Автомобили

Книга самодеятельного конструктора автомобилей

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Тормозная система автомобилей, состоящая из тормозов и их привода, предназначена для снижения скорости движения вплоть до полной остановки при минимальном тормозном пути. Она позволяет сохранять заданную скорость при движении под уклон, а также обеспечивать неподвижность автомобиля на стоянках. Таким образом, тормозная система характеризует тормозные свойства автомобиля (как иногда называют — тормозную динамику).

В соответствии с современными требованиями у автомобиля должны быть тормозные системы, выполняющие различные функции. Основная — рабочая тормозная система, предназначена для уменьшения   скорости   движения   вплоть   до   полной   остановки автомобиля. Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля на месте. Эти две системы в конструктивном отношении должны быть независимы друг от друга. Кроме того, следует предусмотреть запасную тормозную систему, которая выполняет функции рабочей при отказе последней. У самодельных автомобилей функции запасной выполняет стояночная тормозная система.

У автомобилей с массой не более 600 кг допустима установка рабочих тормозов только на задние колеса, а для всех остальных— на все колеса. Для небольших машин с полной массой не более 800 кг можно применить привод механического типа. При небольших колесах можно использовать тормозные барабаны мотоколясок или мотоцикла М-62. При установке на микроавтомобиль они должны быть немного переделаны: их литую крышку следует заменить стальным точеным или вырезанным из листа диском.

При применении механического привода необходимо предусмотреть устройства натяжения тросов для регулировки свободного хода педали привода и рычага стояночного тормоза. Проектируя механический привод, следует тщательно продумать траекторию перемещения тросов, чтобы исключить возможность заедания привода во время эксплуатации. Для обеспечения одинакового усилия на каждую пару колес в конструкции привода должно быть уравнительное устройство. Рычаг стояночного тормоза необходимо оборудовать фиксирующим устройством, позволяющим длительное время оставлять автомобиль в заторможенном состоянии. Это устройство обычно выполняется в виде храпового механизма. При создании своей конструкции привода желательно использовать элементы заводского изготовления.

В более тяжелых и скоростных конструкциях желательно устанавливать тормозные системы с гидравлическим приводом ( 79). В табл. 28 приведены некоторые характеристики тормозных систем, применяемых в отечественных автомобилях и мотоколясках.

При выборе тормозной системы необходимо проверить, насколько она соответствует массе проектируемого автомобиля. Если выбрать тормоза с недостаточными тормозными моментами, то не будет обеспечен требуемый норматив по длине тормозного пути и замедлению. Он будет больше установленного. Если же взять тормоза с большими тормозными моментами, чем это требуется, будет происходить частая блокировка колес. Следствием этого будет повышенный износ шин и возрастание тормозного пути. Исследования показали, что тормозной путь автомобиля с заблокированными колесами на 15 ... 20% больше, чем при торможении на грани блокировки колес.

Первоначально колесные тормоза можно подобрать ориентировочно, считая, что на 100 кг массы автомобиля в среднем требуется тормозная  поверхность  площадью  77 см2. 

После умножения значения этого усилия на радиус качения получим значение максимального тормозного момента, который необходимо развить тормозам при полном использовании сцепной силы тяжести. Тормозной момент можно рассчитать теоретически для известной конструкции тормозного механизма. Расчет тор-

мозных механизмов различных типов приведен в специальной литературе.

Более точно подобрать тормоза можно с учетом не только площади тормозных накладок, но и геометрических размеров тормозных барабанов. При этом следует иметь в виду, что увеличение диаметра тормозных барабанов ограничивается обеспечением необходимого охлаждения тормозов при торможении.

Практически установлено, что на колесах с ободом 10 дюймов трудно установить тормозные барабаны диаметром более 180 мм. У небольших автомобилей тормозные барабаны имеют диаметр 170 ... 200 мм.

Правильность подбора тормозов можно оценить с помощью коэффициента эффективности

системы определяется на холодных тормозных механизмах. Начальная скорость торможения 80 км/ч. При торможении должно быть достигнуто установившееся замедление не менее 7 м/с2, тормозной путь 43,2 м.

Испытания I проводят при нагретых путем ряда предварительных торможений тормозных механизмах. Длина тормозного пути не должна превышать 65% тормозного пути, полученного при испытаниях «ноль», а установившееся замедление при испытаниях I должно составлять 0,75 от замедления при испытаниях «ноль» (5,4 м/с2).

Запасные тормозные системы должны обеспечить замедления автомобиля не менее 2,9 м/с2.

Стояночный тормоз с ручным приводом должен удерживать автомобиль как на спуске, так и на подъеме. При затормаживании автомобиля на подъеме задние колеса нагружаются больше. Поэтому с учетом того, что в легковых автомобилях стояночный тормоз действует в основном на задние колеса, расчет необходимого тормозного момента производят по формуле

где a — значение уклона в градусах, соответствующее его крутизне не менее 25%;

L — база автомобиля, м;

h — высота центра масс, м;

а — расстояние по горизонтали от передней оси до центра

масс, м;

гк — радиус качения колеса, м;

/па — полная масса автомобиля, кг.

После изготовления автомобиля оценка правильности выбора рабочей тормозной системы производится по длине тормозного пути и установившемуся замедлению, а для стояночных и вспомогательных тормозных систем — по суммарной тормозной силе. По принятому в настоящее время ГОСТ 22835—77 производятся три типа испытаний эффективности тормозных систем и механизмов: испытания «ноль», испытания I и испытания П. Для самодельных автомобилей достаточно провести испытания «ноль» и I.

При испытаниях «ноль» эффективность рабочей тормозной

В этой формуле Л =1,0, скорость берется в км/ч и установившееся замедление <% в м/с2.

Конструкция привода тормоза (см.  76) должна быть такой, чтобы усилия на тормозной педали не превышали 490,5 Н (50 кгс), а на рычаге стояночного тормоза 392 Н (40 кгс). Учитывая имеющиеся у людей привычные ассоциация, необходимо, чтобы педаль при торможении выжималась «от себя», а рычаг ручного тормоза перемещался «на себя».

Главный тормозной цилиндр гидравлического тормоза должен иметь отдельный резервуар или отсек в общем резервуаре для каждого контура тормозной системы и утечка жидкости из одного резервуара или отсека не должна приводить к утечке из другого. Заправочные отверстия резервуара главного тормозного цилиндра должны быть легко' доступными и герметично закрываться. После установки тормозной системы привод должен обеспечивать герметичность при давлении не менее 9 МПа  (100 кгс/см2).

В соответствии с требованиями ГОСТ 23180—78 тормозные системы оборудуются устройствами сигнализации и контроля, которые должны быть постоянно включены в тормозную систему. Сигнализация при отказе любого контура тормозного привода рабочей тормозной системы должна осуществляться подачей звукового сигнала и (или) светового сигнала красного цвета с частотой от 0,5 до 2,5 Гц. Сигнализация должна срабатывать при падении уровня тормозной жидкости в резервуарах гидравлического привода, когда объем ее уменьшается до 25% от номинального. Сигнал о неисправности в тормозной системе должен действовать до принятия необходимых мер.

Система сигнализации включения стояночного тормоза должна срабатывать с момента включения последнего и отличаться по частоте от светового сигнала аварийного состояния и контроля рабочей тормозной системы.