Винокуров Руслан
Вся совокупность устройств для осуществления торможения автомобиля и удержания его в неподвижном состоянии относительно дороги. Подразделяется на: рабочую, стояночную, вспомогательную, запасную. Состоит их управляющего органа (педали тормоза или рычага тормоза), тормозного привода, фрикционных тормозов, тормозов-замедлителей различной конструкции и различных принципов действия.
Рабочая тормозная система — это основная система, которая используется во время движения автомобиля для снижения скорости и полной остановки, а также для кратковременного удержания автомобиля на месте до начала движения или до включения стояночного тормоза. Данная система присутствует на всех автомобилях. Стояночный тормоз («ручник») — система, необходимая для удержания транспортного средства во время его стоянки, а также при остановке на горке и для начала движения на подъеме. Данный тормоз включается специальным рычагом, почему и получил название «ручник». Запасная тормозная система дублирует основную, и при выходе последней из строя позволяет безопасно управлять автомобилем. Обычно в качестве запасной системы выступает один из контуров основной тормозной системы, но на некоторых транспортных средствах она выполняется в виде автономной системы.
Также тормозные системы можно разделить по типу используемых в них тормозных механизмов и приводов. По типу тормозного механизма: - С тормозными дисками; - С тормозными барабанами; - Комбинированные (на одной оси, обычно задней, устанавливаются барабанные тормоза, на другой — дисковые). По типу привода: - Системы с механическим приводом (чаще применяются на мотоциклах и компактных автомобилях, а также он повсеместно используется в стояночном тормозе); - Системы с гидравлическим приводом (используются на большинстве современных автомобилей); - Системы с пневматическим приводом (наиболее часто применяются на грузовых автомобилях); - Системы с электромеханическим приводом; - Комбинированные системы (в частности, гидравлические тормозные системы грузовых автомобилей часто дополняются пневматическим усилителем, который снижает усилие, необходимое для нажатия на педаль ).
Тормозная система состоит из двух основных компонентов — тормозного механизма и тормозного привода. Тормозной механизм предназначен для непосредственно торможения автомобиля, а привод — для включения тормозного механизма. Тормозной механизм, независимо от типа и устройства, имеет подвижный и неподвижный элемент. Первый вращается вместе с колесом, а второй закреплен на ступице, поэтому остается в покое. И именно трение между этими элементами вызывает снижение скорости и остановку автомобиля. В барабанном и дисковом тормозных механизмах подвижными являются, соответственно, барабан и диск, а неподвижными — колодки.
Барабанный тормоз. Этот тип тормозного механизма состоит из закрепленного на колесе барабане, внутри которого зафиксированы колодки и гидроцилиндры, прижимающие колодки к внутренней стороне барабана. Барабанные тормоза изобретены свыше 110 лет назад, однако они все еще применяются многими автопроизводителями для установки на задние колеса.
Дисковый тормоз. Состоит из закрепленного на колесе стального диска и суппорта с колодками. Колодки расположены таким образом, что они зажимают диск, как тиски — это и приводит к торможению автомобиля. Дисковые тормоза используются на автомобилях с 60-х – 70-х годов прошлого века, и на легковых машинах практически полностью вытеснили барабанные тормоза.
Основное преимущество дисковых тормозов заключается в том, что они меньше подвержены перегреву, так как колодки и сам диск лучше обдуваются воздухом, чем колодки в барабанном тормозе. С другой стороны, дисковые тормоза требуют приложения больших усилий, чем барабанные, поэтому они часто оснащаются пневматическим усилителем. Привод тормозной системы необходим для передачи усилия от педали на тормозные механизмы. В гидравлическом приводе для этого используется жидкость, в механическом — стальные тросы.
Устройство гидравлического привода состоит из нескольких элементов : - Педаль тормоза; - Главный тормозной цилиндр; - Бачок с тормозной жидкостью; - Колесные цилиндры (в дисковых тормозах обычно выполнены в суппортах); - Гидравлические магистрали; - Пневматический усилитель (не во всех автомобилях ).
Принцип действия тормозной системы с гидравлическим приводом прост: при нажатии на педаль усилие передается на шток основного цилиндра, тормозная жидкость поступает в рабочие колесные цилиндры, которые приводят в движение колодки. При отпускании педали возврат колодок (как и самой педали) в исходное положение производится пружинами.
