Материал: 2-Обзор приводов

Над главным цилиндром находится расширительный бачок 14, предназначенный для пополнения тормозной жидкости в случае небольших потерь.

Колесный цилиндр 3 обеспечивает срабатывание тормозного механизма, т.е. прижатие тормозных колодок к тормозному диску (барабану).

Для реализации тормозных функций работа элементов гидропривода организована по независимым контурам. При выходе из строя одного контура, его функции выполняет другой контур. Рабочие контура могут дублировать друг - друга, выполнять часть функций друг - друга или выполнять только свои функции (осуществлять работу определенных тормозных механизмов). Наиболее востребованной является схема, в которой два контура функционируют диагонально.

На современных автомобилях в состав гидравлического тормозного привода включены различные электронные компоненты:

- антиблокировочная система тормозов;

- усилитель экстренного торможения;

- система распределения тормозных усилий;

- электронная блокировка дифференциала;

- антипробуксовочная система.

Пневматический привод чаще используется в тормозной системе грузовых автомобилей. Пневматический привод создает большой тормозной момент на колесах при малом усилии, затрачиваемом водителем.

Схема пневматического привода тормозов показана на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 - Схема пневматического привода тормозов: 1 - рабочие тормозные камеры тормозов передних колес; 2 - компрессор; 3 - фильтр-масловлагоотделитель; 4 - педаль; 5 - манометр; 6 - воздушный резервуар;

7 - тормозной кран; 8 - рабочие тормозные камеры тормозов задних колес

Основные части пневматического привода:

- компрессор 2 для нагнетания воздуха в резервуар (ресивер);

- резервуар 6 для запаса сжатого воздуха, он имеет манометр для определения давления воздуха (а на некоторых автомобилях и предохранительный клапан для ограничения этого давления);

- фильтр-масловлагоотделитель 3 для очистки воздуха от частиц масла и влаги;

- тормозной кран 7, регулирующий подачу сжатого воздуха к тормозным камерам (при торможении), изменяя усилие, действующее на колодки тормозов пропорционально силе, приложенной к педали, тормозной кран сообщает тормозные камеры с атмосферой при растормаживании;

- рабочие тормозные камеры 1, передающие давление сжатого воздуха на разжимные кулаки тормозных колодок;

- соединительные трубопроводы и шланги.

Комбинированный тормозной привод представляет собой комбинацию нескольких типов привода. Например, электропневматический, пневмогидравлический и т.д.

На рисунке 2.7 показана схема пневмогидравлического тормозного привода автомобиля.

Колодки 9, 10 и 12 колесных тормозов переднего, среднего и заднего мостов автомобиля приводятся в работу колесными гидроцилиндрами 8 и 11 гидравлической части комбинированного привода. Колесные гидроцилиндры переднего и среднего мостов соединены трубопроводом с главным тормозным цилиндром 5, а заднего моста - с главным тормозным цилиндром 7. Таким образом, гидравлическая часть комбинированного пневмогидравлического привода состоит из двух независимых в работе гидроприводов.

Пневматическая часть привода состоит из комбинированного тормозного крана 1 поршневого типа и двух пневмоцилиндров 4 и 6, соединенных с нижней секцией тормозного крана общим трубопроводом 3. От верхней секции тормозного крана с помощью трубопровода 2 могут приводиться в работу тормоза прицепов с пневмоприводом. Пневматическая часть привода питается сжатым воздухом от компрессора, соединенного с воздушными баллонами.

