилиндров тормозов. Прижатые в нормальном положении друг к другу стяжными пружинами полукруглые колодки под давлением поршней раздвигаются и распирают внутреннюю поверхность вращающегося барабана. Трение поверхностей колодок и барабана приводит к торможению колеса. Для компенсации выработки трущейся поверхности имеется механизм самоподвода колодок к барабану.

По отношению к тормозам барабанного типа дисковые механизмы имеют следующие преимущества:

температурные изменения материала не влияют на состояние поверхности, и тормозной момент не зависит от нагрева диска;
эффективное воздушное охлаждение за счёт использования отверстий на диске и высокая температурная стойкость материала;
меньший тормозной путь за счёт активного действия всей поверхности колодок;
меньше вес и габариты;
высокая чувствительность системы торможения;
оперативность срабатывания;
лёгкость замены колодок, не требуется обточка и подгонка накладок при замене колодок;
до 70% инерции движения автомобиля могут гаситься на передних тормозных дисках.

Тормозная система автомобиля: устройство и типы

Cегодня безопасность автомобиля немыслима без эффективного тормозного управления, которое в соответствии с требованиями стран – членов ЕЭС должно состоять из следующих тормозных систем (ТС):

основная (рабочая), которая обеспечивает замедление легкового автомобиля не менее 5,8 м/с2;, движущегося со – скоростью не более 80 км/ч при усилии на педаль менее 50 кг;
вспомогательная (аварийная), обеспечивающая замедление не менее 2,75 м/с2;
стояночная, которая может быть совмещена с аварийной.

Основная 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.

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.

Вспомогательная тормозная система

Рабочий контур, согласно требованиям ЕЭС, должен делиться на основной и вспомогательный. Если вся система исправна, то работают оба, но при разгерметизации одного – другой продолжает работать, становясь вспомогательным (аварийным). Наиболее распространены три компоновки разделения рабочих контуров (рис.3):

2 + 2 тормозных механизма, подключенных параллельно (передние + задние);
2 + 2 тормозных механизма, подключенных диагонально (правый передний + левый задний и т. д.);
4 + 2 тормозных механизма (в один контур подключены тормозные механизмы всех колес, а в другой только два передних).

1 – главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем; 2 – регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах; 3-4 – рабочие контуры.

Стояночная система

Стояночная тормозная система имеет механический привод, как правило, на задние колеса. Рычаг стояночного тормоза соединяется тонким тросом с задними тормозными механизмами, в которых находится устройство, приводящее в действие штатные или дополнительные (стояночные) колодки. Регулировка стояночного тормоза обычно производится эксцентриком на тормозном механизме, регулировочной гайкой на штоке приспособления, соединяющего рычаг и приводной трос, или путем изменения местоположения рычага в салоне автомобиля.

Барабанные и дисковые тормоза

Барабанный тормозной механизм (рис. 4) состоит из:

тормозного щита,
тормозного цилиндра,
двух тормозных колодок,
стяжных пружин,
тормозного барабана.

1 – тормозной барабан; 2 – тормозной щит; 3 – рабочий тормозной цилиндр; 4 – поршни рабочего тормозного цилиндра; 5 – стяжная пружина; 6 – фрикционные накладки; 7 – тормозные колодки

Тормозной щит жестко крепится на балке заднего моста автомобиля, а на щите, в свою очередь, закреплен рабочий тормозной цилиндр. При нажатии на педаль тормоза поршни в цилиндре расходятся и начинают давить на верхние концы тормозных колодок. Колодки в форме полуколец прижимаются своими накладками к внутренней поверхности круглого тормозного барабана, который при движении автомобиля вращается вместе с закрепленным на нем колесом. Торможение колеса происходит за счет сил трения, возникающих между накладками колодок и барабаном. Когда же воздействие на педаль тормоза прекращается, стяжные пружины оттягивают колодки на исходные позиции.

Преимущества барабанных тормозов:

низкая стоимость, простота производства;
обладают эффектом механического самоусиления. Благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.

Дисковый тормозной механизм (рис.5) состоит из:

суппорта,
одного или двух тормозных цилиндров,
двух тормозных колодок,
тормозного диска.

1 – наружный рабочий цилиндр (левого) тормоза; 2 – поршень; 3 – соединительная трубка; 4 – тормозной диск переднего (левого) колеса; 5 – тормозные колодки с фрикционными накладками; 6 – поршень; 7 – внутренний рабочий цилиндр переднего (левого) тормоза

Суппорт закреплен на поворотном кулаке переднего колеса автомобиля. В нем находятся два тормозных цилиндра и две тормозные колодки. Колодки с обеих сторон «обнимают» тормозной диск, который вращается вместе с закрепленным на нем колесом. При нажатии на педаль тормоза поршни начинают выходить из цилиндров и прижимают тормозные колодки к диску. После того, как водитель отпустит педаль, колодки и поршни возвращаются в исходное положение за счет легкого «биения» диска. Дисковые тормоза очень эффективны и просты в обслуживании. Даже новичку замена тормозных колодок в этих механизмах доставляет мало хлопот.

