Гидропривод тормозов

Гидравлический тормозной привод

Гидравлический тормозной привод автомобилей является гидростатическим, т. е. таким, в котором передача энергии осуществляется давлением жидкости. Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве несжимаемости жидкости, находящейся в покое, передавать создаваемое в любой точке давление во все другие точки при замкнутом объеме.

Принципиальная схема рабочей тормозной системы автомобиля:
1 — тормозной диск;
2 — скоба тормозного механизма передних колес;
3 — передний контур;
4 — главный тормозной цилиндр;
5 — бачок с датчиком аварийного падения уровня тормозной жидкости;
6 — вакуумный усилитель;
7 — толкатель;
8 — педаль тормоза;
9 — выключатель света торможения;
10 — тормозные колодки задних колес;
11 — тормозной цилиндр задних колес;
12 — задний контур;
13 — кожух полуоси заднего моста;
14 — нагрузочная пружина;
15 — регулятор давления;
16 — задние тросы;
17 — уравнитель;
18 — передний (центральный) трос;
19 — рычаг стояночного тормоза;
20 — сигнализатор аварийного падения уровня тормозной жидкости;
21 — выключатель сигнализатора стояночного тормоза;
22 — тормозная колодка передних колес

Принципиальная схема гидропривода тормозов показана на рисунке. Привод состоит из главного тормозного цилиндра, поршень которого связан с тормозной педалью, колесных цилиндров тормозных механизмов передних и задних колес, трубопроводов и шлангов, соединяющих все цилиндры, педали управления и усилителя приводного усилия.
Трубопроводы, внутренние полости главного тормозного и всех колесных цилиндров заполнены тормозной жидкостью. Показанные на рисунке регулятор тормозных сил и модулятор антиблокировочной системы, при их установке на автомобиле, также входят в состав гидропривода.
При нажатии педали поршень главного тормозного цилиндра вытесняет жидкость в трубопроводы и колесные цилиндры. В колесных цилиндрах тормозная жидкость заставляет переместиться все поршни, вследствие чего колодки тормозных механизмов прижимаются к барабанам (или дискам). Когда зазоры между колодками и барабанами (дисками) будут выбраны, вытеснение жидкости из главного тормозного цилиндра в колесные станет невозможным. При дальнейшем увеличении силы нажатия на педаль в приводе увеличивается давление жидкости и начинается одновременное торможение всех колес.
Чем большая сила приложена к педали, тем выше давление, создаваемое поршнем главного тормозного цилиндра на жидкость и тем большая сила воздействует через каждый поршень колесного цилиндра на колодку тормозного механизма. Таким образом, одновременное срабатывание всех тормозов и постоянное соотношение между силой на тормозной педали и приводными силами тормозов обеспечиваются самим принципом работы гидропривода. У современных приводов давление жидкости при экстренном торможении может достигать 10–15 МПа.
При отпускании тормозной педали она под действием возвратной пружины перемещается в исходное положение. В исходное положение своей пружиной возвращается также поршень главного тормозного цилиндра, стяжные пружины механизмов отводят колодки от барабанов (дисков). Тормозная жидкость из колесных цилиндров по трубопроводам вытесняется в главный тормозной цилиндр.
Преимуществами гидравлического привода являются быстрота срабатывания (вследствие несжимаемости жидкости и большой жесткости трубопроводов), высокий КПД, т. к. потери энергии связаны в основном с перемещением маловязкой жидкости из одного объема в другой, простота конструкции, небольшие масса и размеры вследствие большого приводного давления, удобство компоновки аппаратов привода и трубопроводов; возможность получения желаемого распределения тормозных усилий между осями автомобиля за счет различных диаметров поршней колесных цилиндров.
Недостатками гидропривода являются: потребность в специальной тормозной жидкости с высокой температурой кипения и низкой температурой загустевания; возможность выхода из строя при разгерметизации вследствие утечки жидкости при повреждении, или выхода из строя при попадании в привод воздуха (образование паровых пробок); значительное снижение КПД при низких температурах (ниже минус 30 °С); трудность использования на автопоездах для непосредственного управления тормозами прицепа.
Для использования в гидроприводах выпускаются специальные жидкости, называемые тормозными. Тормозные жидкости изготавливают на разных основах, например спиртовой, гликолевой или масляной. Их нельзя смешивать между собой из-за ухудшения свойств и образования хлопьев. Во избежание разрушения резиновых деталей тормозные жидкости, полученные из нефтепродуктов, допускается применять только в гидроприводах, в которых уплотнения и шланги выполнены из маслостойкой резины.
При использовании гидропривода он всегда выполняется двухконтурным, причем работоспособность одного контура не зависит от состояния второго. При такой схеме при единичной неисправности выходит из строя не весь привод, а лишь неисправный контур. Исправный контур играет роль запасной тормозной системы, с помощью которой автомобиль останавливается.

Способы разделения тормозного привода на два (1 и 2) независимых контура

Четыре тормозных механизма и их колесные цилиндры могут быть разнесены на два независимых контура различными способами, как показано на рисунке.
На схеме (рис. 5а) в один контур объединены первая секция главного цилиндра и колесные цилиндры передних тормозов. Второй контур образован второй секцией и цилиндрами задних тормозов. Такая схема с осевым разделением контуров применяется, например, на автомобилях УАЗ-3160, ГАЗ-3307. Более эффективной считается диагональная схема разделения контуров (рис. б), при которой в один контур объединяют колесные цилиндры правого переднего и левого заднего тормозов, а во второй контур — колесные цилиндры двух других тормозных механизмов (ВАЗ-2112). При такой схеме в случае неисправности всегда можно затормозить одно переднее и одно заднее колесо.
В остальных схемах, представленных на рис. 6.15, после отказа сохраняют работоспособность три или все четыре тормозных механизма, что еще больше повышает эффективность запасной системы. Так, гидропривод тормозов автомобиля Москвич-21412 (рис. в) выполнен с использованием двухпоршневого суппорта дискового механизма на передних колесах с большим и малым поршнями. Как видно из схемы, при отказе одного из контуров исправный контур запасной системы действует либо только на большие поршни суппорта переднего тормоза, либо на задние цилиндры и малые поршни переднего тормоза.
В схеме (рис. г) исправным всегда остается один из контуров, объединяющий колесные цилиндры двух передних тормозов и одного заднего (автомобиль Volvo). Наконец, на рис. 6.15д показана схема с полным дублированием (ЗИЛ-41045), в которой любой из контуров осуществляет торможение всех колес. В любой схеме обязательным является наличие двух независимых главных тормозных цилиндров. Конструктивно чаще всего это бывает сдвоенный главный цилиндр тандемного типа, с последовательно расположенными независимыми цилиндрами в одном корпусе и приводом от педали одним штоком. Но на некоторых автомобилях применяют два обычных главных цилиндра, установленных параллельно с приводом от педали через уравнительный рычаг и два штока.

Устройство и работа тормозной системы с гидравлическим приводом

Источником энергии в ТС с гидравлическим приводом является мускульная сила водителя, которая через гидравлический привод, разделенный на два независимых контура от двухкамерного главного цилиндра, управляет барабанными тормозными механизмами передних и задних колес. (СЛАЙД № 12)

Как уже было сказано, в современных автомобилях используются гидравлические тормозные приводы, в которых в качестве рабочего элемента используется специальная тормозная жидкость.

Гидравлический привод тормозной системы состоит из:

– рабочих тормозных цилиндров;

– главного тормозного цилиндра;

– тормозных трубок (шлангов);

– вакуумного усилителя тормозов.

Устройство тормозного гидравлического привода показано на рис. 6.

Рис. 6. Схема тормозного привода (СЛАЙД № 13)

1 – тормозные механизмы; 2 – лампа сигнализатора; 3 – выключатель лампы сигнализатора; 4 – пробка; 5 – тройник; 6 – тормозные механизмы задних колес; 7 – корпус сигнального устройства; 8 – длинный поршень; 9 – короткий поршень; 10 – разветвитель

Педаль 12 (рис. 7) качается на оси 9 и с помощью пальца 11 соединяется с подвижной вилкой 10 толкателя вакуумного усилителя.