Рисунок 2.7 – Схема пневмогидравлического тормозного привода автомобиля:

1 – комбинированный тормозной кран; 2 – трубопровод;

3 – общий трубопровод; 4, 6 – пневмоцилиндры; 5 – главный тормозной цилиндр;

7 – гидравлическая часть привода; 8, 11 – колёсные гидроцилиндры;

9, 10, 12 – колодки

При нажатии на педаль тормоза сжатый воздух поступает по трубопроводу 3 в пневмоцилиндры 4 и 6. В каждом цилиндре давление воздуха воспринимается двумя поршнями и через шток и толкатель передается на поршни главных тормозных цилиндров 5 и 7 гидравлической части комбинированного привода. Таким образом, гидроприводы являются исполнительной частью комбинированного привода, а тормозной кран и пневматические цилиндры - его командной частью. Давление жидкости в колесных цилиндрах 8 и 11 прямо пропорционально давлению воздуха в пневмоцилиндрах 4 и 6. Этим обеспечивается следящее действие комбинированного привода.

Гидравлическая часть комбинированного тормозного привода обеспечивает одновременное начало торможения всех колес автомобиля и другие достоинства, свойственные гидравлическим тормозным приводам, а пневматическая часть - легкость управления и позволяет тормозить транспортируемый автомобилем прицеп.

Далее разберём конструкцию тормозных приводов и входящих в них механизмов переднеприводного автомобиля (рисунок 1.8) [4].

Рисунок 2.8 - Схема гидропривода тормозов переднеприводного автомобиля: 1 - тормозной механизм переднего колеса; 2 - гибкий шланг переднего тормоза; 3 - трубопровод контура левый передний - правый задний тормоза; 4 - главный цилиндр гидропривода тормозов; 5 - трубопровод контура правый передний - левый задний тормоза; 6 - бачок главного цилиндра;

7 - вакуумный усилитель; 8 - тормозной механизм заднего колеса; 9 - гибкий шланг заднего тормоза; 10 - регулятор давления; 11 - педаль тормоза

Переднеприводный автомобиль категории М₁ оснащен двухконтурной рабочей тормозной системой с диагональным разделением контуров (рисунок 1.8), что значительно повышает безопасность вождения автомобиля. Один контур гидропривода тормозов обеспечивает работу правого переднего и левого заднего тормозных механизмов, другой - левого переднего и правого заднего.

При отказе одного из контуров рабочей тормозной системы используется второй контур, обеспечивающий остановку переднеприводного автомобиля с достаточной эффективностью.

При отказе одного из контуров рабочей тормозной системы используется второй контур, обеспечивающий остановку автомобиля с достаточной эффективностью. В гидравлический привод включены вакуумный усилитель 7 и двухконтурный регулятор 10 давления задних тормозов. Стояночная тормозная система имеет привод на тормозные механизмы задних колес.

Вакуумный усилитель (рисунок 2.9) диафрагменного типа работает по принципу перепада давления в вакуумной и атмосферной камерах, вследствие чего при нажатии на педаль тормоза создается дополнительное усилие на поршень главного тормозного цилиндра. Резиновая диафрагма 8 вместе с корпусом 17 клапана делят полость вакуумного усилителя на две камеры: вакуумную А и атмосферную В. Камера А соединена с впускным коллектором двигателя через обратный клапан наконечника и шланг. Корпус 17 клапана пластмассовый. На выходе из крышки он уплотнен гофрированным защитным чехлом 11.

В корпус клапана помещен шток 2 привода главного цилиндра с опорной втулкой, поршень 10, клапан 15 в сборе, возвратные пружины 13 и 14 соответственно толкателя и клапана, толкатель 12. При нажатии на педаль перемещается толкатель 12, поршень 10, а вслед за ними и клапан 15 до упора в седло корпуса клапана. При этом камеры А и В разобщаются. При дальнейшем перемещении поршня его седло отходит от клапана и через образовавшийся зазор камера В соединяется с атмосферой.