Преимущества дисковых тормозов:

при повышении температуры характеристики дисковых тормозов довольно стабильны, тогда как у барабанных снижается эффективность
температурная стойкость дисков выше, в частности, из-за того, что они лучше охлаждаются
более высокая эффективность торможения позволяет уменьшить тормозной путь
меньшие вес и размеры
повышается чувствительность тормозов
время срабатывания уменьшается
изношенные колодки просто заменить, на барабанных приходится предпринимать усилия на подгонку колодок, чтобы одеть барабаны
около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски

Тормозная система автомобиля: устройство, виды

В число важных автомобильных систем, обеспечивающих безопасность эксплуатации машины, входит и тормозная. Ее предназначение —остановка автомобиля, снижение скорости авто посредством замедления вращения колес. Второстепенная функция тормозов— удержание автомобиля на месте в течение длительного временного промежутка.

Классификация

1. Рабочая. Основной задача тормозов машины, тормозной системы — замедление движения машины и полная его остановка. Управляется через педаль в салоне, нажимая на которую с различным усилием, водитель регулирует динамику торможения. Рабочая система бывает:

гидравлической;
пневматической;
комбинированной

Примечание! Эксперты Моторпэйдж напоминают, что на основной тормоз нужно нажимать только правой ногой, убирая ее с педали газа.

2. Стояночная. Данный механизм используется для удержания авто на месте во время стоянки, исключая его самовольное движение. Также может применяться в следующих целях:
o экстренное торможение, если рабочая система вышла из строя;
o старт движение на подъем, чтобы избежать отката автомобиля назад.

3. Запасная. Устанавливается далеко не на всех машинах. Реализуется в качестве отдельного тормозного узла или как часть уже имеющейся тормозной системы. Функционал у запасного аналогичен основному и требуется для остановки авто в случае отказа последнего.

4. Вспомогательная. Присутствует на грузовых автомобилях. Ее задача — взять на себя частичное обеспечение тормозного усилия, чтобы разгрузить рабочую систему при съезде машины со спуска.

Устройство и принцип работы

Любой тормоз так или иначе состоит из следующих элементов:

исполнительных тормозных механизмов, которые прижимаются к колесу для создания эффекта торможения;
привода, управляющего ими.

В свою очередь указанные составляющие делятся на разные виды, отличающиеся по типу устройства.

Тормозные механизмы

1. Дисковые имеют следующую конструкцию и принцип действия:

диск закреплен на ступице и крутится вместе с колесом;
внутри суппорта (поршневого механизма) находятся колодки, а сам элемент неподвижно крепится к щитку ,.когда водитель воздействует на тормоз, суппорт прижимает колодки к диску и за счет силы трения скорость авто замедляется.

2. Барабанные отличаются конструктивом и особенностями работы:

барабан установлен на оси и, аналогично диску, крутится вместе с колесом;
под корпусом барабана находится неподвижный тормозной щит;
на щите размещен рабочий цилиндр, в поршни которого упираются колодки в форме полумесяца;
при активации тормоза поршневые элементы выходят из цилиндра и прижимают колодки к барабанному элементу.

Приводы

1. Гидравлический. Ставят на легковые авто. Ключевые элементы: педаль,главный тормозной цилиндр, трубопровод, вакуумный усилитель, исполнительные механизмы. Внутри системы находится тормозная жидкость, особенность которой заключается в том, что она не сжимается под давлением.

Создается давление при нажатии на педаль тормоза, повышается усилителем и передается на рабочие цилиндры;
Активируются поршни суппорта, или барабанного цилиндра, что приводит к контакту с диском ,или тормозным барабаном и происходит замедление.

2. Пневматический. Устанавливается на грузовые машины. Общий принцип работы аналогичен гидравлическому приводу. Только в пневматическом механизме вместо жидкости используется воздух.

тормозной кран — устройство управляет потоками сжатого воздуха;
компрессор — агрегат создающий давление в системе
ресиверы — емкости для хранения закаченного сжатого воздуха;
воздушные магистрали;
тормозные камеры (цилиндры) мембранного типа — установлены на колесах.