Рис. 7. Установка педали вакуумного усилителя и двухкамерного главного цилиндра

1 – сигнализатор; 2 – выключатель сигнальной лампы аварийного состояния гидропривода тормозов; 3 – бачки; 4 – корпус главного тормозного цилиндра; 5,8 – гайки; 6 – вакуумный усилитель тормозов; 7 – пластина; 9 – ось педали тормоза; 10 – вилка; 11 – палец; 12 – педаль тормоза; 13 – упор; 14 – выключатель сигнала торможения; 15 – оттяжная пружина; 16 – кронштейн

Вакуумный усилитель (рис. 8) служит для повышения эффективности РТС при работающем двигателе.

Принцип действия усилителя основан на использовании разности давлений в атмосферных и вакуумных полостях.

При выходе усилителя из строя на поршни главного цилиндра передается только усилие от ноги водителя через педаль ТС, толкатель 33, клапан управления, буфер 21 и шток 7.

Рис. 8. Вакуумный усилитель (СЛАЙД № 15)

1 – крышка вторичной камеры; 2 – поршень вторичной камеры; 3 – обратный клапан; 4 – пружина; 5 – гайка; 6 – упор; 7 – шток; 8 – шайба; 9 – уплотнитель штока; 10 – стопорная шайба; 11 – уплотнительное кольцо; 12 – упорная шайба; 13 – стопорная шайба; 14 – уплотнительная манжета крышки; 15 – тарелка диафрагмы; 16 – опорное кольцо крышки; 17 – крышка первичной камеры; 18 – опорное кольцо; 19 – диафрагма поршня вторичной камеры; 20 – соединитель; 21 – буфер; 22 – пружина диафрагмы клапана управления; 23 – диафрагма поршня первичной камеры; 24 – корпус; 25 – поршень первичной камеры; 26 – корпус клапана; 27 – упорная шайба; 28 – опорное кольцо корпуса; 29 – уплотнительная манжета корпуса; 30 – поршень клапана; 31 – воздушный фильтр; 32 – защитный чехол; 33 – толкатель; 34 – шплинт; 35 – втулка; 36 – пружина клапана; 37 – уплотнитель клапана управления; 38 – стопорная шайба; 39 – шплинт; 40 – диафрагма клапана; 41 – винт; I, II – атмосферные полости; III, IV – вакуумные полости.

Двухкамерный главный тормозной цилиндр (рис. 9) служит для одновременного создания давления в обоих контурах тормозного гидравлического привода при нажатии на педаль ТС.

Рис. 9. Двухкамерный главный тормозной цилиндр (СЛАЙД № 16)

1 – крышка; 2 – прокладка; 3 – сетка; 4 – бачок; 5 – штуцер; 6, 8, 15 – прокладки; 7 – пробка; 9, 14 – упоры; 10 – пружина; 11, 12 – шайбы; 13, 19 – поршни; 16 – втулка ограничитель; 17 – винт упор; 18 – манжета; 20 – наружная манжета; 21 – упорная шайба; 22 – стопорное кольцо

Камеры главного цилиндра питаются тормозной жидкостью раздельно из двух компенсационных бачков, установленных на корпусе цилиндра.

Каждый из поршней имеет свою возвратную пружину, перепускные отверстия для обеспечения быстроты повторного срабатывания привода, закрываемые шайбами и манжетами. Взаимное положение поршней ограничивается втулкой – ограничителем и винтом.

Сигнальное устройство (рис. 10) служит для контроля и сигнализации водителя о нарушении герметичности одного из контуров тормозного гидравлического привода.

Рис. 10. Сигнальное устройство (СЛАЙД № 17)

1 – корпус; 2 – штуцер; 3 – выключатель; 4, 8 – прокладки; 5 – пробка;6 – длинный поршень;

7 – короткий поршень

Каждая из полостей сигнального устройства, находящихся с обеих сторон поршней, присоединена к одному из контуров тормозного гидравлического привода при помощи соответствующих трубопроводов.

При нарушении герметичности любого контура тормозного гидравлического привода давление в нем снижается. Соответствующее снижение давления произойдет и в той полости сигнального устройства, которая соединена с этим контуром. В другой же полости давление сохраняется неизменным. Под действием возникшей разности давлений поршни переместятся в сторону полости с меньшим давлением и выжмут шарик из кольцевой проточки длинного поршня. Шарик переместит шток выключателя, который замкнет цепь сигнальной лампы и тем самым даст знать водителю о возникшей неисправности в тормозном приводе.

Тормозной механизм переднего колеса (рис. 11) крепится вместе с цапфой к крышке колесного редуктора.

Рис. 11. Тормозной механизм переднего колеса (СЛАЙД № 18)

1 – щит тормоза; 2 – задняя соединительная трубка; 3 – болт регулировочного эксцентрика; 4 – тройник; 5 – болт соединительной муфты; 6 – прокладки; 7 – соединительная муфта; 8 – перепускной клапан; 9 – колесный цилиндр; 10 – колодка тормоза; 11 – регулировочный эксцентрик; 12 – стяжная пружина колодок; 13 – опорная втулка; 14 – опорный диск; 15 – гайка; 16 – шайба; 17 – защитный колпак; 18 – уплотнительные кольца; 19 – поршень; 20 – пружина; 21 – передняя соединительная трубка

На щите с помощью опорных пальцев и гаек закреплены два рабочих цилиндра. На опорных пальцах выполнены эксцентрики, на которые установлены латунные опорные втулки колодок.

Поворотом опорных пальцев с эксцентриками можно смещать опорные концы колодок относительно тормозного щита. Регулируют тормозной механизм с помощью опорных пальцев при их сборке на заводе или при ремонте с заменой колодок или накладок.

При правильной установке колодок с неизношенными накладками
и тормозным барабаном метки на опорных пальцах (керны на наружных
торцах) должны быть расположены, как показано на рис. 6, или с отклонениями от этого положения в ту или другую сторону до 50°.

Фрикционные накладки колодок крепятся к ободу алюминиевыми заклепками, утопленными в тело накладки.

Подвижные концы тормозных колодок входят в пазы наконечников поршней колесных цилиндров. Колодки внутренней поверхностью своих ободов опираются на регулировочные эксцентрики, подвижно установленные на тормозном щите. От произвольного проворачивания эксцентрики удерживаются сильными пружинами. Колодки прижимаются к эксцентрикам стяжными пружинами. Шестигранные головки болтов регулировочных эксцентриков введены на наружную сторону тормозного щита. При помощи эксцентриков устанавливается необходимый зазор между колодками и барабаном. От бокового смещения колодки удерживаются торцами болтов регулировочных эксцентриков и пружинами, установленными в средней части колодок.

Колесный тормозной цилиндр имеет два отверстия. Одно отверстие служит для подвода тормозной жидкости из системы привода, а другое – для выпуска воздуха из системы при прокачке: оно закрыто перепускным клапаном, который в завернутом положении обеспечивает герметичность. Для предохранения от засорения отверстие клапана закрывается защитным колпачком. Внутренние полости колесных цилиндров защищены от влаги, пыли и грязи резиновыми колпачками.

При срабатывании РТС торможение автомобиля происходит за счет прижатия колодок к тормозным барабанам, в результате чего кинетическая энергия движения автомобиля преобразуется в тепловую энергию трения с выделением тепла, что предусмотрено конструктивно.

Тормозной механизм заднего колеса (рис. 12) максимально унифицирован с тормозным механизмом переднего колеса (поршни, уплотнительные кольца и другие детали рабочего цилиндра такие же).

Накладка задней колодки короче, чем накладка передней колодки. Это предусмотрено для того, чтобы износ задних и передних накладок был одинаковый.

Тормозные барабаны одинаковые на всех колесах автомобиля.

Барабаны крепятся к ступице тремя винтами, которые по окружности расположены неравномерно; это обеспечивает установку барабана на ступице в одном определенном положении, при котором обрабатывался барабан в сборе со ступицей. Переставлять тормозные барабаны с одной ступицы на другую не рекомендуется, так как это приведет к увеличению биения рабочих поверхностей барабана.

