На сегодняшний день конструкция тормозных систем большинства легковых автомобилей примерно одинакова. Тормозная система автомобиля состоит из трех типов:
Основная (рабочая) — служит для замедления транспортного средства и для его остановки.
Вспомогательная (аварийная) — запасная тормозная система, необходимая для остановки автомобиля при выходе из строя основной тормозной системы.
Стояночная — тормозная система, которая фиксирует автомобиль во время стоянки и удерживает его на уклонах, но также может быть частью аварийной системы.
Элементы тормозной системы автомобиля
Если говорить о составляющих, то тормозную систему можно разделить на три группы элементов:
- тормозной привод (тормозная педаль; вакуумный усилитель тормозов; главный тормозной цилиндр; колесные тормозные цилиндры; регулятор давления, шланги и трубопроводы);
- тормозные механизмы (тормозной барабан или диск, а также тормозные колодки);
- компоненты вспомогательной электроники (ABS, EBD и т. д.).
Процесс работы тормозной системы
Процесс работы тормозной системы в большинстве легковых автомобилей происходит следующим образом: водитель нажимает на тормозную педаль, которая, в свою очередь, передает усилие на главный тормозной цилиндр через вакуумный усилитель тормозов.
Далее главный тормозной цилиндр создает давление тормозной жидкости, нагнетая ее по контуру к тормозным цилиндрам (в современных автомобилях почти всегда применяется система из двух независимых контуров: если один откажет, второй позволит автомобилю совершить остановку).
Затем колесные цилиндры приводят в действие тормозные механизмы: в каждом из них внутри суппорта (если речь идет о дисковых тормозах) с обеих сторон установлены тормозные колодки, которые, прижимаясь к вращающимся тормозным дискам, замедляют вращение.
Для повышения безопасности в дополнение к вышеописанной схеме автопроизводители стали устанавливать вспомогательные электронные системы, способные повысить эффективность и безопасность торможения. Самые популярные из них — антиблокировочная система (Anti-lock braking system, ABS) и система распределения тормозных усилий (Electronic brakeforce distribution, EBD). Если ABS предотвращает блокировку колес при экстренном торможении, то EBD действует превентивно: управляющая электроника использует датчики ABS, анализирует вращение каждого колеса (а также угол поворота передних колес) при торможении и индивидуально дозирует тормозное усилие на нем.
Все это позволяет автомобилю сохранять курсовую устойчивость, а также снижает вероятность его заноса или сноса при торможении в повороте или на смешанном покрытии.
Диагностика и неисправности тормозной системы
Усложнение конструкции тормозных систем привело как к более обширному списку возможных поломок, так и к более сложной их диагностике. Несмотря на это, многие неисправности можно диагностировать самостоятельно, что позволит вам устранить неполадки на ранней стадии. Далее мы приводим признаки неисправностей и наиболее частые причины их возникновения.
1) Снижение эффективности системы в целом:
Сильный износ тормозных дисков и/или тормозных колодок (несвоевременное техобслуживание).
Снижение фрикционных свойств тормозных колодок (перегрев тормозных механизмов, использование некачественных запчастей и т. д.).
Износ колесных или главного тормозного цилиндров.
Выход из строя вакуумного усилителя тормозов.
Давление в шинах, не предусмотренное заводом-изготовителем автомобиля.
Установка колес, размер которых не предусмотрен заводом-изготовителем автомобиля.
2) Проваливание педали тормоза (или слишком «мягкая» педаль тормоза):
- «Завоздушивание» контуров тормозной системы.
Утечка тормозной жидкости и как следствие серьезные проблемы с автомобилем, вплоть до полного отказа тормозов. Может быть вызвана выходом из строя одного из тормозных контуров.
Закипание тормозной жидкости (некачественная жидкость или несоблюдение сроков ее замены).
Неисправность главного тормозного цилиндра.
Неисправность рабочих (колесных) тормозных цилиндров.
3) Слишком «тугая» педаль тормоза:
Поломка вакуумного усилителя или повреждение его шлангов.
Износ элементов тормозных цилиндров.
4) Уход автомобиля в сторону при торможении:
Неравномерный износ тормозных колодок и/или тормозных дисков (неправильная установка элементов; повреждение суппорта; поломка тормозного цилиндра; повреждение поверхности тормозного диска).
