Общее устройство тормозной системы.

Во время движения водитель управляет автомобилем. Управление автомобиля сводится к изменению скорости движения (торможения).

Торможение автомобиля обеспечивается путем создания искусственного сопротивления вращению колес.

Тормозная система (ТС) предназначена для принудительного снижения скорости движения, полной или быстрой остановки, удержания на месте стоянки автомобиля.

На автомобилях имеются следующие системы тормозов:

· рабочая,

· стояночная,

· вспомогательная

· запасная.

Системы действуют независимо друг от друга.

Тормоза рабочей тормозной системы располагаются в колесах автомобиля.

Управляется эта система тормозов с помощью педали. Всякая тормозная система (рабочая, стояночная) состоит из:

· тормозных механизмов (тормозов),

· привода,

· педали(рычага) управления.

Тормозные механизмы по форме трущихся поверхностей делятся на барабанные и дисковые.

Барабанные тормоза по форме тормозных деталей разделяются на:

· колодочные(с внутренним или наружным расположением колодок)

· ленточные

· камерные(применяются в авиации)

В ленточных тормозах тормозная лента, как правило, огибает наружную поверхность тормозного барабана. По принципу действия ленточные тормоза разделяются на простые, двойные, плавающие.

Колодочные тормоза барабанного типа с внутренним расположением колодок получили наибольшее распространение, так как тормоза этого типа достаточно надежны, имеют малые габариты и вес, хорошую защиту от загрязнения и повреждения при лучшем отводе тепла от поверхностей трения.

Дисковые колесные тормоза применяются на легковых автомобилях.

Основная (рабочая) тормозная система должна удовлетворять следующим требованиям:

· минимальный тормозной путь или максимальное установившееся замедление в соответствии с требованиями ГОСТ 22895—77 для грузовых автомобилей категорий N1, N2, N3 в зависимости от типа испытаний (ноль, 1, 11);

· стабильность тормозных свойств при неоднократных торможениях;

· минимальное время срабатывания тормозного привода (с пневмоприводом-0,8-1,0сек,для автопоездов-2-2,5сек.;с гидравлическим приводом-0,15-0,3 сек, с электрическим приводом- не более 0,02-0,03сек).

· силовое следящее действие тормозного привода, т.е. пропорциональность между усилием на педали (не должно превышать и приводным моментом;

· надежность всех элементов тормозных систем;

· основные элементы (тормозная педаль, главный тормозной цилиндр, тормозной кран и др.) должны иметь гарантированную прочность, не должны выходить из строя на протяжении гарантированного ресурса;

· должна быть также предусмотрена сигнализация, оповещающая водителя о неисправности тормозной системы.

В соответствии с ГОСТ 22895—77 тормозное управление должно включать следующие тормозные системы: рабочую; запасную; стояночную; вспомогательную, обязательную для автомобилей полной массой свыше 12т.

Классификация:

Общая ТС автомобиля может включать несколько видов ТС:

-Рабочую- для снижения скорости с желаемой интенсивностью в независимости от дорожных условий.

-Стояночную- для удержания автомобиля неподвижным относительно дороги (на стоянке).

-Вспомогательную- для длительного поддержания постоянной скорости при движении на затяжных спусках и разгрузки рабочей ТС.

-Запасную- для плавного снижения скорости и остановки движения автомобиля при выходе из строя рабочей ТС.

Каждая тормозная система состоит:

- тормозного механизма;

- тормозного привода.

Тормозной механизм рабочей ТС предназначен для создания искусственного сопротивления вращению колес.

На грузовых автомобилях как отечественного, так и зарубежного производства в качестве основного рабочего тормозного механизма в основном используются барабанные фрикционные тормозные механизмы с колодками, расположенными внутри тормозного барабана (рис.1). На современных автомобилях самым распространенным колесным тормозным механизмом основной тормозной системы является колодочный тормоз барабанного типа.

Рис.1. Тормозной механизм.

1 — ось колодки; 2 — суппорт; 3 — щиток; 4 — гайка оси;

5 — накладка оси колодок; б — чека оси колодки; 7 — колодка тормозного механизма; 8 — пружина; 9 — фрикционная накладка; 10 — кронштейн разжимного кулака; 11 — ось ролика; 12 — разжимной кулак; 13 — ролик; 14 — регулировочный рычаг.