Рис. 12. Тормозной механизм заднего колеса (СЛАЙД № 19)

1 – метка на опорных пальцах; 2 – щит; 3 – эксцентрик; 4 – головка оси эксцентрика; 5 – колесный тормозной цилиндр; 6 – перепускной клапан; 7, 13 – тормозные колодки; 8 – защитный колпак; 9 – поршень; 10 – уплотнительное кольцо; 11 – пружина поршня; 12 – стяжная пружина

Читайте также:  Замена масляного фильтра Ауди

Работа привода.(СЛАЙД № 20)

Нажимает ногой педаль тормоза, которая расположена в салоне автомобиля между педалями газа и сцепления. Приложенное усилие передается через специальный шток на поршень главного тормозного цилиндра. Поршень, в свою очередь, давит на залитую в систему тормозную жидкость, которая направляет усилие через топливные трубки и шланги на тормозные цилиндры колес. При этом у тормозных цилиндров выдвигаются поршни. Они давят на тормозные колодки, прижимая их либо к тормозным дискам, либо к тормозным барабанам (в зависимости от 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), движение колеса замедляется и в итоге прекращается.

Выводы по вопросу.

|следующая лекция ==>
Учебный вопрос № 3|Тормозные жидкости, их свойства

Дата добавления: 2014-01-11 ; Просмотров: 9173 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Устройство автомобилей

Гидравлический привод тормозов

Гидравлические приводы тормозных механизмов появились несколько позже, чем механические приводы, примерно в 1910 – 1915 г.г. В массовом автомобилестроении гидравлический привод тормозов применяется с 1924 года благодаря разработкам инженеров американской автомобилестроительной компании «Крайслер» (Chrysler Group LLC).
В своей работе такие приводы используют гидростатические законы, передавая энергию жидкости под давлением.
Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве жидкости сохранять свой объем при внешнем давлении (ничтожно малая сжимаемость), а также способности передавать создаваемое в любой точке давление одинаково всем точкам замкнутого объема жидкости (закон Паскаля).

Гидравлический привод широко применяется в качестве привода рабочей тормозной системы легковых автомобилей, грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности, а также автобусов малой вместимости.

Достоинства и недостатки гидропривода тормозов

Гидравлический привод тормозных механизмов имеет ряд существенных преимуществ перед другими типами привода:

  • одновременность торможения всех колес (в принципе) и требуемое распределение тормозных сил между отдельными колесами (дифференцирование тормозных усилий);
  • высокий КПД – 0,9 и выше при нормальной температуре охлаждающей жидкости ( для сравнения – КПД механического привода редко превышает 0,6 );
  • малое время срабатывания (0,05…0,2 сек). Благодаря этому свойству, обусловленному ничтожно малой сжимаемостью жидкости, гидравлический привод имеет неоспоримое преимущество перед пневматическим приводом, имеющим время срабатывания примерно в десять раз больше ;
  • относительно малые габариты и масса применяемых в гидроприводе приборов и устройств;
  • простота конструкции и удобство компоновки ( трубки гидропривода можно проложить как угодно и где угодно в кузове или других элементах конструкции автомобиля – на работоспособность привода это не повлияет ).

Не лишены гидравлические приводы тормозов и некоторых существенных недостатков:

  • невозможность получения большого передаточного числа привода. Как известно, передаточное число гидростатических систем можно установить соотношением площадей поперечного сечения поршней передающего и принимающего усилие гидроцилиндров (или заменяющих их элементов). Очевидно, что существенное увеличение передаточного числа привода для повышения тормозного усилия приводит к значительному увеличению хода управляющего органа (тормозной педали или рычага) ;
  • выход из строя при местном повреждении какого-либо из элементов конструкции (трубки, штуцера и т. п.), т. е. относительно низкая надежность привода. Для устранения этого недостатка применяют многоконтурные приводы ;
  • невозможность продолжительного и опасность чрезмерно интенсивного торможения. Продолжительное торможение может вызвать перегрев, и даже закипание тормозной жидкости из-за нагрева элементов конструкции тормозных механизмов (колодок, барабанов и т. п.). Интенсивное торможение с чрезмерным усилием может привести к повреждению уплотнительных элементов, что, в свою очередь, приведет к разгерметизации привода и потере его работоспособности ;
  • высокая чувствительность к попаданию воздуха в привод, резко снижающая его работоспособность (и даже приводящая к полному отказу) при завоздушивании системы;
  • зависимость КПД привода от температуры тормозной жидкости ( при низких температурах эффективность работы гидравлического привода резко снижается из-за повышения вязкости жидкости );
  • использование в качестве рабочего тела специальных жидкостей, способных нанести вред окружающей среде, животным и человеку при попадании на почву и во внешнюю среду.

Общее устройство гидравлического привода

Гидравлический привод тормозных механизмов может иметь разнообразные компоновочные схемы и включать различные приборы и устройства для обеспечения надежного и комфортного управлением процессами торможения автомобиля.
Тем не менее, в любом гидравлическом приводе присутствуют обязательные элементы, различающиеся только конструктивно и имеющие одинаковый функционал. Рассмотрим устройство этих элементов и устройств на примере простейшего гидропривода тормозных механизмов.

Простейший гидравлический привод (рис. 1) состоит из органа управления (тормозной педали 7), главного тормозного цилиндра 9, трубопроводов и колесных рабочих цилиндров 3.
В современных гидроприводах обязательным элементом является регулятор давления (на рис. 1 не показан).
Рассмотрим назначение и особенности устройства каждого из элементов гидравлического привода тормозных механизмов.

Главный тормозной цилиндр

Главный тормозной цилиндр воспринимает усилие, создаваемое ногой (или рукой) водителя посредством управляющего органа (педали или рычага) и передает его посредством подвижного поршня рабочей жидкости. Конструкции главных тормозных цилиндров могут быть различны, но принципы, положенные в основу их работы, одинаковые.

Конструктивно простейший главный тормозной цилиндр состоит из корпуса-цилиндра с размещенным в нем подвижным поршнем, а также уплотнительных и соединительных элементов. Более сложные конструкции, применяемые в двухконтурных и многоконтурных приводах, включают два поршня, каждый из которых обеспечивает работоспособность отдельного контура. Цилиндр при этом конструктивно разделен на два полностью или частично изолированных объема. Иногда в многоконтурных гидроприводах тормозов для повышения надежности применяют сдвоенные главные цилиндры, в корпусе которых параллельно выполнены два цилиндра с установленными в них поршнями.

Непосредственно на главном тормозном цилиндре или рядом с ним размещается резервуар с запасом тормозной жидкости – бачок 5 (рис. 1), объем которого посредством специальных каналов сообщается с объемом гидроцилиндра. Если бачок устанавливается отдельно, его соединяют с главным тормозным цилиндром посредством резиновой трубки. Связь гидроцилиндра с резервуаром обеспечивает пополнение жидкостью при утечках, вытеснение излишков жидкости при ее тепловом расширении, компенсацию изменения объема жидкости после регулировок.

В расторможенном состоянии полости цилиндров соединяются каналами с резервуаром для пополнения жидкостью при необходимости. При перемещении поршня после воздействия на него штока, связанного с тормозной педалью (рычагом) эти каналы перекрываются корпусом поршня, и жидкость может вытесняться из цилиндра только в трубопроводы контура гидропривода.
В многоконтурных приводах применяются два резервуара (бачка) или один с раздельной перегородкой.

На рис. 2 изображена конструкция главного тормозного цилиндра рабочей тормозной системы автомобиля ГАЗ-53-12 и его модификаций.
Тормозная система автомобиля имеет два контура, поэтому главный тормозной цилиндр разделен на две секции, каждая из которых обслуживает отдельный контур. Два резервуара (или один с раздельной перегородкой) сообщаются с полостью главного цилиндра через два отверстия.

Поршни имеют кольцевые уплотнительные манжеты, прижимаемые пружинами. Наружная поверхность поршней имеет проточку для размещения уплотнительных колец, длина которых меньше длины проточки. Помимо проточки поршни имеют кольцевые полости и плоские угловые пазы, которые соединяются с резервуаром (бачком) при любом положении поршней. Это препятствует попаданию воздуха в гидравлическую магистраль.

Наиболее опасным, с точки зрения попадания воздуха в главный тормозной цилиндр, является режим растормаживания, который, как правило, производится быстро, броском педали. Жидкость, вследствие ее вязкости, возвращается в главный тормозной цилиндр относительно медленно, и поршни под действием пружин, стремятся оторваться от столба жидкости, создавая в магистрали разрежение.