Рисунок 2.9 - Вакуумный усилитель: 1 –фланец крепления наконечника;

2 – шток; 3 – возвратная пружина диафрагмы; 4 – уплотнительное кольцо фланца главного цилиндра; 5 – главный цилиндр; 6 – шпилька усилителя;

7 – корпус усилителя; 8 – диафрагма; 9 –крышка корпуса усилителя;

10 –поршень; 11 – защитный чехол корпуса клапана; 12 – толкатель;

13 – возвратная пружина толкателя; 14 – пружина клапана; 15 – клапан;

16 – буфер штока; 17 – корпус клапана; А – вакуумная камера;

В –атмосферная камера; С, D – каналы

Воздух, поступивший через зазор между поршнем и клапаном, а также по каналу D, создает давление на диафрагму 8. За счет разности давления в камерах А и В корпус клапана перемещается вместе со штоком 2, который действует на поршень главного цилиндра. При отпущенной педали клапан 15 отходит от седла корпуса и через образовавшийся зазор и канал С камеры А и В сообщаются между собой. Регулятор давления изменяет давление в гидравлическом приводе тормозных механизмов задних колес в зависимости от нагрузки на заднюю ось автомобиля. Он включен в оба контура тормозной системы, через него тормозная жидкость поступает к обоим задним тормозным механизмам.

Регулятор давления 1 (рисунок 2.10) прикреплен к кронштейну 9 двумя болтами 2 и 16. При этом передний болт 2 одновременно крепит и вильчатый кронштейн 3 рычага 5 привода регулятора давления. На пальце этого кронштейна штифтом 4 шарнирно закреплен двуплечий рычаг 5.

Рисунок 2.10 - Привод регулятора давления: 1 – регулятор давления; 2,

16 – болты крепления регулятора давления; 3 –кронштейн рычага привода регулятора давления; 4 – штифт; 5 – рычаг привода регулятора давления;

6 – ось рычага привода регулятора давления; 7 – пружина рычага;

8 – кронштейн кузова; 9 –кронштейн крепления регулятора давления;

10 – упругий рычаг привода регулятора давления; 11 –серьга; 12 – скоба серьги; 13 –шайба; 14 – стопорное кольцо; 15 –палец кронштейна;

А, В, С –отверстия

Его верхнее плечо связано с упругим рычагом 10, другой конец которого через серьгу 11 шарнирно соединен с кронштейном рычага задней подвески. Кронштейн 3 вместе с рычагом 5 за счет овальных отверстий под болт крепления можно перемещать относительно регулятора давления и тем самым регулировать усилие, с которым рычаг 5 действует на поршень регулятора.

В регуляторе есть четыре камеры: А и D (рисунок 2.10) соединены с главным цилиндром, В – с левым колесным цилиндром задних тормозов, С - с правым. В исходном положении педали тормоза поршень 2 поджат рычагом 5 (см. рисунок 2.9) через пластинчатую пружину 7 к толкателю 20 (см. рисунок 2.10), который под действием этого усилия поджимается к седлу 14 клапана 18. Клапан 18 отжимается от седла, в результате образуются зазоры К (между головкой поршня и уплотнителем 21) и Н. Через эти зазоры камеры А и D сообщаются с камерами В и С. При нажатии на педаль тормоза жидкость через зазоры К и Н и камеры В и С поступает в колесные цилиндры тормозных механизмов. При увеличении давления жидкости возрастает усилие на поршне, стремящееся выдвинуть его из корпуса. Когда усилие от давления жидкости превысит усилие от упругого рычага, поршень начнет выдвигаться из корпуса, а вслед за ним под действием пружин 12 и 17 станет перемещаться толкатель 20 вместе с втулкой 19 и кольцами 10. При этом зазор М увеличивается, а зазоры Н и К уменьшаются. Когда зазор Н будет выбран полностью и клапан 18 изолирует камеру D от камеры С, толкатель 20 вместе с расположенными на нем деталями перестает перемещаться вслед за поршнем. Теперь давление в камере С будет изменяться в зависимости от давления в камере В. При дальнейшем увеличении усилия на педали тормоза давление в камерах D, В и А возрастает, поршень 2 продолжает выдвигаться из корпуса, а втулка 19 вместе с уплотнительными кольцами 10 и тарелкой 11 под усиливающимся давлением в камере В сдвигается в сторону пробки 16. При этом зазор М начнет уменьшаться. За счет уменьшения объема камеры С давление в ней, а значит, и в приводе тормоза нарастает и практически будет равно давлению в камере В. Когда зазор К станет равен нулю, давление в камере В, а значит, и в камере С будет расти в меньшей степени, чем давление в камере А за счет дросселирования жидкости между головкой поршня и уплотнителем 21. Зависимость между значениями давления в камерах В и А определяется отношением разности площадей головки и штока поршня к площади головки.

