Устройство и работа тормозной системы

Тормозная система служит для снижения скорости движения, остановки и удержания автомобиля в неподвижном состоянии. Она состоит из тормозного привода и тормозных механизмов рабочей и стояночной тормозных систем. На легковых автомобилях для рабочей тормозной системы применяют гидравлический привод, а для стояночной — механический. Принцип действия тормозов основан на использовании силы трения, возникающей между тормозными колодками и тормозным барабаном или диском. При торможении увеличивается сопротивление движению автомобиля вследствие возникновения дополнительной силы скольжения между шинами и дорогой.

Принцип действия тормозной системы с гидравлическим приводом заключается в следующем. При нажатии на тормозную педаль толкатель 1 (рис. 87, а) главного тормозного цилиндра 3 перемещает поршень 2 с манжетой 4, вследствие чего в цилиндре повышается давление жидкости до 80—90 кгс/см², под действием которого открывается выпускной клапан 5, и давление жидкости по трубопроводу передается в рабочий тормозной цилиндр 6 колеса. Под действием давления жидкости поршни 7 в рабочем тормозном цилиндре колеса расходятся и прижимают тормозные колодки 8 к тормозному барабану 9. При этом между колодками и барабаном возникает сила трения, под действием которой Вращение барабана с колесом замедляется или совсем прекращается. После прекращения нажатия на педаль она под действием пружины отходит в исходное положение вместе с толкателем 1 и поршнем 2 цилиндра (рис. 87, б). В это время - стягиваемые пружиной 10 колодки 8 отходят от барабана 9, поршни 7 рабочих цилиндров сближаются и .вытесняют из рабочих цилиндров часть жидкости в главный тормозной цилиндр через впускной клапан 11. После растормаживания давление в гидравлическом приводе остается избыточным до 0,5 кгс/см², что предупреждает проникновение в него воздуха.




На автомобилях «Москвич», ВАЗ и ЗАЗ гидравлический привод рабочей тормозной системы раздельный, действующий от общей педали отдельно на тормозные механизмы передних и задних колес. Это достигается применением главного тормозного цилиндра типа тандем с двумя независимыми полостями (двумя поршнями) и, соответственно, двумя питательными бачками. Устройство раздельных приводов обеспечивает торможение автомобиля, хотя и с меньшей эффективностью, в случае нарушения герметичности в одной из ветвей гидропривода (передних или задних колес).

В тормозную систему входят: педаль рабочей тормозной системы, включатель стоп-сигнала, главный тормозной цилиндр, питательный бачок с тормозной жидкостью, гидровакуумный усилитель («Москвич»), трубопроводы и шланги, регулятор давления в гидроприводе задних колес (автомобили «Москвич» и ВАЗ), рычаги привода стояночной тормозной системы, уравнитель, тросы, разжимные рычаги колодок задних колес.


Действие раздельного гидравлического привода тормозов заключается в следующем. При нажатии на тормозную педаль 1 (рис. 88, а) через толкатель 2 перемещается поршень 6 главного тормозного цилиндра 4. При этом сообщение полости I с питательным бачком 16 прекращается, и в ней возрастает давление тормозной жидкости, которое по трубопроводам передается в рабочие тормозные цилиндры передних колес. Одновременно давлением тормозной жидкости в полости I перемещается влево поршень 7, сообщение с питательным бачком 15 прекращается, в полости II также возрастает давление и по трубопроводу через регулятор давление передается в рабочие тормозные цилиндры задних колес.




Вытесняемая поршнями тормозная жидкость из обеих полостей главного тормозного цилиндра одновременно поступает в сигнальное устройство, при помощи которого включается сигнальная лампа в случае нарушения герметичности в какой-либо точке гидравлического привода тормозов.

При выходе из строя одной из ветвей (контура) гидропривода увеличивается свободный ход тормозной педали и снижается эффективность торможения, особенно это заметно при выходе из строя ветви привода передних тормозов.

При отпускании тормозной педали она под действием отжимной пружины 12 возвращается в исходное положение до упора в толкатель 14. Поршни б и 7 под действием возвратных пружин главного тормозного цилиндра также перемещаются в исходное положение (рис. 88, б), полости I и II цилиндра сообщаются с питательными бачками 15 и 16, давление в системе гидропривода падает. Стяжные пружины отводят колодки от тормозных барабанов, и торможение прекращается.