Неисправность или повышенный износ одного или нескольких тормозных колесных цилиндров (некачественная тормозная жидкость, некачественные комплектующие или просто естественный износ деталей).
Отказ одного из тормозных контуров (повреждение герметичности тормозных трубок и шлангов).
Неравномерный износ шин. Чаще всего это вызвано нарушением установочных углов колес (сход-развала) автомобиля.
Неравномерное давление в передних и/или в задних колесах.
5) Вибрация при торможении:
Повреждение тормозных дисков. Часто вызвано их перегревом, к примеру при экстренном торможении на большой скорости.
Повреждение колесного диска или шины.
Некорректная балансировка колес.
6) Посторонний шум при торможении(может выражаться скрежетом или скрипом тормозных механизмов):
Износ колодок до срабатывания специальных индикаторных пластин. Свидетельствует о необходимости замены колодок.
Полный износ фрикционных накладок тормозных колодок. Может сопровождаться вибрацией руля и педали тормоза.
Перегрев тормозных колодок или попадание в них грязи и песка.
Использование некачественных или поддельных тормозных колодок.
Смещение суппорта или недостаточное смазывание штифтов. Необходима установка противоскрипных пластин или очистка и смазка тормозных суппортов.
7) Горит лампа «ABS»:
Неисправность или засорение датчиков ABS.
Выход из строя блока (модулятора) ABS.
Обрыв или плохой контакт в соединении кабелей.
Сгорел предохранитель системы ABS.
8) Горит лампа «Brake»:
Затянут ручной тормоз.
Низкий уровень тормозной жидкости.
Неисправность датчика уровня тормозной жидкости.
Плохой контакт или обрыв соединений рычага ручного тормоза.
Изношены тормозные колодки.
Неисправна система ABS (см. пункт 7).
Периодичность замены колодок и тормозных дисков
Во всех перечисленных случаях необходимо Но лучше всего — не допускать критичного износа деталей. Так, например, разница в толщине нового и изношенного тормозного диска не должна превышать 2-3 мм, а остаточная толщина материала колодок должна составлять не менее 2 мм.
Руководствоваться пробегом автомобиля при замене тормозных элементов не рекомендуется: в условиях городской езды, к примеру, передние колодки могут износиться через 10 тыс. км, в то время как в загородных поездках могут выдержать и 50-60 тыс. км (задние колодки, как правило, изнашиваются в среднем в 2-3 раза медленнее, чем передние).
Оценить состояние тормозных элементов можно, и не снимая колеса с автомобиля: на диске не должно быть глубоких проточек, а металлическая часть колодки не должна прилегать вплотную к тормозному диску.
Профилактика тормозной системы:
- Обращайтесь в специализированные сервис-центры.
- Вовремя меняйте тормозную жидкость: заводы-изготовители рекомендуют проводить эту процедуру каждые 30-40 тысяч километров пробега или раз в два года.
- Новые диски и колодки необходимо обкатывать: на протяжении первых километров после замены запчастей избегайте интенсивных и длительных торможений.
- Не игнорируйтесообщения бортового компьютера автомобиля: современные автомобили могут предупреждать о необходимости посещения сервиса.
- Используйте качественные комплектующие, отвечающие требованиям завода-изготовителя автомобиля.
- При замене колодок рекомендуется использовать смазку для суппортов и очищать их от грязи.
- Следите за состоянием колес автомобиля и не используйте шины и диски, параметры которых отличаются от рекомендуемых заводом-изготовителем авто.
Рабочий тормозной цилиндр является одним из основных механизмов всей тормозной системы. Его главная задача заключается в преобразовании давления жидкости в силу, которая и воздействует на тормозные колодки. Что может насторожить нас в его работе?
Рабочий тормозной цилиндр – роль в тормозной системе
Во время торможения водитель воздействует на педаль тормоза, это усилие, в свою очередь, передается посредством специального штока на поршень . Данный поршень действует на тормозную жидкость, а она уже передает это усилие на рабочие цилиндры. При этом из них выдвигаются специальные поршни, прижимающие тормозные колодки к барабанам или дискам, в зависимости от вида тормозной системы.
