Автолюбителю

Легковые автомобили

Учебное пособие для средней школы

5.6. Тормозные приводы

Основные устройства и схемы гидроприводов. Для торможения автомобиля водитель должен нажимать на педаль тормозного привода. Физической силы водителя обычно хватает для торможения с высоким замедлением только легких автомобилей, которые двигаются с небольшими скоростями. При движении с большими скоростями силу водителя необходимо увеличивать за счет энергии какого-либо источника.

В зависимости от наличия или отсутствия источника энергии тормозные приводы разделяют на простые и автоматизированные. В простом приводе торможение осуществляется только за счет работы водителя, а в автоматизированных тормозных приводах устанавливают усилители, использующие энергию газа или жидкости. Источником энергии в вакуумных усилителях служит разряжение во впускном трубопроводе двигателя, в гидравлических усилителях она создается специальным гидронасосом и гидроаккумулятором.

Для стояночных тормозных систем автомобиля применяется простой по конструкции механический привод, обладающий, однако, существенными недостатками: низким КПД (до 50%), сложностью регулировки, неравномерным распределением тормозных усилий по колодкам.

На большинстве легковых автомобилей установлены гидравлические приводы рабочей тормозной системы. Гидроприводу присущи следующие основные достоинства: быстродействие и высокий КПД (около 95%), трубопроводы гидропривода можно распологать в любом удобном для монтажа месте кузова. Недостатком гидропривода является зависимость его работы от температуры, т. е. изменение свойств (прежде всего вязкости) специальной жидкости, используемой в гидроприводе. При низких температурах затрудняется движение жидкости в трубопроводах, понижается КПД привода. При высоких температурах возможно ее вскипание и выход из строя тормозной системы. Повреждения гидропривода связаны с утечкой жидкости. Во время эксплуатации для устранения неисправностей гидропривода приходится осуществлять утомительную операцию «прокачки тормозов», необходимую для удаления воздуха из системы.

Гидропривод рабочей тормозной системы легкового автомобиля содержит следующие основные устройства: главные и колесные тормозные цилиндры, источники питания (бачки), трубопроводы, усилители, регуляторы давления и антиблокировочные системы (АБС).-

Главный тормозной цилиндр, связанный с тормозной педалью, является основным органом управления тормозов, а колесные тормозные цилиндры, приводящие в действие тормозные механизмы,— исполнительными органами. Регуляторы давления и АБС предназначены для регулирования работы тормозов автомобиля, для улучшения торможения и повышения устойчивости и управляемости машины.

Соединения элементов гидропривода с помощью трубопроводов образуют контур привода — отдельную, чаще всего независимую часть привода, способную работать при выходе из строя других частей тормозного привода.

К тормозным приводам предъявляются высокие требования по безотказности работы. В случае повреждения элементов привода рабочей тормозной системы остановку автомобиля должны обеспечивать оставшиеся исправными части привода. При выходе из строя всей рабочей системы в качестве аварийной можно применять стояночную тормозную систему.

На легковых автомобилях применяют двухконтурные схемы гидроприводов (см. рис. 5.12).

Наиболее простая схема двухконтурного гидропривода изображена на рисунке 5.12, а. Главный тормозной цилиндр 2 имеет две секции с автономным питанием тормозной жидкостью от отдельных бачков 4. Одна секция связана трубопроводами с задними тормозными механизмами 5, другая секция — с передними 3. Таким образом, выход из строя передних тормозов не вызывает прекращения работы задних тормозов и наоборот. Однако задние тормоза работают хуже, чем передние, и при отказе передних тормозов нельзя добиться надежного торможения за счет только задних тормозов. В этом заключается основной недостаток двухконтурного привода заднеприводных автомобилей «ВАЗ-2103», -2106» и др. (см. рис. 5.12, а).

Стремление обеспечить большую надежность тормозного привода вызвало появление более сложных схем. В лвухконтурном гидроприводе автомобиля «АЗЛК-2141» «Москвич» см. рис. 5.12, б) один из контуров обеспечивает торможение всех четырех колес при выходе из строя контура привода тормозных механизмов передних колес. Рабочие цилиндры тормозных механизмов передних колес   имеют   увеличенный   диаметр.

Гидропривод автомобиля <ВАЗ-2121» («Нива») (рис. 5.12, в) в каждом из дисковых тормозных механизмов передних колес содержит по три рабочих цилиндра. Передний контур гидропривода воздействует на два цилиндра в каждом тормозном механизме (оба цилиндра соединены параллельно).

В переднеприводных автомобилях <ВАЗ-2108», -2109», а также на автомобилях «ЗАЗ-1102» («Таврия») установлена диагональная двухконтур-ная система гидропривода (см. рис. 5.12, г). Один из контуров связывает тормозные механизмы левого переднего и правого заднего колес. При выходе из строя одного из контуров сохраняется 50% работоспособности тормозов.

На рисунках 5.13, а, б показаны двухконтурные системы гидропривода автомобилей ВАЗ. Рабочая тормозная система автомобиля «ВАЗ-2121» (рис. 5.13, а) состоит из передних дисковых 10 и задних барабанных 3 тормозных механизмов, вакуумного усилителя 5, регулятора давления 1, главного тормозного цилиндра 8, вторичного 6 и первичного 7 контуров гидропривода. На рисунке 5.13, б представлена рабочая тормозная система автомобилей «ВАЗ-2108», -2109», имеющая диагональную схему гидропривода с контурами 11 и 12.