Гидровакуумный усилитель (рис. 89) тормозного привода создает дополнительное усилие для облегчения торможения. Он соосно совмещен с главным тормозным цилиндром и соединен с ним при помощи двух шпилек с гайками. Усилитель состоит из вакуумного цилиндра 16 (корпуса), внутри которого помещены поршень с резиновой диафрагмой 17, возвратная пружина поршня и следящий клапанный механизм. Левая полость вакуумного цилиндра при помощи обратного клапана 15 и шланга 4 постоянно сообщается с впускным трубопроводом двигателя и находится под разрежением при его работе. При отпущенной педали тормоза все подвижные детали занимают исходное положение, обе полости вакуумного цилиндра, сообщаясь между собой, находятся под разрежением.




При нажатии на педаль тормоза толкатель 26 продвигает вперед седло 22 двойного клапана и дойной, (вакуумный и атмосферный) клапан 29. В это время правая полость вакуумного цилиндра разобщается с левой и одновременно сообщается с атмосферой. Под действием разности давлений поршень с диафрагмой перемещается влево и передает усилие на толкатель 30 главного тормозного цилиндра дополнительно к усилию водится, оказываемому на педаль тормоза. Работа главного тормозного цилиндра и всего гидравлического привода тормозов происходит аналогично рассмотренному ранее. При отпускании педали все детали с помощью пружин возвращаются в первоначальное положение, и обе полости цилиндра, сообщаясь между собой, будут опять находиться под разрежением — торможение прекратится.

При неработающем двигателе или неисправном гидровакуумном усилителе тормозная система будет работать, но для получения той же эффективности торможения водителю необходимо будет прилагать большее усилие к педали тормоза.

Регулятор давления в гидроприводе задних колес служит для регулирования силы торможения задних колес в зависимости от нагрузки на заднюю ось и состояния дорожного покрытия. При торможении происходит динамическое перераспределение нагрузки, приходящейся на переднюю и заднюю оси. Чем резче торможение, тем больше увеличивается доля общей нагрузки на передние колеса и уменьшается на задние (получается «клевок» автомобиля). Такое положение приводит к тому, что тормозные силы, подводимые к задним колёсам, могут превысить силы сцепления шин с дорогой. Это, в свою очередь, вызывает блокирование колес и их скольжение, что резко снижает эффективность торможения, приводит к боковому заносу и потере управляемости автомобиля, особенно на скользких дорогах. Наличие регулятора давления устраняет этот недостаток путем автоматического изменения величины давления тормозной жидкости в гидроприводе задних колес.

Регулятор давления автомобиля «Москвич» установлен на кронштейне днища кузова. Рычаг регулятора соединен с балкой заднего моста при помощи специальной одновитковой нагрузочной пружины. 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 нужный момент происходит частичное или полное выключение ветви гидропривода задних колес, чем достигается регулирование величины тормозного момента на задних колесах и предотвращение их блокировки. На автомобиле ВАЗ соединение регулятора с балкой заднего моста осуществляется при помощи рычага и торсиона.

Тормозные механизмы колес

На автомобиле «Москвич» тормозные механизмы передних и задних колес барабанного типа с само-устанавливающимися (плавающими) колодками. Тормозной механизм переднего колеса состоит из тормозного щита 7 (рис. 90, а), на котором укрепляются два рабочих тормозных цилиндра 3, каждый из которых действует на одну колодку, двух тормозных колодок 2, стягиваемых между собой двумя пружинами 4, и тормозного барабана. Наличие двух тормозных цилиндров обеспечивает большую эффективность торможения передних колес по сравнению с задними, что, в свою очередь, снижает возможность заноса автомобиля вследствие перераспределения нагрузок на переднюю и заднюю оси при торможении. В тормозном механизме заднего колеса имеется один общий рабочий тормозной цилиндр 15 на обе колодки.



Тормозные колодки задних колес, кроме того, имеют механический привод от стояночной тормозной системы (рис. 90, б).

Рабочий тормозной цилиндр заднего колеса (рис. 91) располагается между верхними концами тормозных колодок. Внутри цилиндра установлены с натягом два стальных разрезных упорных кольца 6, имеющих на внутренней поверхности прямоугольную резьбу. Для перемещения колец внутри цилиндра требуется усилие до 60 кгс, поэтому они не могут сдвигаться значительно меньшим усилием стяжных пружин тормозных колодок. Внутрь колец ввертываются поршни 5, имеющие меньшую толщину нитки резьбы,что обеспечивает возможность перемещения поршней относительно колец на 1,35 мм (на величину зазора в резьбе) и плотное прижатие колодок к тормозному барабану. Для уплотнения поршней в цилиндре на их поверхности надеваются кольцевые резиновые манжеты 4, а с торцов на цилиндр надеваются защитные резиновые колпаки 2. Для выпуска из тормозного привода воздуха в корпусе цилиндра устанавливается специальный клапан. Рассмотренное устройство рабочего тормозного цилиндра обеспечивает автоматическую регулировку зазоров между накладками тормозных колодок и тормозным барабаном. При износе накладок перемещением поршней в пределах зазоров в резьбе прижатие колодок не обеспечивается, в этом случае под действием давления тормозной жидкости происходит перемещение упорных колец 6 вместе с поршнями 5 на необходимую величину. Перемещением колец в новое положение и достигается автоматическая установка нормального зазора между колодками и тормозным барабаном без какой-либо эксплуатационной регулировки.