Любые неполадки тормозной системы в значительной степени снижают эффективность процесса торможения , а, следовательно, могут привести к очень даже печальным последствиям абсолютно для всех участников движения. Безусловно, причинами неисправности как всей системы в целом, так и отдельных ее элементов, вроде рабочего цилиндра, может послужить, прежде всего, некачественная тормозная жидкость.
Кроме того, не самым лучшим образом на работе системы отразятся и низкокачественные детали, которые довольно быстро изнашиваются.
О том, что необходим ремонт рабочего тормозного цилиндра или же его замена, свидетельствуют следующие признаки:
- при торможении движение автомобиля будет не прямолинейным;
- понижение в бачке уровня тормозной жидкости, узнать же об этом поможет специальный индикатор, расположенный на панели приборов;
- необходимость прикладывания большего усилия на педаль при попытках остановиться.
Ремонт рабочего тормозного цилиндра – решаем проблемы
Рассмотрим возможные поломки рабочего тормозного цилиндра, их признаки, а также методы устранения. В случае, если речь идет о заедании поршня, то узнать о такого рода неисправности можно по непрямолинейному движению авто во время торможения, а при резком торможении даже возможен занос. Чтобы выявить причину необходимо осмотреть все , промыть замаслившиеся и, конечно же, при необходимости заменить изношенные детали на новые. Не скупитесь на оригинальные запчасти, это гарантирует вам, что залезать под капот придется реже.
Если же заедание поршня происходит из-за некачественной жидкости, тогда следует немедленно промыть систему гидропривода и заменить ее поврежденные элементы и саму жидкость на более качественную. Делая это, не забудьте удалить попавший воздух
. Об утечке тормозной жидкости из рабочего цилиндра свидетельствует, естественно, ее пониженный уровень в бачке, а также более затрудненный ход педали тормоза. В этом случае также необходимо определить место течи и заменить все непригодные детали.
Замена рабочего тормозного цилиндра – действуем решительно
Однако, чаще всего, необходима замена рабочего тормозного цилиндра целиком, а не отдельных его комплектующих, особенно, если причиной выхода из строя служит образовавшаяся коррозия. Осуществить замену можно следующим образом. В первую очередь следует демонтировать суппорт. Установив его в тиски, нужно открутить гайки, посредством которых крепится соединительная трубка, и снять ее.
Найдя специальный фиксатор, зажмите его отверткой и с помощью резинового молотка сдвиньте цилиндр вдоль по направляющим пазам, и снимите его. Точно таким же образом следует демонтировать и второй цилиндр. Чтобы установить новую деталь также необходимо зажать отверткой фиксатор, а затем установить элемент в направляющие пазы. Хоть это и теоретически прочное железо, действуйте деликатно, можно нарушить упругость и геометрию пазов.
Иногда установка нового цилиндра может быть немного затруднительной, в этом случае необходимо подпилить напильником заходные фаски. Аналогичным способом устанавливается и вторая деталь, а затем оба рабочих цилиндра следует забить до упора легкими ударами резинового молотка. В завершении следует установить на прежнее место и соединительную трубку.
Тормозная система предназначена для управляемого изменения скорости автомобиля, его остановки, а также удержания на месте длительное время за счет использования тормозной силы между колесом и дорогой. Тормозная сила может создаваться колесным тормозным механизмом, двигателем автомобиля (т.н. торможение двигателем), гидравлическим или электрическим тормозом-замедлителем в трансмиссии.
Для реализации указанных функций на автомобиле устанавливаются следующие виды тормозных систем: рабочая, запасная и стояночная.
Рабочая тормозная система обеспечивает управляемое уменьшение скорости и остановку автомобиля.
Запасная тормозная система используется при отказе и неисправности рабочей системы. Она выполняет аналогичные функции, что и рабочая система. Запасная тормозная система может быть реализована в виде специальной автономной системы или части рабочей тормозной системы (один из контуров тормозного привода).
В зависмости от конструкции фрикционной части различают барабанные и дисковые тормозные механизмы.
Тормозной механизм состоит из вращающейся и неподвижной частей. В качестве вращающейся части барабанного механизма используется тормозной барабан, неподвижной части – тормозные колодки или ленты.