При увеличении нагрузки автомобиля упругий рычаг 10 (см. рисунок 2.10) нагружается больше и усилие от рычага 5 на поршень увеличивается, т.е. момент касания головки поршня и уплотнителя 21 (см. рисунок 2.11) достигается при большем давлении в главном тормозном цилиндре. Таким образом, эффективность задних тормозов с увеличением нагрузки увеличивается. При отказе контура тормозов левый передний - правый задний уплотнительные кольца 10 и втулка 19 под воздействием давления жидкости в камере В сместятся в сторону пробки 16 до упора тарелки 11 в седло 14.

В литературных источниках используется альтернативный термин – регулятор тормозных сил.

Рисунок 2.11 - Регулятор давления: 1 – корпус регулятора давления;

2 – поршень; 3 – защитный колпачок; 4, 8 – стопорные кольца;

5 – втулка поршня; 6 – пружина поршня; 7 –втулка корпуса; 9,

22 – опорные шайбы; 10 – уплотнительные кольца толкателя;

11 – опорная тарелка; 12 – пружина втулки толкателя; 13 – кольцо уплотнительное седла клапана; 14 – седло клапана; 15 –уплотнительная прокладка; 16 –пробка;

17 – пружина клапана; 18 –клапан; 19 – втулка толкателя; 20 –толкатель;

21 – уплотнитель головки поршня; 23 – уплотнитель штока поршня; 24 – заглушка; А, D –камеры, соединенные с главным цилиндром; В, С – камеры, соединенные с колесными цилиндрами задних тормозов; Е –канал подвода тормозной жидкости; К, М, Н – зазоры

Давление в заднем тормозе будет регулироваться частью регулятора, которая включает в себя поршень 2 с уплотнителем 21 и втулкой 7. Работа этой части регулятора, при отказе названного контура, аналогична работе при исправной системе. Характер изменения давления на выходе регулятора такой же, как и при исправной системе. При отказе контура тормозов правый передний - левый задний толкатель 20 с втулкой 19, уплотнительными кольцами 10 под воздействием давления тормозной жидкости смещается в сторону поршня, выдвигая его из корпуса. Зазор М увеличивается, а зазор Н уменьшается. Когда клапан 18 коснется седла 14, рост давления в камере С прекращается, то есть регулятор в этом случае работает как ограничитель давления. Однако достигнутое значение давления достаточно для надежной работы заднего тормоза. В корпусе 1 регулятора давления выполнено отверстие, закрытое заглушкой 24. Течь жидкости из-под заглушки при ее выдавливании свидетельствует о негерметичности колец 10.

Главный цилиндр двухсекционный, с последовательным расположением поршней (рисунок 2.12). На корпусе главного цилиндра закреплен бачок 6 (см. рисунок 2.8), в наливной горловине которого установлен датчик аварийного уровня тормозной жидкости. Уплотнительные кольца высокого давления и кольца заднего колесного цилиндра взаимозаменяемы.

Рисунок 2.12 - Главный цилиндр: 1 –корпус цилиндра; 2, 3 – поршни привода контуров тормозов; 4 –распорная шайба; 5 – толкатель

Далее разберём конструкцию тормозных механизмов заднеприводного автомобиля (рисунок 2.13) [6].

На автомобиле установлена двухконтурная тормозная система. Схема рабочей тормозной системы приведена на рисунке. Привод системы гидравлический. Для облегчения управления приводом на автомобиле установлен вакуумный усилитель. Передние тормозные механизмы дисковые, а задние – барабанные.