Рабочий тормозной цилиндр переднего колеса имеет аналогичное устройство, но представляет собой как бы половину тормозного цилиндра заднего колеса с глухой стенкой с одной стороны. Оба цилиндра переднего колеса соединены между собой трубкой гидропривода. Тормозные механизмы колес на автомобиле ЗАЗ имеют аналогичное устройство.

Действие тормозного механизма колеса заключается в следующем. При нажатии на тормозную педаль толкателем перемещается поршень, увеличивая давление жидкости в главном тормозном цилиндре. При этом открывается выпускной клапан, и давление жидкости по трубопроводам передается в рабочие тормозные цилиндры колес. Под давлением тормозной жидкости поршни 5 (см. рис. 91) в цилиндре перемещаются и через опорные толкатели 1 прижимают тормозные колодки к барабанам. После отпускания тормозной педали колодки пружинами стягиваются и перемещают поршни в исходное положение, выталкивая часть жид-кости обратно в главный тормозной цилиндр через впускной клапан. Давление в приводе падает, н торможение прекращается.

Тормозной механизм стояночной тормозной системы автомобиля «Москвич» состоит из разжимного рычага 19 (рис. 90, б), укрепленного на задней колодке шарнирно при помощи эксцентрикового регулировочного винта 18, распорной планки 12, концы которой упираются в тормозные колодки 11, и троса 13 с возвратной пружиной 10, наконечник которого соединен с нижним концом разжимного рычага. При перемещении рычага 11 привода стояночной тормозной системы вверх (рис. 92) усилие через передний трос 4 передается на промежуточный рычаг 5, а от него через соединительное звено 8 на уравнитель 1 натяжения задних тросов 2, присоединенных к нижним концам разжимных рычагов 19 (см. рис. 90, б). Разжимной рычаг, поворачиваясь на эксцентриковом винте 18, перемещает распорную планку 12, которая раздвигает обе колодки и прижимает их к тормозному барабану. Для растормаживания нужно нажать на кнопку 7 (см. рис. 92) рычага привода, при помощи которой стопорная защелка выводится из зацепления с зубчатым сектором, и опустить рычаг 11 вниз до отказа. При этом вся стояночная тормозная система займет исходное положение.



На автомобиле ВАЗ тормозные механизмы передних колес дисковые, а задних — барабанного типа. Тормозной механизм переднего колеса (рис. 93) состоит из диска 12, укрепленного на ступице колеса, и суппорта 1. В гнезде суппорта устанавливаются два противолежащих тормозных цилиндра 4, удерживаемых в определенном положении специальными фиксаторами. В каждом цилиндре помещается поршень 5, уплотняемый, упругим резиновым кольцом 6,установленным в кольцевую выточку цилиндра.-Для защиты от попадания грязи внутренняя полость цилиндра защищена специальным чехлом. 7. Поршни тормозных цилиндров непосредственно упираются в тормозные колодки-в, имеющие фрикционные накладки 9. В корпусе каждого цилиндра установлен клапан 3 для удаления воздуха из тормозного привода. При торможении под давлением тормозной жидкости, создаваем&м в главном тормозном цилиндре, поршни, преодолевая упругую деформацию резиновых‘колец 6 (положение А), выдвигаются йз цилиндров и прижимают тормозные колодки к тормозному диску 12, При растормаживании, когда давление жидкости в гидроприводе уменьшается, поршни отводятся в исходное положение силой упругой деформации колец (положение Б на рис. 93, а).



Зазор 0,1 мм между накладкой тормозной колодки и диском устанавливается автоматически до полного износа накладок. При постепенном износе накладок и диска в процессе эксплуатации зазор увеличивается, но при торможении весь зазор выбирается, и колодка с накладкой плотно прижимается к диску, а при растормаживании по-прежнему отходит от него на 0,1 мм вследствие упругой деформации резинового кольца поршня тормозного цилиндра.

Тормозные механизмы задних колес устроены и действуют аналогично тормозным механизмам «Москвича», описанным выше.