Преимущества Недостатки Сравнительно невысокий КПД гидропривода и большие потери энергии при ее передаче на большие расстояния. Зависимость характеристик гидропривода от условий эксплуатации (температура, давление). От температуры зависит вязкость рабочей жидкости, а низкое давление может стать причиной возникновения кавитации в гидросистеме или выделения из жидкости растворенных газов. Чувствительность к загрязнению рабочей жидкости и необходимость достаточно высокой культуры обслуживания. Загрязнение рабочей жидкости абразивными частицами приводит к быстрому износу элементов прецизионных пар в гидравлических агрегатах и выходу их из строя. Снижение КПД и ухудшение характеристик гидропривода по мере выработки им или его элементами эксплуатационного ресурса. Прежде всего происходит износ прецизионных пар, что приводит к увеличению зазоров в них и возрастанию утечек жидкости, т.е. снижению объемного КПД. Высокая удельная мощность гидропривода, т.е. передаваемая мощность, приходящаяся на единицу суммарного веса элементов. Этот параметр у гидравлических приводов в 3...5 раз выше, чем у электрических, причем данное преимущество возрастает с ростом передаваемой мощности. Относительно просто обеспечивается возможность бесступенчатого регулирования скорости выходного звена гидропривода в широком диапазоне. Высокое быстродействие гидропривода. Операции пуска, реверса и останова выполняются гидроприводом значительно быстрее, чем другими приводами. Это обусловлено малым моментом инерции исполнительного органа гидродвигателя (момент инерции вращающихся частей гидромотора в 5... 10 раз меньше соответствующего момента инерции электродвигателя ). Высокий коэффициент усиления гидроусилителей по мощности, значение которого достигает = 10^5. Сравнительная простота осуществления технологических операций при заданном режиме, а также возможность простого и надежного предохранения приводящего двигателя и элементов гидропривода от перегрузок. Простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное. Свобода компоновки агрегатов гидропривода. К гидравлическому приводу можно подключать любое гидравлическое оборудование: отбойные молотки, дисковые пилы, различные ковши и захваты. Слабое воздействие вибрации на руки.
Принцип действия тормозной системы грузового автомобиля не отличается большой сложностью. Для ее работы достаточно 4 базовых элементов: Компрессор – основной узел, используемый для нагнетания воздуха в систему. Привод компрессора осуществляется от двигателя посредством ременной или зубчатой передачи. Ресивер – сосуд для хранения и охлаждения сжатого воздуха. Количество и размеры ресиверов могут отличаться, в зависимости от типа и размера автомобиля. Как правило, на грузовом транспорте применяется не менее двух таких сосудов. Кран – совмещенный с педальным узлом элемент, выпускающий воздух из ресивера. Степень открытия крана зависит от нажатия на педаль тормоза (при максимальном нажатии кран полностью открыт). Тормозная камера – узел, преобразующий энергию сжатого воздуха в механическую работу. Имеет диафрагму, соединенную со штоком.
Пневматическая тормозная система грузовика действует следующим образом. Компрессор нагнетает воздух в ресивер, увеличивая давление в нем. При нажатии на педаль тормоза клапан открывается, и сжатый воздух устремляется в тормозные камеры. Повышение давления в камере приводит в движение диафрагму, которая толкает шток. Последний передает движение через кривошип на колодки, которые и замедляют грузовик. Когда водитель отпускает тормоз, воздух стравливается, давление падает, и система возвращается к исходному состоянию.
Преимущества Недостатки Малые потери энергии при увеличенной длине контура (что особенно важно для автобусов и тягачей); Надежность – потеря герметичности контура никак не влияет на работоспособность тормоза (так как небольшое падение давление может быть компенсировано работой компрессора); Быстродействие – пневмопривод срабатывает гораздо раньше, чем гидравлическая система.Безопасность – рабочим телом в такой системе является негорючий и взрывобезопасный воздух; Универсальность – пневматические системы можно применять на многоосных грузовиках с большим количеством «потребителей» энергии; Долговечность – при соблюдении правил обслуживания, пневматические системы имеют большой срок службы. Низкий КПД – большая часть энергии компрессора остается в виде теплоты, а на привод колодок приходится не более 30%; Высокий уровень шума при работе; Нестабильность – гидропривод в сравнении с такими системами работает гораздо более плавно.