Предотвратить при этом попадание воздуха в магистраль одними резиновыми уплотнениями сложно, поэтому с тыльной стороны поршней или в них самих располагают полости, заполненные жидкостью, и при любом положении поршней сообщаются с резервуаром с помощью отверстий. Таким образом создается своеобразный гидравлический затвор, препятствующий проникновению воздуха в гидропривод.

В корпусе гидроцилиндра ввернуты упорные болты, определяющие крайнее правое положение поршней и уплотнительных колец, соответствующее расторможенному состоянию тормозной системы. Конфигурация поршней такова, что в указанном крайнем положении кольца, упираясь в болты, отрывают манжеты от поршней, сообщая резервуары с магистралями. В начале торможения поршни, перемещаясь в цилиндре (один – под действием штока педали, другой – под действием давления жидкости) надвигаются на манжеты, после чего тормозная жидкость начинает вытесняться в магистрали контуров.

В случае потери герметичности одного контура, питаемого, например, через левое отверстие, левый поршень, вытеснив жидкость через обрыв магистрали, упирается уплотнителем в дно цилиндра, образовав для правой рабочей полости фиктивное дно и обеспечивая герметичность второй рабочей полости.
Если разгерметизация произойдет в контуре, подпитываемом из правой полости, то правый поршень, вытеснив жидкость через место утечки, упрется удлинителем в левый поршень, непосредственно передавая на него усилие со стороны штока.

В современных конструкциях главных тормозных цилиндров устанавливают сигнализаторы уровня жидкости в резервуаре (бачке). Контрольная лампа сигнализатора (красного цвета с соответствующим изображением) устанавливается на щитке приборов. Датчики таких сигнализаторов имеют поплавковую конструкцию – плавающий в бачке с жидкостью поплавок при нормальном уровне жидкости размыкает контакты цепи питания лампы сигнализатора.
При недопустимом понижении уровня жидкости поплавок опускается ниже, контакты цепи питания сигнальной лампы замыкаются, и она загорается, сигнализируя водителю о недостатке жидкости в резервуаре.

При заправке гидравлического привода тормозной системы рабочей жидкостью, а иногда и при эксплуатации автомобиля, из тормозной системы необходимо удалить воздух. Для этого в самых высоких местах привода и местах вероятного завоздушивания устанавливают клапаны прокачки.

Колесные рабочие цилиндры

Колесные рабочие цилиндры являются исполнительными элементами привода. Они принимают давление жидкости, создаваемое главным тормозным цилиндром, и приводят в действие тормозные механизмы колес.

Рабочие цилиндры (рис. 3) имеют чугунный или (реже) из легкого сплава корпус и поршни с уплотнительными манжетами. Регулировка зазоров производится между фрикционными накладками и барабаном автоматически. На поршень рабочего цилиндра надевается разрезное пружинное кольцо.
Между кольцом и поршнем имеется радиальный и осевой зазоры. Величина осевого зазора нормируется и соответствует необходимой величине зазора между колодкой и барабаном. Радиальная упругость кольца также нормируется с целью получения определенной величины силы трения между кольцом и цилиндром. Указанная сила трения должна гарантированно превышать силу возвратных пружин, приведенную к поршню, но не быть чрезмерной, чтобы не слишком сильно снижать приводную силу поршня.

Для регулировки механизма после сборки необходимо нажать на педаль тормозной системы. Поршни рабочих цилиндров, перемещаясь наружу под действием давления жидкости, выберут имеющийся зазор, после чего потянут кольца за собой. Движение поршней будет продолжаться до тех пор, пока колодки не упрутся в барабан.
При отпускании педали возвратные пружины смогут переметить поршни назад только на величину, соответствующую осевому зазору между поршнем и кольцом, так как сдвинуть кольцо они не в состоянии. Величина же зазора между кольцом и поршнем, как было указано выше, соответствует необходимому зазору между колодками и барабаном.
Таким образом, по мере изнашивания тормозных накладок кольцо будет перемещаться вдоль цилиндра, поддерживая постоянную величину зазора между накладками колодок и барабаном.

Регулятор давления

Регулятор давления корректирует давление тормозной жидкости в системе задних тормозных механизмов в зависимости от изменения нагрузки на задние колеса.

Регулятор (рис. 4) состоит из корпуса, в котором установлена гильза поршня. В углубление на гильзе вставляется шарик, который удерживается пружиной. В гильзе перемещается поршень, на конце которого крепится управляющий конус. Возвратная пружина поршня удерживает его в исходном положении пир неработающем регуляторе.
В корпус регулятора ввернута втулка, на конце которой установлен защитный резиновый чехол.

В подпоршневую полость регулятора поступает жидкость от главного тормозного цилиндра, а из надпоршневой полости выходит жидкость для приведения в действие колесных рабочих цилиндров задних тормозных механизмов.
Управление регулятором осуществляется посредством упругого элемента, который крепится к полу кузова и к нажимному рычагу поршня регулятора.

До вступления в работу регулятора давление жидкости одинаково как в обеих полостях, так и в любой точке гидропривода, так как перепускной шарик поднят управляющим конусом, что обеспечивает свободное прохождение тормозной жидкости из подпоршневой полости в надпоршневую.

При торможении увеличивается расстояние между кузовом и задним мостом (автомобиль «кивает»), при этом уменьшается нагрузка на задние колеса и соответственно уменьшается сила, действующая со стороны упругого элемента на поршень регулятора.
Когда усилие со стороны жидкости на головку поршня превысит сумму усилий упругого элемента и жидкости на меньшую (подпоршневую) площадь поршня, последний переместится в сторону нажимного рычага, а управляющий конус освободит шарик, который под действием прижимной пружины перекроет доступ жидкости из подпоршневой полости в надпоршневую. С этого момента давление в подпоршневой полости будет выше давления в надпоршневой, обслуживающей задние тормозные механизмы.

В результате тормозное усилие на колодки передних тормозных механизмов будет несколько выше, чем в задних тормозных механизмах, что обеспечит эффективное торможение. Если автомобиль полностью загружен, то при торможении его задняя часть менее поднимется над задним мостом, и разница в давлениях полостей над поршнем регулятора и под ним будет незначительной.

После снятия усилия с педали тормозной системы поршень регулятора возвратится в исходное положение, а управляющий конус, приподняв шарик, откроет доступ жидкости из подпоршневой полости в надпоршневую.
Давление жидкости по всему контуру тормозного привода выровняется.

В настоящее время на некоторых автомобилях применяется гидравлический привод с принудительной подачей рабочей жидкости к тормозным механизмам, оборудованный специальным насосом. В этом случае для создания необходимых для эффективного торможения автомобиля тормозных моментов на колесах используется энергия двигателя, приводящего в действие гидравлический насос непосредственно, или через какой-либо агрегат силовой передачи автомобиля.
Такая конструкция, несмотря на некоторую сложность, позволяет обойтись без усилителей гидропривода, существенно уменьшить усилие, прилагаемое водителем к управляющим органам тормозной системы и повысить комфорт управления автомобилем.

Гидравлический привод тормозов автомобиля

Гидравлический привод колесных тормозов состоит из главного цилиндра, цилиндров колесных тормозов и магистралей.

Главный цилиндр 4 отлит из чугуна вместе с резервуаром для тормозной жидкости и сообщается с ним через два отверстия: перепускное 7 и компенсационное 8. Через отверстия 6 в пробке 5 резервуар сообщается с атмосферой.

Поршень 21, изготовленный из алюминиевого сплава, уплотняется в главном цилиндре резиновыми манжетами 19 и 24. В передней части поршня имеются шесть отверстий 22, перекрываемых звездообразной пружинной пластинкой 20. Перемещение поршня вперед осуществляется педалью 26 ножного тормоза через шток 23. Перемещение поршня назад ограничивается упорной шайбой 3, которая удерживается в цилиндре замочным кольцом 2. В передней части цилиндра расположен и впускной клапан 17, в котором в свою очередь установлен выпускной клапан 15. Выпускной клапан удерживается в закрытом положении пружиной 16, а впускной — пружиной 18. Пружина впускного клапана одновременно удерживает поршень в исходном заднем положении.

