Автолюбителю

Легковые автомобили

Учебное пособие для средней школы

5.5. Тормозные механизмы.

Конструкции дисковых тормозов. На современных легковых автомобилях широко используются дисковые тормозные механизмы, что связано с их значительными преимуществами по сравнению с барабанными тормозами.

Рабочие поверхности дискового тормоза плоские, и силы, сжимающие колодки и диск, действуют перпендикулярно плоскости вращения диска. Трение на рабочих поверхностях образуется в результате равномерного прижатия колодки к диску. Работа тормоза вызывает равномерный износ трущихся поверхностей. Возможно повышение давления на рабочих поверхностях тормоза без опасности разрушения диска. Колодки тормоза охватывают небольшую часть рабочей поверхности диска, и открытая его часть хорошо охлаждается, самоочищается от продуктов износа, воды и грязи. Дисковые тормозные механизмы не нуждаются в герметизации, имеют небольшие габариты и массу, обеспечивают быструю смену колодок, хорошо приспособлены для автоматического регулирования зазора между колодками и диском.

Главными преимуществами дисковых тормозов перед барабанными являются постоянство (стабильность) характеристик и широкие возможности для регулирования работы тормозов, что приводит к улучшению торможения и повышению безопасности движения легкового автомобиля.

Конечно, дисковые тормозные механизмы имеют и недостатки. Площадь тормозных накладок дисковых тормозов значительно меньше, чем барабанных (см. рис. 5.10), и для получения необходимой силы трения приходится повышать давление жидкости в гидроцилиндрах. В результате возрастает износ накладок, что учащает их смену. Конструкция дискового тормозного механизма затрудняет применение механического привода в стояночной тормозной системе.

Конструкции дисковых тормозов легкового автомобиля можно разделить на два основных вида: с неподвижной и плавающей скобой.

На таблице XIII цветной вклейки представлена конструкция дискового тормозного механизма с неподвижной скобой. Тормоз состоит из диска /, колодок с накладками 2, неподвижной скобы 6 и двух гидроцилиндров. Чугунный тормозной диск / закреплен на ступице переднего колеса автомобиля.

Колодки с накладками и гидроцилиндры размещены в неподвижной скобе 6. Колодки свободно установлены на двух направляющих пальцах 5 и прижимаются к ним фигурными пружинами. Гидроцилиндры соединены между собой трубкой. Через штуцер 7 в гидроцилиндры подводится тормозная жидкость, а через клапан прокачки 8 удаляется воздух из тормозов. Автоматическое регулирование зазора между колодками и диском осуществляется с помощью резиновых уплотнительных колец 4.  При торможении   (положение) уплотнительные кольца деформируются в направлении движения поршня. После прекращения торможения (положение //) поршни отводятся в исходное положение за счет упругости резиновых колец. При этом тормозные колодки отходят от диска и между ними устанавливается требуемый зазор. При износе фрикционных накладок зазор между ними и диском регулируются автоматически, так как резиновые уплотнительные кольца 4 отводят поршни от колодок на одно и то же расстояние, определяемое упругой деформацией резиновых колец. Рассмотренная конструкция дискового тормоза применяется на передних колесах заднеприводных автомобилей ВАЗ («ВАЗ-2105», -2106», -2107» и др.).

На рисунке 5.11 показан тормоз с плавающей скобой, устанавливаемый на автомобилях «ВАЗ-2108», -2109». Он состоит из диска 5, колодок /, суппорта 7 и направляющей колодок 6. Перемещения тормозных колодок осуществляются поршнем гидроцилиндра. В направляющей колодок размещаются две тормозные колодки 3. Направляющая колодок 6 крепится к поворотному кулаку. Отлитый из высокопрочного чугуна суппорт прикреплен двумя болтами к гидроцилиндру. Гидроцилиндр 2 и суппорт 7 образуют плавающую скобу. Плавающая скоба болтами соединена с двумя направляющими пальцами 4, которые установлены в глухих отверстиях направляющей колодок 6. Пальцы 4 обильно смазаны, что предохраняет их от коррозии и снижает трение. Смазка удерживается резиновыми колпачками. Колодки 1 имеют фасонную форму. Колодки прижимаются к направляющей колодок 6 фигурными пружинами.

При торможении под действием давления жидкости поршень 3 прижимает внутреннюю тормозную колодку к диску. Под давлением жидкости плавающая скоба (цилиндр и суппорт) перемещается по направляющим пальцам 4 и суппорт прижимает наружную тормозную колодку к диску. Так как давление жидкости одинаково на поршень и днище цилиндра, то обе колодки принимаются к диску с одинаковыми усилиями. После прекращения торможений упругое резиновое кольцо отводит поршень от внутренней тормозной кол0дки. Гидроцилиндр вместе с суппортом (плавающая скоба) перемещаются по направляющим пальцам 4 и освобождают наружную колодку. Автоматическое регулирование зазора в тормозе осуществляется с помощью резинового [упругого кольца.