Вращающаяся часть дискового механизма представлена тормозным диском, неподвижная – тормозными колодками. На передней и задней оси современных легковых автомобилей устанавливаются, как правило, дисковые тормозные механизмы.
Дисковый тормозной механизм состоит из вращающегося тормозного диска, двух неподвижнах колодок, установленных внутри суппорта с обеих сторон.
Суппорт закреплен на кронштейне. В пазах суппорта установлены рабочие цилиндры, которые при торможении прижимают тормозные колодки к диску.
Тормозной диск при томожении сильно нагреваются. Охлаждение тормозного диска осуществляется потоком воздуха. Для лучшего отвода тепла на поверхности диска выполняются отверстия. Такой диск называется вентилируемым. Для повышения эффективности торможения и обеспечения стойкости к перегреву на спортивных автомобилях применяются керамические тормозные диски.
Тормозные колодки прижимаются к суппорту пружинными элементами. К колодкам прикреплены фрикционные накладки. На современных автомобилях тормозные колодки оснащаются датчиком износа.
Тормозной привод обеспечивает управление тормозными механизмами. В тормозных системах автомобилей применяются следующие типы тормозных приводов: механический, гидравлический, пневматический, электрический и комбинированный.
Механический привод используется в стояночной тормозной системе. Механический привод представляет собой систему тяг, рычагов и тросов, соединяющую рычаг стояночного тормоза с тормозными механизмами задних колес. Он включает рычаг привода, тросы с регулируемыми наконечниками, уравнитель тросов и рычаги привода колодок.
На некоторых моделях автомобилей стояночная система приводится в действие от ножной педали, т.н. стояночный тормоз с ножным приводом. В последнее время в стояночной системе широко используется электропривод, а само устройство называется электромеханический стояночный тормоз.
Гидравлический привод является основным типом привода в рабочей тормозной системе. Конструкция гидравлического привода включает тормозную педаль, усилитель тормозов, главный тормозной цилиндр, колесные цилиндры, соединительные шланги и трубопроводы.
Тормозная педаль передает усилие от ноги водителя на главный тормозной цилиндр. Усилитель тормозов создает дополнительное усилие, передоваемое от педали тормоза. Наибольшее применение на автомобилях нашел вакуумный усилитель тормозов .
Пневматический привод используется в тормозной системе грузовых автомобилей. Комбинированный тормозной привод представляет собой комбинацию нескольких типов привода. Например, электропневматический привод.
Принцип работы тормозной системы
Принцип работы тормозной системы рассмотрен на примере гидравлической рабочей системы.
При нажатии на педаль тормоза нагрузка передается к усилителю, который создает дополнительное усилие на главном тормозном цилиндре. Поршень главного тормозного цилиндра нагнетает жидкость через трубопроводы к колесным цилиндрам. При этом увеличивается давление жидкости в тормозном приводе. Поршни колесных цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам (барабанам).
При дальнейшем нажатии на педаль увеличивается давление жидкости и происходит срабатывание тормозных механизмов, которое приводит к замедлению вращения колес и поялению тормозных сил в точке контакта шин с дорогой. Чем больше приложена сила к тормозной педали, тем быстрее и эффективнее осуществляется торможение колес. Давление жидкости при торможении может достигать 10-15 МПа.
При окончании торможения (отпускании тормозной педали), педаль под воздействием возвратной пружины перемещается в исходное положение. В исходное положение перемещается поршень главного тормозного цилиндра. Пружинные элементы отводят колодки от дисков (барабанов). Тормозная жидкость из колесных цилиндров по трубопроводам вытесняется в главный тормозной цилиндр. Давление в системе падает.
Эффективность тормозной системы значительно повышается за счет применения систем активной безопасности автомобиля.
Часть первая про то, какими бывают тормозные суппорта, чем они отличаются и как работают, поговорим про рабочий тормозной цилиндр и колодки, устроим небольшую автоугадайку и посмотрим много фотографий. Начнем с тормозного диска.
Тормозной диск
Тормозной диск с плавающим ротором Ferrari 430
Тормозной диск, выполненный из чугуна, жестко закреплен на ступице колеса, то есть вращается со скоростью колеса. Тормозные диски это то, что предстает перед нами, при снятом колесе.