В последние годы наметилась тенденция использования дисковых тормозных механизмов, которые в сравнении с барабанными тормозными механизмами имеют следующие преимущества:

· повышенную теплостойкость и мень­шую склонность к снижению эффективности тормозных механизмов вслед­ствие нагрева;

· более плавное изменение тормоз­ных сил при торможении на всех скоростях движения вследствие ста­бильности сил давления, что приводит к снижению возможности блокирова­ния колес;

· более быструю и простую замену тормозных накладок;

· возможность достижения больших значений замедления автомобиля без блокирования колес;

· малый зазор между диском и колод­кой, что приводит к одновременному торможению левого и правого тормоз­ных механизмов.

К недостаткам следует отнести

· быструю загрязняемость дисковых тормозных механизмов при медленном движении автомобиля;

· наличие значительных усилий в приводе.

На автомобилях Урал-4320 и Зил-131 применяются по шесть взаимозаменяемых ТМ рабочей ТС фрикционного, барабанного типа с внутренним расположением тормозных колодок, находящихся в колесах.

ТМ Зил-131 состоит:

· тормозной (опорный диск);

· тормозной барабан;

· две тормозные колодки с фрикционными накладками;

· две эксцентриковые оси колодок;

· стяжная пружина;

· разжимной кулак с валом;

· регулирующий рычаг.

ТМ–состоит:

· суппорт;

· оси колодок;

· колодки

· стяжные пружины;

· разжимное устройство;

· тормозной барабан.

Тормозные барабаны автомобилей, выпускаемых в СНГ, как правило, отливают из среднеуглеродистого низколегированного титаномедистого, хромоникелевого, хромомедистого или молибденового чугуна, соответствующего марке СЧ 24—44. В зарубежной практике для особо нагруженных тормозных барабанов применяют высоко­углеродистый низколегированный чугун, содержащий 3,7...4 % углерода. Некоторые фирмы США и Западной Европы применяют биметаллические тормозные барабаны, имеющие стальной обод с литой вставкой из чугуна. Штампованные барабаны имеют малый вес, но не обладают достаточной жесткостью и при частых и интенсивных торможениях перегреваются.

Литой чугунный барабан с ребрами охлаждения применяется на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности. К ступице колес барабан крепится болтами. Для уменьшения веса на легковых автомобилях и грузовиках малой грузоподъемности (иногда и средней) применяют комбинированные тормозные барабаны, состоящие из стального штампованного диска и чугунного обода(ГАЗ-66). На легковых автомобилях преимущественно применяются тормозные барабаны, штампованные из листовой стали, внутренняя рабочая поверхность которых в последующем заливается легированным чугуном. Чугун заливают центробежным способом. Рабочую поверхность тормозных барабанов шлифуют и суперфинишируют.

Колодки колесных тормозных механизмов по способу изготовления разделяются на штампованные, сварные и литые. Большое распространение имеют сварные и литые колодки. Сварные колодки изготовляются из стали (ГАЗ).В качестве материала для литых колодок применяют чугун(ЗИЛ,МАЗ)или легкие сплавы.

Тормозные колодки на грузовых автомобилях бывают как литые (КрАЗ, фирм "Скания", "Лейланд") и штампосварные (МАЗ, КамАЗ, фирм "Даймлер—Бенц" "Магирус—Дойтц"), так и изготовленные из алюминиевых сплавов (ЗИЛ).

Тормозные накладки тормозных механизмов в основном изготовляют из волокнистого асбеста со связующими элементами из каучука, минеральных и растительных масел, синтетических смол. Приклепываются заклепками из меди, алюминия и латуни.

Автомобиль оборудован не зависящими один от другого тор­мозами— рабочим и стояночным.

Рабочие тормоза имеют по две тормозные колодки с прикрепленными к ним фрикционными накладками. Колодки установлены на осях с эксцентричными шейками, позволяющими сцентрировать колодки с тормозными барабанами. При торможении колодки раздвигаются кулаком 4 и прижи­маются к внутренней поверхности барабана 11. Регулировка рабочих тормозов может быть полная или частичная.