Рисунок 2.13 - Схема гидропривода тормозов заднеприводного автомобиля:

1 – задний тормозной механизм; 2 – регулятор давления; 3 – тормозная трубка;

4 – вакуумный усилитель; 5 – передний тормозной механизм;

6 – главный цилиндр; 7 – тройник; 8 – компенсационный

Диски передних тормозных механизмов вентилируемые. Они установлены на ступицы и крепятся колесными болтами. Тормозная скоба плавающего типа закреплена двумя болтами к поворотному кулаку. Для защиты рабочих поверхностей диска установлен тормозной щит, препятствующий попаданию грязи и влаги, а также обеспечивающий охлаждение диска.

Тормозные колодки заднего тормозного механизма приводятся в действие одним колесным цилиндром двустороннего действия. Соединение упорных колец, вставленных с натягом в цилиндр, и поршней выполняет роль автоматического устройства, поддерживающего постоянный зазор между фрикционными накладками колодок по мере их износа и рабочей поверхностью барабана при не заблокированном заднем тормозе. В нижние отверстия тормозных колодок вставлены регулировочные эксцентрики для установки тормозных колодок в правильное положение после замены.

За счет разрежения во впускной трубе двигателя вакуумный усилитель (рисунок 2.14) при торможении создает дополнительное усилие на толкатель поршня главного цилиндра тормоза пропорционально усилию на педали. Вакуумный усилитель соединен с впускной трубой через шланг и обратный клапан, который удерживает разрежение в усилителе при падении разрежения во впускной трубе двигателя. В передний торец толкателя усилителя вкручен регулировочный болт с контргайкой, обеспечивающий требуемый зазор для правильной работы главного тормозного цилиндра [9].

Рисунок 2.14 – Вакуумный усилитель: 1 - обратный клапан;

2 - уплотнительная втулка; 3, 25 - гайки; 4 - регулировочный болт; 5,

10 - поршни; 6 - крышка корпуса; 7,8 - диафрагмы; 9 - упорное кольцо;

11 - корпус усилители; 12 - направляющее кольцо; 13 - уплотнительная манжета; 14 - фильтр; 15 - корпус клапанов; 16, 26 - толкатели; 17 - защитный чехол; 18 - поршень; 19 - диафрагма клапанов; 20 - винт; 21 - реактивная шайба; 22 - крышка упорная; 23 - соединитель поршней; 24 - пружина; А1, А2, A3, А4 - полости вакуумного усилителя

Главный тормозной цилиндр (рисунок 2.15) типа «тандем» имеет две раздельные камеры сжатия и создает давление в двух независимых контурах передних и задних тормозов. Первая камера управляет цилиндрами задних тормозов, а вторая – цилиндрами передних тормозов. Полость бачка главного цилиндра разделена на два отсека, каждый из которых питает одну из камер главного цилиндра. В крышке бачка установлен датчик уровня тормозной жидкости. Лампа, загорающаяся от его сигнала, показывает, что герметичность тормозной системы нарушена.

Рисунок 2.15 – Главный цилиндр: 1 - корпус главною цилиндра; 2 - трубки;

3 - соединительная втулка; 4 - бачок; 5 - защитный колпачок; 6 - датчик сигнализатора аварийного падения уровня тормозной жидкости; 7 - упорное кольцо; 8 - наружная манжета; 9 - направляющая втулка; 10, 18 - поршни;

11 - стопорное кольцо; 12 – уплотнительное кольцо; 13 - шайба поршня;

14 - главная манжета; 15 - упорная шайба; 16, 19 - пружины;

17 - разделительная манжета; 20 - пробка А и В - компенсационные отверстия; С и Д- перепускные отверстия

Регулятор давления (рисунок 2.16) при торможении корректирует давление тормозной жидкости в колесных цилиндрах задних тормозов, исключая при этом возможность блокировки задних колес раньше передних. Регулятор закреплен на днище кузова и через нагрузочную пружину реагирует на нагрузку заднего моста.