Читайте также:  ГРМ двигателя

Рис. Схема гидравлического привода колесных тормозов: 1 — защитный чехол; 2 — замочное кольцо; 3 — упорная шайба; 4 — главный цилиндр; 5 — пробка; 6 — отверстие для сообщения с атмосферой; 7 — перепускное отверстие; 3 — компенсационное отверстие; 9 — тормозной барабан; 10 — тормозная колодка; 11 — поршень цилиндра колесного тормоза; 12 — манжета; 13 — цилиндр колесного тормоза; 14 — шток поршня; 15 — выпускной клапан; 16 — пружина выпускного клапана; 17 — впускной клапан; 13 — пружина впускного клапана; 19 и 24 — манжеты поршня; 20 — пластина; 21 — поршень главного цилиндра; 22 — отверстие в поршне; 23 — шток поршня главного цилиндра; 25 — стяжная пружина колодок; 26 — педаль ножного тормоза; 27 — пружина педали

В цилиндре, 13 колесного тормоза находятся два поршня 11, уплотняемые манжетами 12. Манжеты прижимаются к поршням разжимной пружиной. Поршни через штоки 14 воздействуют на колодки 10.

Главный цилиндр соединяется с цилиндрами колесных тормозов металлическими трубопроводами и резиновыми шлангами. Главный цилиндр, трубопроводы и цилиндры колесных тормозов заполнены специальной тормозной жидкостью. Заполнение системы тормозной жидкостью производится через горловину в главном цилиндре, закрытую пробкой 5.

Работает гидравлический привод тормозов следующим образом. При нажатии на тормозную педаль 26 поршень 21 главного цилиндра, перемещаясь вперед, перекрывает компенсационное отверстие 8. При дальнейшем перемещении поршня давление жидкости в цилиндре возрастает, выпускной клапан 15 открывается и тормозная жидкость поступает по трубопроводам в цилиндры 13 колесных тормозов. Под давлением тормозной жидкости поршни 11 раздвигаются и прижимают колодки. 10 к тормозному барабану 9. Происходит торможение колес.

Когда прекратится нажатие на педаль ножного тормоза, поршень в главном цилиндре под действием пружины 18 начнет возвращаться в исходное положение. При этом давление в системе привода упадет, пружина 25 возвратит колодки 10 в исходное положение и тормозная жидкость через впускной клапан 17 вытеснится обратно в главный цилиндр.

Для безотказной работы тормозов важно, чтобы в трубопроводах и шлангах не было воздуха, который легко сжимается, и поэтому в системе не создается достаточного давления для получения необходимого тормозного усилия.

Подсос воздуха в гидравлическую систему предупреждается тем, что при отпущенной педали в гидравлическом приводе поддерживается давление, немного превышающее атмосферное, благодаря упругости пружины 18, удерживающей впускной клапан 17 в закрытом положении.

При резком отпускании педали вследствие сопротивления, оказываемого движению тормозной жидкости в трубопроводах и клапане, жидкость не успевает сразу заполнить пространство цилиндра, освобождаемое поршнем, в полости цилиндра перед поршнем образуется разрежение. Тормозная жидкость, находящаяся за поршнем, отжимает усики звездообразной пружинной пластины 20 и через отверстия 22 заполняет полость перед поршнем. Когда поршень займет исходное положение, поступающая в главный цилиндр жидкость будет проходить в резервуар через компенсационное отверстие 8. Это отверстие называется компенсационным потому, что через него происходит компенсация объема тормозной жидкости в цилиндре при ее утечке через неплотности и изменение объема жидкости от температуры.

Для полного растормаживания колес при отпущенной тормозной педали необходимо, чтобы педаль имела небольшой свободный ход (10—15 мм), Свободный ход педали регулируется изменением длины штока, для чего он выполняется из двух частей, ввинчиваемых друг в друга и удерживаемых от произвольного отвинчивания контргайкой.

Тормозные системы с гидравлическим приводом

Гидравлический привод рабочей тормозной системы применяют, как правило, на грузовых автомобилях полной массой до 7,5 т и на всех легковых автомобилях.

Достоинствами гидравлического привода являются:

  • • малое время срабатывания (0,05—0,2 с);
  • • соответствие разжимных сил и тормозных моментов при одинаковых схемах тормозных механизмов колес;
  • • удобство компоновки;
  • • высокий КПД.

К недостаткам гидропривода можно отнести:

  • • значительное снижение КПД при низких температурах;
  • • большую вероятность полного отказа рабочей тормозной системы при местном повреждении одноконтурного привода.

Для устранения последнего недостатка гидроприводы современных автомобилей выполняют двухконтурными или многоконтурными, при этом воздействие контуров может осуществляться по различным схемам, например, на колеса передней оси и задней оси, или по диагонали, как, например, у автомобилей ВАЗ-2108, ВАЗ-2109 и ВАЗ-2110. Она более эффективна, чем схема с раздельным приводом на передние и задние колеса. Но диагональную схему можно применять лишь при отрицательном плече обкатки управляемых колес, иначе автомобиль будет иметь при торможении недостаточную устойчивость.

Основными элементами гидравлического привода тормозной системы (рис. 21.1) являются: главный цилиндр 9; соединительные трубопроводы и шланги; колесные цилиндры 3.

Рис. 21.1. Схема гидравлического привода: /, 10 — колодки; 2 — трубопровод; 3 —колесный цилиндр; 4— стяжная пружина; 5— бачок; 6— шток; 7— педаль;

Как уже было сказано ранее, одноконтурный привод в настоящее время практически не применяется из-за его ненадежности.

Двухконтурная рабочая тормозная система с двумя усилителями вакуумного типа, используемая на автомобилях ГАЗ-66-11, ГАЗ-3307, показана на рис. 21.2. Она состоит из тормозных механизмов 2, 6 передних и задних колес и привода к ним. В состав привода входят следующие элементы: главный тормозной цилиндр 7 с прозрачным трехсекционным бачком для тормозной жидкости, два гидровакуумных усилителя 4 и 11, воздушный фильтр 3, запорный клапан 12, сигнализатор 14 неисправности гидропривода с сигнальной лампой 13, гидравлические, вакуумные и воздушные трубки, колесные цилиндры 16. Кроме того, гидравлическая часть тормозной системы имеет клапан 10, управляющий пневматической частью тормозной системы прицепа, к которой относятся одинарный защитный клапан 5, ресивер 7, разобщительный кран 8, две соединительные головки 9 типа «Палм».

Главный тормозной цилиндр (рис. 21.3) является развитием конструкции односекционного цилиндра путем разделения его объема на две независимые полости. В каждой полости имеются поршни 10 и 16, расположенные последовательно. На поршнях установлены подвижные головки 4 с уплотнительными торцевыми кольцами 12. Головки удержи-

і—і Воздух с=а Разрежение __Тормозная жидкость

Рис. 21.2. Рабочая тормозная система автомобиля ГАЗ-66-11: / — главный тормозной цилиндр; 2 — передний тормозной механизм; 3 — воздушный фильтр; 4, 11 — гидровакуумные усилители; 5 — защитный клапан; 6 — задний тормозной механизм; 7 — ресивер; 8 — разобщительный кран; 9 — соединительная головка; 10 — клапан управления тормозной системой прицепа; 12 — запорный клапан; 13 — сигнальная лампа; 14 — сигнализатор неисправности гидропривода; 15 — впускной коллектор; 16 — колесные цилиндры

ваются на поршнях с помощью упорных стержней 13, которые впрессовываются в поршни. Головки поджимаются к поршням пружинами 3, а поршни в сборе с головками и уплотнителями прижимаются к ограничителям хода 77 поршня возвратными пружинами 14. Суммарный рабочий ход поршней 38 мм. При этом ход первичного поршня, определяемый расстоянием между упорным стержнем 13 и упором 15, равен 21 мм, ход вторичного поршня 17 мм. В верхних частях заднего 7и переднего 2 корпусов цилиндра установлены клапаны 1 избыточного давления с пружинами.

Главный цилиндр через толкатель 9 соединяется с тормозной педалью. Бачок 6 главного цилиндра крепится к корпусу главного цилиндра с помощью резиновых втулок 5 и трубок 8.