В случае применения в тормозных системах автомобилей пружинных энергоаккумуляторов для аварийного и стояночного торможения к колесным тормозным механизмам предъявляют повышенные требования в отношении надежности работы и стабильности зазора между тормозными колодками и барабаном.

Рабочую поверхность разжимного кулака профилируют по Архимедовой спирали(ЗИЛ-131).

Тормозной привод: классификация, применяемость.

На автомобилях и автопоездах применяются механические, пневматические, гидравлические и комбинированные (пневмогидравлический, электропневматический)тормозные приводы.

Пневматический привод широко используется в тормозных системах автомобилей и автопоездов средней и большой грузоподъемности. В зависимости от принципа взаимосвязи с прицепными звеньями пневматический привод может быть одно- и двух-проводным. При одно проводном приводе соединение тормозной системы(контура)тягача с тормозной системой(контуром)прицепа(полуприцепа)осуществляется одним гибким трубопроводом. Этот трубопровод используется как в качестве питающего(зарядка ресиверов прицепа сжатым воздухом),так и в качестве магистрали управления интенсивностью торможения прицепа. В отличие от однопроводного двухпроводный привод имеет два гибких шланга, соединяющие тормозную систему тягача с тормозной системой прицепа. В работе магистралей управления однопроводного и двухпроводного приводов имеются принципиальные отличия. При однопроводном приводе прицепы тормозятся за счет понижения давления в магистрали управления(вплоть до атмосферного):по мере уменьшения этого давления интенсивность торможения прицепа возрастает; при двухпроводном приводе -наоборот, за счет повышения давления(начиная от атмосферного)в магистрали управления.

Двухпроводной тормозной привод по сравнению с однопроводным несколько дороже и сложнее (требуется двойной комплект соединительной аппаратуры),менее удобен в обслуживании, недостаточно гибок в регулировании нужной последовательности торможения звеньев автопоезда. Однако благодаря повышенному быстродействию и неистощимости запасов сжатого воздуха на прицепах он более надежен и эффективен.

Пневматические тормозные приводы в зависимости от числа автономно действующих контуров делятся на одноконтурные, двухконтурные.трехконтурные и многоконтурные.

Одноконтурные приводы управляются односекционным (одномагистральным)тормозным краном, который раздает параллельными потоками свежий воздух по всем рабочим тормозным аппаратам.

Одномагистральный привод наиболее простой и дешевый и применяется вследствие этого чаще, чем другие. Однако одномагистральный привод менее надежен: при выходе любой из параллельных магистралей он делается неработоспособен.

В отличие от одноконтурных двух-, трех- и многоконтурные приводы имеют совершенно самостоятельные тормозные контуры, каждый из которых приводится своей секцией тормозного крана и питается от отдельного ресивера.

Главным преимуществом двух-, трех и многоконтурных приводов является их высокая надежность действия. При выходе из строя одного из контуров другие продолжают действовать и автомобиль может быть заторможен. Однако двух-, трех- и многоконтурные приводы сложны по конструкции, дороги и более трудоемки в обслуживании. Применение таких приводов оправдывается на автобусах, многоосных шасси и тягачах.

Требования. Тормозной пневмопривод является объектом стандартизации во всех странах с развитой автомобильной промышленностью и даже на международном уровне. В нашей стране свыше 80 % стандартов и нормалей по тормозным механизмам посвящены пневмоприводу. В основополагающем международном регламенте по автомобильным тормозным механизмам — Правила № 13 ЕЭК ООН из 10 технических приложений шесть прямо или косвенно относятся к пневматическим тормозным механизмам. Поэтому требования, которым совре­менный привод должен отвечать, апро­бированы и конкретны. Они в течение последних десятилетий определялись рядом стандартов (ГОСТ 4364—81, ГОСТ 22895-77, ОСТ 37.001.067-86, ОСТ 37.001.283-84).

На всех новых автомобилях тормозной привод обеспечивает раздельное торможение переднего и заднего мостов автомобиля.