Тормозной механизм с плавающей скобой состоит из меньшего числа основных деталей, чем тормоз с неподвижной скобой. Такой механизм из-за наличия гидррцйлиндра только с одной стороны диска лучше размещается в колесе, освобождая внутренний объем колеса. При плавающей скобе ход поршня в 2 раза больше, чем при неподвижной. В тормозах с плавающей скобой нагрев жидкости от тепла колодок в одном цилиндре меньше, так как наружные колодки передают тепло на суппорт, а не на поршень гидроцилиндра. Значительный нагрев тормозной жидкости в гидроцилиндрах крайне опасен. Летом при высокой температуре воздуха большая нагрузка на тормоза может привести к вскипанию жидкости, т. е. полной потере работоспособности тормозов. Недостатком тормоза с плавающей скобой по сравнению с неподвижной [является меньшая жесткость тормозного механизма, что может ограничивать давление на трущихся поверхностях и снижать допустимые нагрузки на тормоз.

Конструкции барабанных тормозных механизмов. Барабанные тормозные механизмы устанавливают на задних колесах легковых автомобилей. В этом случае они [выполняют роль тормозных механизмов не только рабочей, но и стояночной! системы тормозов.

Важнейшими элементами такого тормозного механизма являются барабан и накладки. Тормозные накладки барабанного механизма охватывают значительную часть рабочей поверхности барабана. Это позволяет иметь меньшее, чфм у дисковых тормозов, давление жидкости в приводе. Однако создать равномерное давление на барабан по всей поверхности накладок невозможно. Сила Р, прижимающая колодку к барабану, приложена к одному из ее концов (см. рис.5.10), и во время работы тормоза колодка поворачивается относительно своей опоры.

В результате износ накладок и рабочей поверхности барабана получается неравномерным. Неравномерное давление вызывает и неравномерный нагрев рабочих поверхностей накладок и барабана, что ухудшает работу тормоза. При движении вперед передняя колодка прижимает накладку навстречу вращения, а задняя колодка — по ходу вращения барабана, поэтому условия работы и износ передней и задней накладок различны.

Для более равномерного прилегания накладок к барабану и уменьшения неравномерного износа колодки жестко не закрепляют. Концы колодок свободно перемещаются по опорным поверхностям.

На таблице XIII цветной вклейки показана конструкция барабанного тормозного механизма, устанавливаемого на задних колесах автомобилей ВАЗ. Механизм имеет автоматическую регулировку зазора между тормозными накладками и барабаном.

На щите тормозного механизма закреплен болтами колесный гидроцилиндр 11 и установлены колодки 10 с приклеенными фрикционными накладками. Колодки стянуты пружинами 9. Они упираются верхними, концами в поршни колесного гидроцилиндра, а нижними — в опору, закрепленную на тормозном щите. От бокового смещения колодки удерживаются фигурными пружинами. Установка колодок на щите обеспечивает их свободное перемещение относительно барабана. На задней тормозной колодке на ОСИ закреплен разжимной рычаг 13. Между колодками установлена распорная планка 12. С помощью разжимного рычага и распорной планки приводится в действие задний тормозной механизм при работе стояночной тормозной системы. Тормозной цилиндр состоит из корпуса 14 с защитными чехлами, поршней 15 с упорами, уплотнительных манжет 16 с опорными чашками 17 и пружинами 18. Устройство для автоматической регулировки зазора включает в себя разрезные упорные кольца 20, упорные винты 21 и сухари 19. Сухари состоят из двух половинок каждый. Упорное кольцо установлено в цилиндре с натягом и для его перемещения необходимо усилие большее, чем усилия, создаваемые пружинами 9, стягивающими колодки- Между внутренним буртиком упорного кольца 20 и головкой винта 21, ввернутого в поршень 15, имеется небольшой зазор, обеспечивающий ход поршня, необходимый для эффективного торможения. При изнашивании накладок, когда этот зазор устраняется полностью, наружный буртик упорного винта 21 прижимается к буртику упорного кольца20, вследствие чего упорное кольцо движется вслед за поршнем на расстояние, соответствующее зазору между колодками и барабаном. При прекращении торможения поршни под действием пружин 9 возвращаются до упора сухарей 19 в буртики упорных колец 20. Таким образом, в эксплуатации  автоматически  поддерживается постоянный зазор  между тормозными накладками и барабаном. Несмотря на автоматическую регулировку, зазор между трущимися поверхностями барабанного тормоза существенно больше, чем у дискового.

1. Рулевой механизм

2. Рулевой привод

3.  Эксплуатационные  регулировки  рулевого управления

1. Общие сведения о тормозной системе

2. Гидравлический привод тормозов

3. Пневматический привод тормозов

4. Стояночный тормоз

5. Особенности тормозной системы автомобиля КамАЗ

6. Эксплуатационные регулировки тормозных механизмов и их приводов