Вы здесь

Тормозная система

Тормозная система служит для снижения скорости движения автомобиля, остановки и удержания автомобиля в неподвижном состоянии.

Тормозная система состоит из тормозных механизмов и привода. По своему назначению она разделена на рабочую и стояночную. Стояночная система, служит для надежного удержания автомобиля на месте при стоянке. Причем не только на ровном месте, но и на подъеме, что очень важно.

Несколько слов скажем о стояночной системе. Она обычно действует на тормозные механизмы задних колес в легковых автомобилях. У грузовых автомобилей стояночный тормоз может быть отдельным механическим, который блокирует вал коробки передач, или совмещенным с рабочей тормозной системой. Это и понятно: они более тяжелые, и привод должен быть надежнее.

Вернемся к основной или рабочей тормозной системе. Она действительно «рабочая», так как при движении автомобиля водитель достаточно часто нажимает на педаль тормоза. С педали тормоза мы и начнем, точнее с привода тормозной системы. Когда-то на заре автомобилизации привод был механическим, то есть педаль была связана с простейшими тормозными механизмами тягой или тросиком. По мере развития и усложнения конструкции автомобиля тягу заменили трубки и гибкие резиновые шланги. Их можно было изгибать под углом, применять любой длины, соединять и т.д. А усилие, необходимое тормозным механизмам, стало передаваться жидкостью или воздухом, которые находились в этих трубках. В зависимости от содержимого трубок приводы так и стали называться: гидравлический (если в трубках жидкость) или пневматическии (если в трубках воздух).

В тормозной системе современных легковых автомобилей применяется гидравлический привод. Рассмотрим схему тормозной системы с гидравлическим приводом, изображенную на рисунке.

Основным узлом является главный тормозной цилиндр, который создает давление жидкости в системе. Тормозная жидкость заливается в бачок, который соединен с главным тормозным цилиндром. При нажатии на педаль тормоза шток передвигает поршень, который сжимает всю жидкость, находящуюся в системе. Жидкость при сжатии ищет выход. Но тормозная система герметична. Поэтому жидкость давит на поршни колесных цилиндров, которые и перемещают колодки. В колесных тормозных механизмах имеются жесткие пружины, которые возвращают колодки назад, как только водитель снял ногу с педали тормоза, и общее давление жидкости в системе упало. На рисунке изображена простейшая схема тормозной системы. На самом деле для повышения безопасности тормозные системы делают двойными (или двухконтурными). От главного тормозного цилиндра отходят две «ветви» трубок или два контура. Один затормаживает передние колеса, другой — задние. Более совершенная схема разделяет колеса по диагонали (правые задние — левые передние, левые задние — правые передние). Получаем как бы два независимых друг от друга привода. В случае повреждения одного (лопнул резиновый шланг, прохудилась трубка и т.д.) автомобиль затормозится другим.

Рабочая тормозная система испытывает очень большие нагрузки и сильно нагревается. Следовательно, нагревается и тормозная жидкость, залитая в гидросистему. При нагреве жидкость кипит, то есть переходит в пар. Паровые пробки резко ухудшают работу тормозов. Если к этому добавить еще и низкие зимние температуры, при которых эксплуатируется автомобиль, то становится понятно, что в гидропривод тормозов любую жидкость, например воду, не зальешь. Специальная тормозная жидкость выдерживает высокий нагрев и одновременно не замерзает при низких температурах.

При нарушении герметичности системы уровень жидкости падает, и может наступить аварийная ситуация: тормоза не сработают. О снижении уровня жидкости в бачке водителя информирует специальная лампочка на щитке приборов.

На часть автомобилей для облегчения работы водителя устанавливается усилитель привода тормозов. На его конструкции останавливаться не будем. Скажу только, что за счет использования разности давления воздуха в специальном резервуаре усилие на педали снижается в несколько раз.

А теперь рассмотрим привод, в котором вместо жидкости по трубкам проходит воздух. Его в основном применяют на грузовых автомобилях и автобусах. Причин тому много:

  • во-первых, в моторных отсеках, на раме и кузовах грузовых автомобилей и автобусов больше места для размещения компрессора и баллонов с воздухом;
  • во-вторых, в пневматических приводах допускаются небольшие утечки воздуха, в то время как гидропривод должен быть герметичен:
  • в-третьих, легче соединение тормозной системы прицепа с тормозной системой автомобиля-тягача.