Привод работает следующим образом: нажатие на педаль заставляет тормозной кран открыть воздушные магистрали между ресиверами и тормозными камерами. За счет появившегося давления воздуха в цилиндрах фрикционные колодки прижимаются к барабану.

3. Комбинированный. В таких системах присутствуют одновременно гидравлический и пневматический приводы, разделенные на два отдельных контура. Редко применяются в автомобильном производстве из-за сложной конструкции и дороговизны реализации (несмотря на большую безопасность).

4. Механический. Встречается на современных машинах только в качестве стояночного тормоза.

рычаг («ручник»);
тормозные барабан;
колодки;
кулачковые ваы;
возвратные пружины;
тросики.

Для торможения водитель тянет рычаг на себя, вследствие чего осуществляется натяжение тросиков, проложенных от «ручника» до тормозных механизмов. Из-за натягивания тросов проворачиваются валы, находящиеся в тормозных устройствах. Каждый вал соединен с колодками и в момент поворота прижимает их к барабану. Возвращение в исходное положение обеспечивается с помощью пружин. Они задействуются, когда водитель опускает рычаг.

Тормозная система автомобиля: как работает, устройство тормозного привода,тормозные механизмы колес.

КАК РАБОТАЕТ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА СОВРЕМЕННОГО АВТОМОБИЛЯ?

Тормозная система автомобиля включает в себя рабочую тормозную систему и стояночную тормозную систему.

Задача рабочей тормозной системы — уменьшение скорости движения транспортного средства и вплоть до полной остановки. Другими словами, рабочая тормозная система должна обеспечивать преднамеренное прекращение движения транспортного средства при выполнении водителем соответствующих действий. Она приводится в действие нажатием педали, расположенной в салоне автомобиля между педалями газа и сцепления (в автомобилях с механической КПП) или слева от педали газа (в автомобилях с автоматической КПП). Приложенное к педали усилие передается через гидравлический тормозной привод на тормозные механизмы всех колес транспортного средства.

Что касается стояночной тормозной системы, то ее главная задача состоит в том, чтобы обеспечить неподвижное состояние автомобиля во время его стоянки (иначе говоря, она предотвращает самопроизвольное начало движения автомобиля). Также стояночная тормозная система применяется для удержания транспортного средства от скатывания назад при трогании с места на подъеме, а также для ручного управления тормозными механизмами задних колес с помощью рычага стояночного тормоза, находящегося, как правило, между передними сиденьями автомобиля.

Приведение в действие стояночной тормозной системы осуществляется поднятием ее рычага в верхнее положение (этот рычаг более известен под названием «ручник», рис. 3.9). При этом тормозные колодки задних колес прижимаются к дискам или барабанам (в зависимости от типа используемого тормозного механизма), и в результате колеса блокируются, что обеспечивает неподвижность транспортного средства. Когда ручник установлен в верхнее положение, то для предотвращения самопроизвольного снятия он блокируется защелкой. Поэтому, чтобы опустить рычаг, водитель должен большим пальцем нажать на специальную кнопку, которая находится на конце рычага.

Рабочая тормозная система состоит из двух основных компонентов: тормозной привод (который передает приложенное к педали усилие) и тормозные механизмы колес (с помощью которых и осуществляется торможение). Рассмотрим подробнее каждый из них.

УСТРОЙСТВО ТОРМОЗНОГО ПРИВОДА

Тормозной привод предназначен для передачи усилия от тормозной педали, на которую нажимает водитель при торможении, на колесные тормозные механизмы. Автомобили оснащаются гидравлическими тормозными приводами; рабочим элементом в них является тормозная жидкость.

Гидравлический привод содержит следующие элементы: педаль тормоза, рабочие тормозные цилиндры, главный тормозной цилиндр (рис. 3.10), тормозные трубки (шланги), вакуумный усилитель тормозов (правда, в старых машинах этот элемент отсутствует).

Для того чтобы замедлить движение или остановить автомобиль, водитель нажимает ногой на педаль тормоза. Через специальный шток это усилие поступает на поршень главного тормозного цилиндра, который, в свою очередь, давит на залитую в системе тормозную жидкость. Тормозная жидкость передает это усилие через топливные трубки и шланги на рабочие (колесные) тормозные цилиндры. Вследствие этого у тормозных цилиндров выдвигаются поршни, которые давят на тормозные колодки, прижимая их либо к тормозным дискам, либо к тормозным барабанам, в зависимости от используемой конструкции тормозов. Диск или барабан имеется у каждого колеса и непосредственно связан с ним, поэтому, когда колодки давят на вращающийся вместе с колесом диск (барабан), вращение колеса замедляется и, если водитель продолжает давить на педаль тормоза — полностью прекращается.