В двухконтурных схемах гидропривода используют двухкамерные главные тормозные цилиндры, которые приводят в действие одновременно оба контура гидравлического привода рабочей тормозной системы.

Устройство и работа главного цилиндра и вакуумного усилителя. На таблице XIV цветной вклейки показана конструкция главного тормозного цилиндра автомобилей семейства «ВАЗ». В корпусе / находятся поршни 5 и 7, которые приводят в действие разные контуры тормозов. В поршень 7 с уплотнительным кольцом 8 упирается шток вакуумного усилителя тормозного привода. Поршни образуют в тормозном цилиндре две камеры / и //, которые через отверстия 2 соединяются трубопроводами с колесными тормозными цилиндрами. Через отверстия 3 тормозной цилиндр соединен с источником питания — тормозным бачком. При отпущенной тормозной педали возвратная пружина // перемещает поршень 5 в крайнее правое (исходное) положение. Поршни 5 и 7 упираются в ограничители. Камеры 1 и II разделяются манжетой 10, надетой на поршень 5. В кольцевые канавки поршней вставлены резиновые уплотняющие кольца 13 и распорные кольца 14. В исходном положении пружина 12 прижимает уплотнительное кольцо 13 к распорному кольцу 14, при этом образуется зазор А. Через зазор А и отверстие Б камеры / и // сообщаются с тормозным бачком. (В обоих контурах привода жидкость находится под атмосферным давлением.)

При торможении поршень 7 перемещается, выбирает кольцевой зазор А и прижимается к уплотнительному кольцу 13. Затем жидкость из главного цилиндра вытесняется в колесные тормозные цилиндры. В контуре привода, например, передних тормозов создается необходимое давление жидкости. Одновременно с поршнем 7 перемещается поршень 5, увеличивая давление жидкости в контуре привода задних тормозов. Давление жидкости в камере // передается через поршень 5 жидкости, которая находится в камере /. При исправном гидроприводе тормозов давление жидкости в контурах одинаковое.

В случае выхода из строя передних тормозов и утечки жидкости при торможении поршень 7 упирается в поршень 5. В камере 1 будет создано давление жидкости, которое приведет в действие задние тормозные механизмы. В случае утечки жидкости из контура привода задних тормозов при торможении поршень 5 упирается в пробку 15 тормозного цилиндра, вследствие чего давление жидкости будет только в камере //, что приводит в действие передние тормозные механизмы.

Если рассмотренный главный тормозной цилиндр используется в диагональном приводе, то поршень 7 создает давление в контуре переднего левого и заднего правого тормозных механизмов.  При этом поршень 5 создает давление в контуре тормозов  переднего правого и заднего левого колес. В большинстве автоматизированных приводов тормозов легковых автомобилей  устанавливаются  вакуумные  усилители.  Эти  усилители  должны обеспечить   необходимую   зависимость   между   усилиями   на   тормозной .педали и усилием передаваемым на поршни главного тормозного цилиндра. В случае выхода усилителя из строя или при неработающем двигателе тормозной привод должен продолжать работать.

Перечисленным требованиям удовлетворяют вакуумные усилители, установленные соосно с главным тормозным цилиндром." Любой вакуумный усилитель состоит из двух основных частей: силового элемента — исполнительного механизма и управляющего устройства — клапана управления. Клапан управления связан с тормозной педалью и предназначен для впуска и выпуска атмосферного воздуха в полость силового элемента, соединенного с главным тормозным цилиндром. За счет разности давлений в обеих сторонах силового элемента на выходе усилителя создается дополнительное усилие, передаваемое на поршни главного тормозного цилиндра.

На таблице XIV цветной вклейки представлен вакуумный усилитель автомобилей «ВАЗ-2108», -2109». В корпусе 19 силового элемента установлена диафрагма 20 и пластмассовый корпус 28 управляющего клапана 26. Диафрагма и корпус клапана делят внутреннюю полость усилителя на две полости: вакуумную ///, соединенную с впускным трубопроводом двигателя, и атмосферную IV. В корпусе 28 размещены клапан 26 с пружиной 25 и поршнем 21, шток с наконечником 16 и буфер 27, а также воздушный фильтр 22.

При работающем двигателе и отпущенной тормозной педали вакуумная /// и атмосферная IV полости соединены между собой через канал В, зазор между клапаном 26 и его седлом на корпусе 28 и через канал Г. При торможении сначала перемещаются толкатель 23, поршень 21 и корпус 28 управляющего клапана, затем клапан 26 передвигается до упора в седло, и вакуумная и атмосферная полости усилителя разъединяются. При дальнейшем перемещении толкателя поршень 21 отходит от клапана 26 и через образовавшийся зазор, канал Г и воздушный фильтр 22 воздух поступает в полость IV. За счет разности давлений в полостях /// и IV создается дополнительное усилие, суммарное действие которого с усилием, прикладываемым водителем к тормозной педали, перемещает корпус 28 с диафрагмой 20. Вместе с ними перемещается и шток 16, который воздействует на главный тормозной цилиндр. После прекращения торможения, когда тормозная педаль отпущена, клапан 26 отходит от седла и через образовавшийся зазор и каналы В и Г полости усилителя III и IV соединяются между собой. Давление в полостях выравнивается, корпус 28 с диафрагмой 20 и штоком 16 под действием возвратной пружины 17 возвращается в исходное положение.

Вакуумный усилитель крепится к кузову с помощью двух шпилек 18, уплотненных резиновым чехлом.

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