Немного о конструкции пневматического привода. При работе двигателя через ремень вращение подается на специальный компрессор. Компрессор накачивает воздух в специальный баллон. У баллона есть выпускное отверстие, соединенное с педалью тормоза. Нажимая на педаль, водитель открывает отверстие, и воздух из баллона поступает к тормозным механизмам колес. После снятия ноги с педали тормоза воздух из колесных механизмов выходит в атмосферу. А из баллона тем временем поступает новый воздух. Компрессор работает постоянно, поэтому, даже если в трубках будет неплотность, через которую будет выходить воздух, это не страшно, и давление не уменьшится. Общее давление в тормозной системе контролируется водителем по специальному прибору на щитке приборов. При использовании прицепа водитель просто соединяет резиновым шлангом трубку тягача с трубкой прицепа. Затем компрессор создает одинаковое давление в тормозном приводе и прицепа, и тягача. Отличить пневматический тормозной привод можно по характерному «шипению» после каждого торможения. Это выходит воздух из колесных тормозных механизмов.

А теперь рассмотрим подробнее тормозные механизмы. Они бывают двух типов: дисковые и барабанные. На отечественных легковых автомобилях в передних колесах обычно применяют дисковый, а в задних — барабанный тормозные механизмы. Но часто и спереди, и сзади устанавливают дисковые тормозные механизмы. С них-то мы и начнем.

На рисунке можно видеть устройство дискового тормозного механизма.

Основная деталь — это металлический диск, который вращается вместе с колесом. Для снижения его нагрева во время работы диск может выполняться в виде двух половин, между которыми есть жесткие перегородки. Такие тормозные диски называются вентилируемыми. На рисунке как раз и изображен вентилируемый диск. С одной стороны диск как бы охватывает устройство с мудреным названием «суппорт». В суппорте с двух сторон расположены тормозные цилиндры, которые поршнями упираются в тормозные колодки. Тормозные колодки свободно перемещаются по металлическим стержням. К тормозным цилиндрам подходят трубки, по которым из главного тормозного цилиндра поступает жидкость. Под ее давлением поршни в цилиндрах перемещаются и давят на тормозные колодки. Колодки с силой с двух сторон сжимают тормозной диск, и он перестает вращаться. А поскольку он жестко связан с колесом, то и колесо перестает вращаться. Автомобиль останавливается. После снятия давления колодки, перемещаясь по стержням, отходят от диска, и колесо снова свободно. Вот так работает дисковый тормоз. На металлических колодках со стороны диска имеются тормозные накладки из специального материала, который не царапает диск и в то же время надежно его останавливает Тормозная накладка — очень важная деталь. Если она износится, то металл колодки будет царапать тормозной диск. Тормоза в таком случае быстро выходят из строя. Иногда в колодке имеется специальный датчик, который сигнализирует о том, что накладка стерлась, и колодку надо менять. Тогда на щитке приборов у водителя загорается сигнальная лампа.

На рисунке изображен задний барабанный тормозной механизм.

Здесь уже вместе с колесом вращается тормозной барабан, которым, как крышкой, накрывается весь механизм. В единственном тормозном цилиндре установлено два поршня. Каждый давит на край тормозной колодки. При увеличении давления в цилиндре поршни расходятся. Нижние концы тормозных колодок свободно вставлены в прорези. Верхние, которые свободно соединены с цилиндром, прижимаются с силой к тормозному барабану. Барабан перестает вращаться, и автомобиль останавливается. В механизме имеются верхняя и нижняя стяжные пружины. Они, как только водитель отпускает педаль тормоза и давление в цилиндре падает, сжимают колодки между собой. Колодки «отпускают» барабан, и колесо свободно. Естественно, что на тормозной колодке также есть тормозная накладка, которая способствует лучшему торможению.

Как видно названия дисковых и барабанных тормозов произошли от названия их главных вращающихся частей. В первом случае это диск, во втором — барабан. Кстати, он действительно напоминает барабан с одним дном. Большее применение в автомобиле дисковых тормозов объясняется тем, что они эффективнее барабанных.