Передний тормозной диск Ford Focus ST
Тормозной диск берет на себя почти всю тепловую энергию, выделяющуюся во время торможения. Поэтому его главной характеристикой является теплоемкость и теплопроводность. Последняя в свою очередь также нужна для того, чтобы быстро отдавать тепло окружающей среде - нагревать воздух. Диск должен обладать достаточной жесткостью, чтобы выдерживать давление колодок и должен переносить частые и сильные перепады температур. В гражданских автомобилях применяют диски из чугуна, который имеет очень низкий коэффициент трения, что повышает износостойкость. Казалось бы, что в тормозах коэффициент трения должен быть большим, но что все в конечном итоге упирается в коэффициент трения покрышек с асфальтом. И только там, где покрышки позволяют, имеет смысл использовать диски из керамики, карбона. Но такие диски будут заметно быстрее изнашиваться.
По конструкции различают цельные диски и вентилируемые (двойные). Цельные представляют из себя плоский цельный диск - такие обычно ставят на задние колеса бюджетных машин.
Цельный задний тормозной диск
Вентиллируемые диски это, по-сути, два цельных диска соединенные перегородками. Вентиллируемые диски гораздо лучше охлаждаются за счет воздуха, который циркулирует между дисками. На дорогих дисках перегородки спроектированы специально так, чтобы улучшить циркуляцию воздуха.
Вентиллируемый передний тормозной диск BMW
Для облегчения веса ступичную часть диска (колокол) изготавливают из более легких сплавов (алюминий), а сам ротор (рабочая поверхность) крепится болтами. Причем крепление может быть не жестким и допускать некоторое осевое смещение рабочей части диска - диски с плавающим ротором.
Составной тормозной диск Mitsubishi Evolution X
Диски с насечками помогают отводить горячие газы от трущихся поверхностей колодки и диска, и с одной стороны увеличивают площадь поверхности диска (для лучшего охлаждения), а с другой уменьшают площадь соприкосновения колодки с диском, соответственно меньше тепла выделяется в паре трения.
Вентиллируемый диск с насечками. В разрезе видно структуру перемычек, соединяющих две части диска
Перфорируемые диски имеют сквозные и глухие отверстия и способствуют лучшему охлаждению диска. Также с одной стороны они уменьшают жесткость всей конструкции, а с другой помогают диску легче переносить деформации связанные с постоянными и быстрыми нагреваниями и охлаждениями.
Тормозной диск с перфорацией Aston Martin в виде настенных часов
Сравнение разных видов дисков
Тормозной диск, а вернее его размер напрямую влияет на минимальный размер колесных дисков и косвенно на профиль резины. Чем больше требуется тормозной диск, тем больше будет колесо, ведь сам диск и суппорт должны поместиться в колесный диск и еще иметь зазор для доступа воздуха для охлаждения и не перегревать сами колеса.
Суппорт
Тормозной суппорт Brembo «Extrema» для Ferrari LaFerrari
Задача суппорта - прижимать колодки к тормозному диску с обеих сторон. На передних колесах суппорт крепится к поворотному кулаку и неподвижен относительно вращающегося тормозного диска. Колодки к диску прижимает рабочий цилиндр (от одного до шести-восьми), приводимый в действие высоким давлением тормозной жидкости. Рабочие цилиндры могут находиться как с одной стороны цилиндра, так и с обеих.
Однопоршневой плавающий суппорт BMW
В обычных машинах в суппорте находится один рабочий цилиндр, размещенный с внутренней стороны. Для гоночных машин хорошо подходят суппорта с несколькими рабочими цилиндрами (многопоршневые), но в гонках редко когда торможение происходит до полной остановки, обычно там необходимо быстро и эффективно сбросить скорость (ну, скажем, до 90 км/ч и пройти крутой поворот). Несколько рабочих цилиндров равномернее прижимают колодку к диску, и тепло распределяется равномернее. Но у таких конструкций меньше прижимной силы, из-за малого размера самих поршней и цилиндров. Один большой рабочий цилиндр развивает большее усилие, чем, например, два-три маленьких.
Однопоршневой плавающий суппорт с тормозными колодками
Распространены две конструкции - с плавающим и фиксированным суппортом. В гражданских автомобилях применяется первая. Состоит из двух частей - самого суппорта и направляющей колодок.