Недостатком гидравлического привода является то, что при разгерметизации тормозная жидкость полностью или частично вытекает из системы, что может привести к отказу тормозов. Для предотвращения такой ситуации в современных машинах применяются двухконтурные гидравлические тормозные приводы. Сущность их конструкции состоит в том, что они состоят из двух независимых контуров — отдельно для каждой пары колес. Отметим, что эти контуры не обязательно связывают колеса одной оси: например, левое переднее колесо может быть связано с правым задним, а правое переднее — с левым задним. Если по каким-то причинам отказывает один контур (например, вытекла тормозная жидкость, заклинило тормозной цилиндр и т. п.), то срабатывает второй. Разумеется, эффективность такого торможения заметно падает, но все же оно позволяет остановить автомобиль и избежать серьезных неприятностей.

Вакуумный усилитель тормозов (рис. 3.11) — прибор, который позволяет повысить эффективность работы тормозной системы, а также уменьшить усилие, с которым водитель должен давить на педаль для получения требуемого результата.

Этот усилитель связан непосредственно с главным тормозным цилиндром. Ключевой элемент вакуумного усилителя — камера, разделенная резиновой диафрагмой на две части. Одна часть камеры связана с впускным трубопроводом двигателя, в котором создается разряжение, вторая с атмосферой. В разряженном пространстве давление где-то на 20 % меньше атмосферного, и благодаря этому перепаду давлений, а также большой площади резиновой диафрагмы, создается эффект, позволяющий существенно снизить усилие при нажатии на педаль тормоза.

ТОРМОЗНЫЕ МЕХАНИЗМЫ КОЛЕС

Колесный тормозной механизм, как мы уже отмечали ранее, имеется на каждом колесе. Он предназначен для снижения скорости вращения колеса вплоть до полной его остановки за счет силы трения, возникающей между тормозными колодками и тормозным диском либо тормозным барабаном. В настоящее время автомобили оснащаются тормозными системами двух видов: дисковыми или барабанными, причем на одной машине могут использоваться тормоза как одного, так и одновременно двух видов. Например, на многих моделях ВАЗ, АЗЛК, «Форд», «Опель» и др. спереди стоят дисковые тормоза, а сзади — барабанные.

Барабанный тормозной механизм включает в себя тормозной барабан (рис. 3.12), тормозной цилиндр, тормозной щит, тормозные колодки (2 штуки) и стяжные пружины.

На колесной балке крепится тормозной щит, на котором установлен рабочий тормозной цилиндр. При нажатии на педаль тормоза поршни в тормозном цилиндре расходятся в стороны и оказывают давление на тормозные колодки, изготовленные в виде полуколец. Под воздействием такого давления тормозные колодки прижимаются к внутренней поверхности тормозного барабана (на который сверху надето колесо), замедляя его вращение вплоть до полной остановки.

Когда торможение нужно прекратить, водитель перестает нажимать на педаль тормоза. Соответственно, усилие на тормозные колодки больше не передается и стяжные пружины возвращают их в первоначальное положение. Колодки больше не касаются тормозного барабана, трение между ними и барабаном отсутствует и колесо получает возможность свободно вращаться.

Что касается дискового тормозного механизма (рис. 3.13), то он устроен несколько иначе и содержит следующие элементы: тормозной диск, тормозной суппорт, тормозной цилиндр (один или два) и тормозные колодки (2 штуки).

В данном случае на поворотном кулаке колеса устанавливается суппорт, внутри которого располагается тормозной цилиндр (один или два — это зависит от модели автомобиля), а также две тормозные колодки. Колодки расположены одна напротив другой так, что они находятся по разные стороны тормозного диска. Другими словами, диск располагается между тормозными колодками, при этом он вращается вместе с колесом, с которым жестко связан.

При нажатии тормозной педали из рабочих тормозных цилиндров выходят поршни и оказывают давление на тормозные колодки, которые с двух сторон прижимаются к тормозному диску. Под воздействием возникшей силы трения диск (а вместе с ним и колесо) замедляет вращение, и автомобиль останавливается. Для прекращения торможения нужно отпустить педаль тормоза. В результате поршни тормозного цилиндра вернутся в первоначальное положение, и больше не будут давить на тормозные колодки, которые, в свою очередь, «разжимаются» и «отпускают» тормозной диск. Следовательно, колесо вновь получает возможность свободного вращения.

Отметим, что тормозные колодки являются расходным материалом: из-за постоянного трения они изнашиваются, и тогда их следует заменить. Дисковые колодки нужно менять в среднем через 15 000-25 000 километров пробега, а барабанные — примерно через 50 000-60 000 километров (но они могут прослужить и больше).

Как устроена тормозная система автомобиля?