В расторможенном положении поршни 10 и 16 главного цилиндра через головки 4 упираются в ограничители 77, в результате чего между поршнем и головкой образуется зазор для прохода тормозной жидкости из бачка в рабочие полости цилиндра.

При торможении толкатель 9 перемещает первичный поршень 10. При этом головка 4 под действием пружины 14 прижимается через уплотнительное кольцо 12 к поршню, разобщая тормозную жидкость в

Рис. 21.3. Главный тормозной цилиндр: 1 — клапан избыточного давления; 2 — передний корпус; 3 — пружина головки; 4 — головка; 5 — резиновая втулка; 6 — бачок; 7 — задний корпус; 8 — соединительная трубка; 9 — толкатель; 10 — первичный поршень; 11 — ограничитель хода поршня; 12 — торцевое кольцо; 13 — упорный стержень; 14 — пружина; 15

упор; 16 — вторичный поршень

бачке от тормозной жидкости первичной рабочей полости цилиндра. При движении поршня тормозная жидкость из рабочей полости цилиндра проходит через отверстия в пластине клапана 1 избыточного давления, поступает в трубопровод, идущий к колесным цилиндрам передних тормозных механизмов. Одновременно тормозная жидкость, находящаяся в первичной рабочей полости цилиндра, действует на вторичный поршень 16, который, в свою очередь, вытесняет тормозную жидкость в трубопровод, идущий к задним тормозным механизмам.

Клапан / избыточного давления при полностью отпущенной тормозной педали поддерживает избыточное давление 60—100 кПа в магистралях тормозной системы. Избыточное давление в расторможенном приводе исключает попадание воздуха в систему и обеспечивает быстроту срабатывания привода.

При растормаживании поршни 10 и 16 под действием возвратных пружин 14 перемещаются к исходному положению до упора головки 4 в ограничители 11. Если тормозная педаль освобождается резко, поршни главного цилиндра возвращаются быстрее, чем тормозная жидкость из колесных цилиндров. В этом случае в рабочих полостях главного цилиндра создается разрежение, под действием которого головки 4 отходят от поршней 10 и 16, образуя торцовый зазор, и тормозная жидкость из бачка заполняет рабочие полости цилиндров. При упоре поршней в ограничители избыток тормозной жидкости через торцовый зазор возвращается обратно в бачок главного цилиндра. Система расторможена и готова к следующему торможению.

При выходе из строя первичного контура тормозного привода срабатывание вторичного контура будет происходить после того, как упорный стержень 13 первичного поршня 10 упрется в упор 15 вторичного поршня 16. Ход тормозной педали при этом увеличится, но торможение будет осуществляться за счет давления жидкости в исправном вторичном контуре, хотя и с меньшей эффективностью. При нажатии на тормозную педаль при неисправности любого контура вследствие разницы давлений произойдет смещение поршня сигнализатора неисправности (рис. 21.4) в сторону контура с пониженным давлением. Шарик 3 выйдет из углубления и нажмет на шток включателя 4 сигнальной лампы, находящейся на щитке приборов. Загорание лампы сигнализирует о разгерметизации контура.

Рис. 21.4. Сигнализатор неисправности гидравлического привода: / — корпус; 2 — поршень;

3 — шарик; 4 — включатель

Гидровакуумный усилитель мембранного типа служит для увеличения давления в тормозном приводе, что позволяет снизить усилие на тормозную педаль. Принцип действия усилителя заключается в использовании разрежения во впускном трубопроводе двигателя для создания дополнительного давления в системе гидравлического привода рабочей тормозной системы. Основными элементами конструкции вакуумного усилителя (рис. 21.5) являются: вакуумная камера, следящий механизм и гидравлический цилиндр. Вакуумная камера образуется из двух корпусов 1 и 21 и разделена мембраной 2 на две полости А и Б.

Рис. 21.5. Гидровакуумный усилитель: а — чертеж; б — принципиальная схема; 1 — задний корпус вакуумной камеры; 2 — мембрана; 3 — тарелка; 4 — шток; 5 — возвратная пружина; 6— вакуумный клапан; 7— пружина вакуумного клапана; 8— воздушный клапан; 9 — крышка; 10 — корпус следящего устройства; 11 — пружина клапана; 12 — поршень; 13 — клапан удаления воздуха; 14 — уплотнительная манжета; 15 — шариковый клапан; 16 — поршень; 17— пластинчатый толкатель; 18— упорная шайба; 19— корпус гидравлического цилиндра; 20 — корпус уплотнителей; 21 — передний корпус вакуумной камеры; 22 — хомут; 23 — шайба; 24 — запорный клапан; 25 — резиновый шланг; А, Б, В, Г, Д — полости

Полость Б через вакуумный трубопровод и запорный клапан 24 соединена с впускным трубопроводом двигателя, а полость Л с помощью резинового шланга 25 с корпусом следящего механизма. Мембрана 2 с помощью тарелки 3 и шайбы 23 соединена со штоком 4, передающим усилие на поршень 16 гидравлического цилиндра. На тарелку 3 действует возвратная пружина 5. Внутри поршня 16 расположены пластинчатый толкатель 17 и шариковый клапан 15. В цилиндре имеется корпус 20 уплотнителей с уплотнительными манжетами, в котором помещается шток 4.

Следящий механизм обеспечивает пропорциональность между силой нажатия на тормозную педаль и усилием, создаваемым усилителем. Основными элементами следящего устройства являются: поршень 12 с мембраной и полым штоком, вакуумный 6 и воздушный 8 клапаны. В корпусе расположены возвратная пружина 11 клапана и пружина 7, которая поджимает воздушный клапан к седлу. Крышка 9 следящего устройства через воздушный трубопровод соединена с воздушным фильтром усилителя.

При работе двигателя во впускном трубопроводе двигателя создается разрежение, которое через вакуумный трубопровод и запорный клапан 24 передается в полость Б первичной камеры усилителя и затем через отверстие в корпусе 19 цилиндра в полость Д следящего механизма. Далее разрежение распространяется через центральное отверстие в поршне 12 в полость Г, откуда через шланг — в полость Л вторичной камеры усилителя. Таким образом, во всех полостях камеры усилителя и следящего механизма создается одинаковое разрежение, а детали усилителя занимают исходное положение.

При нажатии на тормозную педаль из полостей главного цилиндра тормозная жидкость под давлением поступает в гидравлический цилиндр и через открытый шариковый клапан 15 идет по трубопроводу к колесным цилиндрам. Под действием давления тормозной жидкости поршни колесных цилиндров раздвигают колодки. После выбора зазоров между колодками и барабаном давление тормозной жидкости в тормозной системе быстро увеличивается и перемещает вверх поршень 12 следящего механизма. При этом поршень в начале хода садится седлом на резиновый вакуумный клапан 6, разобщая в гидровакуумном усилителе полости Б и Д от полостей Ли Г. При дальнейшем движении поршня 12 отходит от своего седла воздушный клапан 8. В результате воздух из полости В следящего механизма поступает в полость Г и далее через шланг 25 в полость А камеры гидровакуумного усилителя. Под действием разности давлений (давление окружающей среды и разрежения) мембрана 2 перемещает шток 4 с поршнем 16 гидравлического цилиндра усилителя.

Как только поршень 16 сдвинется с места, у пластинчатого толкателя /7 не будет опоры в задней части, и шариковый клапан 15 под действием своей пружины закрывается. После закрытия шарикового клапана на поршень слева действуют два усилия: усилие от давления тормозной жидкости, создаваемое водителем при нажатии на тормозную педаль, и усилие усилителя, создаваемое перепадом давлений в вакуумной камере. Эти два усилия складываются и обеспечивают необходимую эффективность торможения.

При промежуточных положениях тормозной педали следящий механизм обеспечивает пропорциональность между усилием нажатия на педаль и эффективностью торможения автомобиля. При неизменном давлении тормозной жидкости под поршнем 12 через открытый воздушный клапан 8 в полость Г следящего механизма и полость А камеры усилителя будет поступать воздух, что приведет к незначительному перемещению поршня 16 вправо, а следовательно, к снижению давления под поршнем 12 и перемещению его вниз. В этом случае воздушный и вакуумный клапаны сядут на свои седла. Таким образом, в полостях создается вполне определенное давление, пропорциональное усилию нажатия на тормозную педаль, и тормозной момент сохранит постоянную величину.

Читайте также:  Геометрия кузова

В случае увеличения нажатия на тормозную педаль откроется воздушный клапан 8 и часть воздуха поступит в полости Г и А, что вызовет перемещение поршня 16 и увеличение давления тормозной жидкости в системе. При уменьшении усилия нажатия на тормозную педаль под действием находящегося над мембраной воздуха поршень 12 переместится вниз. При этом откроется вакуумный клапан 6 и часть воздуха из полости Г над мембраной и из полости А камеры через полость Б и запорный клапан 24 поступит в двигатель. Давление воздуха в камере Л уменьшится, а следовательно, уменьшится и гидравлическое давление в системе.

При полном снятии усилия с тормозной педали гидравлическое давление под поршнем 12 падает и он под действием давления воздуха и пружины 11 возвращается в исходное положение. Воздушный клапан ? закрывается, а вакуумный

Вакуумный усилитель в процессе эксплуатации требует постоянного внимания, так как нарушение герметичности вакуумной камеры ведет к резкому снижению эффективности торможения. Кроме того, постоянный подсос воздуха может существенно ПОВЛИЯТЬ на процесс Рис * 21 – 6 * Запорный клапан: / —

смесеобразования И надежность работы пус клапана; 4 – пружина; 5 – ре-двигателя И на его долговечность. зиновый клапан

Колесные цилиндры устанавливаются на тормозных механизмах колес. Они служат для преобразования давления тормозной жидкости тормозного привода в механическое усилие на тормозных механизмах. Колесные цилиндры (рис. 21.7) состоят из корпуса 4, внутри которого помещаются поршни 2. Поршни уплотнены резиновыми манжетами 3 и с помощью пружины 5 постоянно прижимаются к колодкам тормозного механизма. В зависимости от типа тормозного механизма цилиндры могут иметь один поршень, если он воздействует на одну колодку, или два. Поршни изготавливаются из алюминиевого сплава. Для увеличения срока службы в месте контакта с тормозной колодкой в них запрессовывается стальной упор. С торцов на корпус надеваются резиновые защитные чехлы /, предохраняющие от попадания грязи. Перепускной клапан 6 служит для удаления воздуха из тормозного привода.

Рис. 21.7. Колесные цилиндры: а — колесный цилиндр автомобиля ГАЗ-66-11; б — колесный цилиндр заднего колеса легкового автомобиля; 1 — защитный чехол; 2 — поршень; 3 — манжета; 4 — корпус; 5 — пружина; 6 — перепускной клапан; 7 — упорные кольца; 8

На легковых автомобилях применяются колесные цилиндры с устройством автоматической регулировки зазора между колодками и тормозным барабаном (рис. 21.7, б). Его основными элементами являются разрезные упорные кольца 7, установленные в средней части корпуса между поршнями. Упорные кольца вставлены в цилиндр с натягом, обеспечивающим усилие сдвига кольца по зеркалу цилиндра, превышающее усилие на поршне от стяжных пружин тормозных колодок. В случае изнашивания накладок тормозных колодок ход поршня увеличивается, и это приводит к упиранню его винта 8 в упорное кольцо 7 и сдвиганию его вслед за поршнем на величину износа. Таким образом автоматически поддерживается оптимальный зазор между колодками и барабаном.

Гидропривод тормозов

Приводом тормозов называется совокупность устройств, предназначенных для передачи усилия, создаваемого водителем на педале или рычаге, к тормозным механизмам.

Рабочий тормоз с гидравлическим приводом (рис. 17.4) состоит из главного тормозного цилиндра, создающего давление жидкости в гидравлической системе привода и сообщающегося с резервуаром для тормозной жидкости; колесных тормозных цилиндров, передающих давление тормозной жидкости на тормозные колодки; соединительных трубопроводов и шлангов. В отдельных случаях в гидропривод может быть включен разделитель тормозных механизмов, регулятор давления, усилитель.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 17.4. Схема рабочей тормозной системы с гидравлическим приводом

При нажатии на педаль шток перемещает поршень, который вытесняет жидкость по трубопроводам к рабочим тормозным цилиндрам. Под давлением жидкости поршни раздвигаются и через опорные стержни передают тормозные усилия колодкам, которые фрикционными накладками прижимаются к тормозному барабану, вызывая торможение колес. При отпускании педали колодки, находящиеся на неподвижной оси, под действием стяжных пружин отходят от барабана и возвращают поршни в исходное положение, вытесняя жидкость по трубопроводу обратно в главный тормозной цилиндр. При этом давление в трубопроводах остается избыточным, благодаря чему устраняется возможность проникновения воздуха в систему.

Главный тормозной цилиндр. Для преобразования механического усилия, приложенного к педали, в давление жидкости, служит главный тормозной цилиндр (рис. 17.5). Цилиндр обычно отливают вместе с резервуаром (или резервуар изготовляют отдельно и соединяют с главным цилиндром). Резервуар закрыт крышкой. Заливное отверстие крышки завинчено пробкой с плоским отражателем, который препятствует выплескиванию жидкости. В цилиндре расположены поршень, возвратная пружина, впускной (обратный) клапан и установленный в нем выпускной клапан с пружиной и упорной тарелкой. Герметичная посадка поршня в цилиндре обеспечивается двумя резиновыми манжетами. Между манжетой и пружиной установлена шайба.

Поршень прижимается пружиной к шайбе, закрепленной в цилиндре стопорным кольцом. Шток навинчивается на тягу и фиксируется контргайкой. Тяга пальцем соединяется с педалью. Гофрированный резиновый чехол предохраняет цилиндр от пыли и грязи. На выходном отверстии цилиндра болтом закрепляется тройник.

Резервуар сообщается с цилиндром двумя отверстиями: перепускным Б и компенсационным В. Отверстие Б всегда сообщает резервуар с полостью А, а отверстие В сообщает резервуар с цилиндром только при исходном положении поршня, когда к педали тормоза не приложено усилие. В начальный момент торможения (при нажатии на педаль тормоза) манжета перекрывает отверстие В, после чего жидкость через выпускной клапан 8 и магистраль поступает в колесные тормозные цилиндры. При отторма-живании (педаль отпущена) возврату жидкости в главный цилиндр препятствует пружина, прижимая обратный клапан к выходному отверстию цилиндра.

Рис. 17.5. Главный тормозной цилиндр гидравлического привода автомобиля TA3-53A

Когда поршень возвращается в исходное положение и усилие, действующее на клапан со стороны магистрали, уравнивается с усилием пружины, поступление жидкости в цилиндр прекращается. В магистрали и в колесных цилиндрах сохраняется избыточное давление (около 0,05 МПа), которое обеспечивает плотное прилегание манжет к поверхности колесных цилиндров и препятствует попаданию воздуха в систему.

При быстром отпускании педали тормоза жидкость не успевает сразу заполнить освободившийся объем в главном цилиндре (из-за сопротивления трубопроводов и обратного клапана) и в нем создается разрежение, которое может привести к подсосу воздуха и запаздыванию срабатывания привода при повторном торможении. Нормальная работа системы в этих условиях обеспечивается шестью перепускными отверстиями в поршне. За счет разрежения в цилиндре жидкость из полости А проникает через эти отверстия в освобождаемое поршнем пространство, отгибая края манжеты. Полость А пополняется жидкостью из резервуара через отверстие Б. Избыток жидкости при ее возврате в цилиндр проходит в резервуар через отверстие В. К днищу поршня прикреплена звездочка, которая препятствует прилипанию манжеты к отверстиям в поршне.

Конструкция главных тормозных цилиндров многих моделей автомобилей аналогична описанной.

На автомобилях ГАЗ-24 «Волга», «Москвич-2140», автомобилях семейства ВАЗ и др. устанавливают сдвоенный главный тормозной цилиндр повышенной надежности с разделенным управлением тормозами передних и задних колес.

Сдвоенный главный тормозной цилиндр (рис. 17.6) тандемного типа имеет чугунный корпус, в котором помещены два поршня. Поршень, приводящий в действие контур передних колес, по устройству незначительно отличается от поршня привода контура задних колес. В поршень упирается шток тормозной педали. Поршни в корпусе образуют две камеры, которые через отверстия соединяются трубопроводами с передними и задними колесными цилиндрами. Над двумя другими отверстиями камер расположено по одному резервуару с тормозной жидкостью.

Рис. 17.6. Сдвоенный главный тормозной цилиндр автомобилей ВАЗ

Когда педаль тормоза отпущена, пружина перемещает поршень в крайнее правое (исходное) положение. При этом поршень упирается в ограничитель, а поршень под действием пружины — в ограничитель. Камеры отделяются одна от другой манжетой, надетой на поршень.

В кольцевые канавки каждого поршня вставлены резиновое уплотни-тельное кольцо и упорная втулка. В исходном положении пружина прижимает уплотнительное кольцо к упорной втулке, в результате чего образуются зазоры (щели). Через них и отверстия камеры сообщаются с бачками, и в обоих контурах жидкость не испытывает избыточного давления.

Рис. 17.7. Разделитель гидравлического привода тормозных механизмов

При нажатии на тормозную педаль поршень перемещается, кольцевой зазор устраняется и буртик поршня прижимается к уп-лотнительному кольцу. После этого наступает рабочий ход: жидкость вытесняется в колесные цилиндры, и в контуре передних тормозов создается необходимое для торможения давление жидкости. Практически одновременно с поршнем перемещается поршень, увеличивая давление жидкости в контуре привода задних колес. Давление жидкости, возникающее в камере, передается через поршень жидкости, находящейся в камере. Поэтому при исправном состоянии обоих контуров давление жидкости в них почти одинаково.

Если в результате повреждения привода произойдет утечка жидкости из контура передних тормозов, то при нажатии на тормозную педаль поршень упирается в поршень. В камере создается давление жидкости, которое приводит в действие тормоза задних колес. При утечке жидкости из контура задних тормозов при нажатии на тормозную педаль поршень упирается в пробку, в результате чего создается избыточное давление жидкости в камере и соответственно в контуре передних тормозов.

Разделитель тормозов. Для автоматического отключения неисправной линии гидравлического привода в систему вводится разделитель тормозных механизмов (рис. 17.7). Он состоит из корпуса, внутри которого находятся два поршня, прижимаемые пружинами к упорному кольцу.

При нажатии на педаль жидкость поступает в полость и по каналу проходит в полость между поршнями. Под давлением жидкости поршни расходятся, сжимая пружины. При этом давление жидкости, находящейся в полостях повышается и по каналам и трубопроводам передается к тормозным механизмам передних и задних колес.

При повреждении одной из ветвей гидропривода давление жидкости в соответствующей полости падает и поршень этой полости удерживается в крайнем наружном положении силой остаточного давления 0,08—0,12 МПа жидкости в линии главный цилиндр — разделитель, преодолевающей сопротивление его пружины.

В это время поршень перекрывает соответствующее компенсационное отверстие, жидкость из главного цилиндра в поврежденную ветвь не поступает и во время торможения перемещается только поршень исправной ветви гидропривода.

Признаком отказа в работе одной части привода является «провали-вание» педали тормоза при первом торможении. При последующих торможениях «провал» тормозной педали не ощущается, так как жидкость расходуется только на привод исправной части гидропривода. В этом случае тормозная система работает с меньшей эффективностью.

При прокачке гидропривода от попавшего в систему воздуха используют клапан прокачки.

Колесный тормозной цилиндр. Для преобразования давления жидкости в механическое усилие на колодках служит колесный тормозной цилиндр. Колесные цилиндры бывают двух- и однопоршневые. В чугунном корпусе двухпоршневого цилиндра (рис. 17.8, а) расположены два поршня, две уплотнительные манжеты и пружина. С торцов на цилиндр надеты грязезащитные колпаки. В поршни запрессованы стальные толкатели, в прорези которых заходят торцы тормозных колодок. К отверстию подводится жидкость из магистрали.

Рис. 17.8. Колесный барабанный тормозной механизм с гидравлическим приводом:
а — тормозной цилиндр; б — общее устройство тормозного механизма

Через верхнее отверстие, закрываемое конусом перепускного клапана, выпускают воздух при его попадании в магистраль. Канал в клапане предохраняется от загрязнения болтом или колпачком.

В колесных тормозных цилиндрах легковых автомобилей ГАЗ, ВАЗ, АЗЛК и др. установлено простое оригинальное приспособление для автоматического поддержания постоянного зазора между тормозным барабаном и антифрикционной накладкой колодки.

Приспособление состоит из двух разрезанных колец, установленных в цилиндре с большим натягом. В кольце нарезана резьба с шириной канавки 3,5 мм. В эту резьбу ввернуты поршни, имеющие резьбу, но с шириной канавки 1,5 мм. Таким образом, поршень может в осевом направлении перемещаться на 2 мм, что соответствует нормальному зазору между накладкой и барабаном. При износе фрикционных накладок 2-миллиметровый ход поршня не обеспечивает прилегания колодок к барабану, и наступает момент, когда поршень своим буртиком потянет за собой кольцо, преодолевая усилие его посадки.

При обратном перемещении колодок сила стяжной пружины колодок оказывается недостаточной для обратного перемещения кольца, и оно остается в новом положении. Перемещением кольца в новое положение и достигается автоматическая установка необходимого зазора между фрикционными накладками тормозных колодок и барабаном.

Колесный колодочный механизм (рис. 17.8, б) с гидроприводом состоит из опорного диска, прикрепленного к фланцам поворотных цапф передней оси или к фланцам полуосевых рукавов заднего моста. В верхней части диска установлен тормозной цилиндр. В нижней его части укреплены опорные пальцы с бронзовыми эксцентриками, на которые установлены тормозные колодки. Поворот опорных пальцев позволяет регулировать зазор между колодками и тормозным барабаном. К колодкам прикреплены фрикционные накладки. Верхние концы ребер колодок входят в прорези толкателей поршней колесного.

Рис. 17.9. Регулятор давления жидкости в гидравлическом приводе тормозов задних колес автомобиля «Москвич-2140»

Колодки размещены внутри тормозного барабана, прикрепленного к ступице колес винтами. Во фланце барабана предусмотрено отверстие для проверки (щупом) зазоров между колодками и барабаном. Колодки 15 опираются на регулировочные эксцентрики и прижимаются к ним пружиной. Эксцентрики удерживаются от поворачивания пружинами. Установленные на опорном диске скобы с пластинчатыми пружинами удерживают колодки от боковых смещений. Относительно тормозного барабана колодки центрируются эксцентриками и эксцентриками опорных пальцев.

Регулятор давления в гидроприводе задних колес автомобиля. Регулятор служит для автоматического регулирования силы торможения в зависимости от нагрузки на заднюю ось и состояния дорожного покрытия. При торможении происходит динамическое перераспределение нагрузки, приходящейся на переднюю и заднюю оси. Наличие регулятора давления автоматически снижает давление тормозной жидкости в гидроприводе задних колес, т. е. снижает эффективность торможения при уменьшении нагрузки на заднюю подвеску.

Регулятор давления в гидроприводе задних колес устанавливается на легковых автомобилях семейства ВАЗ, АЗЛК и др.

Регулятор давления (рис. 17.9) автомобиля «Москвич-2140» установлен на кронштейне. Рычаг регулятора установлен на валу и соединен с балкой заднего моста при помощи специальной одновитко-вой нагрузочной пружины через резиновую втулку и шток. При таком соединении любое изменение вертикальной нагрузки на задний мост будет вызывать прогиб рессор и перемещение кузова относительно балки заднего моста, что в свою очередь вызывает изменение закрутки витка нагрузочной пружины, и, как следствие, перемещение рычага, приводящего в действие механизм регулятора. В результате этого в необходимый момент происходит частичное или полное выключение ветви гидропривода задних колес, чем достигается регулирование тормозного момента на задних колесах и прекращение их блокировки. Зазор между концом штока поршня и болтом должен быть 0,1 мм, который регулируется после отвертывания контргайки.

На автомобилях ВАЗ соединение регулятора с балкой заднего моста осуществляется при помощи рычага и торсиона.

Ссылка на основную публикацию