Колодки в направляющей (без суппорта)
Плавающий суппорт закреплен только по оси вращения тормозного диска (колеса) и может свободно перемещаться перпендикулярно ей по направляющим (пальцам), закрепленным в направляющей колодок. Это позволяет разместить один или несколько тормозных цилиндров только с одной стороны суппорта, но при этом иметь равномерное прижатие колодок к диску с двух сторон. Поршень рабочего цилиндра давит на колодку, прижимая ее к тормозному диску, при этом толкая суппорт от поршня, что приводит к прижиму колодки с противоположной стороны диска.
Двухпоршневой плавающий суппорт в сборе с направляющими и колодками
Фиксированные суппорта жестко закреплены относительно диска и имеют от двух до восьми рабочих цилиндров, расположенных с разных сторон относительно диска. Сами суппорта разрезные, либо отлиты одной частью.
Четырехпоршневой фиксированный монолитный суппорт в разрезе
Суппорт крепится к поворотному кулаку либо непосредстенно, либо через специальные скобы.
Крепление суппорта Honda Civic (фиксированный составной четырехпоршневой)
Суппорт имеет два отверстия - для подачи тормозной жидкости и для прокачки (обычно располагают сверху, чтобы воздух легче выходил).
Плавающий однопоршневой задний суппорт KIA Sorento. Стрелками отмечены входной порт и штуцер для прокачки (под резиновым колпачком)
Фиксированные суппорта могут быть составными (суппорт имеет продольный разрез и состоит из двух зеркальных половинок) и монолитными. Первые проще в изготовлении. В целом они имеют примерно одинаковую прочность, причем составным добавляют жесткость стальные болты, соединяющие две части алюминиевого суппорта. (Причем модуль упругости стали увеличивается с ростом температуры, в то время как для алюминия он падает, но для дорогих монолитных суппортов применяют особые сплавы аллюминия, которые не так сильно этому подвержены).
Монолитный фиксированный суппорт
Две половины фиксированных суппортов соедининены трубкой для подачи тормозной жидкости ко второй половине. Обычно она располагается снаружи, но может проходит каналом и внутри суппорта.
Составной шестипоршневой фиксированный суппорт. Снизу трубка для соединения двух половин
На разных машина расположение тормозных суппортов относительно диска носит, казалось бы, совершенно случайный характер. Каких только конфигураций нет (наиболее часто встречающаяся - передний суппорт смещен назад, задний - вперед, т. е. суппорта «смотрят» друг на друга). В целом, тормозной суппорт следует держать подальше от пыли, грязи и воды летящей с дороги, но это приводит к повышению центра тяжести (особенно на гоночных машинах с огромными и тяжелыми суппортами). Расположение переднего суппорта продиктовано расположением рулевой тяги и геометрией подвески. Расположением суппортов можно немного повлиять на продольную развесовку машины и длину тормозной магистрали, которая влияет на скорость срабатывания тормозов. Также следует принимать во внимание удобство обслуживания. Там где это важно, следует учитывать направления потоков воздуха для охлаждения тормозов - охлаждать ли сначала суппорт или диск.
Рабочий тормозной цилиндр
Разрез рабочего цилиндра с поршнем Chevrolet Corvette ZR1
Рабочий цилиндр представляет из себя поршень, который ходит в просверленном отверстии в суппорте. Поршень давит непосредственно на тормозную колодку под действием давления тормозной жидкости. Для уплотнения используется резиновое кольцо, вставленное в углубление в стенке поршня (суппорта). Сам поршень полый, обычно в виде стакана, часто покрыт хромом для защиты от коррозии. Для защиты от попадания в рабочий цилиндр пыли и грязи используется пыльник, фиксирующийся одной стороной на поршне, а другой на суппорте. Пыльник выполнен из жаропрочной резины.
Поршень рабочего цилиндра
В многопоршневых суппортах (6 и выше) принято использовать рабочие цилиндры разного диаметра, который увеличивается к задней части колодки/суппорта. То есть задняя часть колодки прижимается сильнее. Это позволяет добиться более равномерного износа колодки, помогая эффективнее распределять тепло. Кроме того при торможении колодка стачивается, образуя пыль, которая накапливается к задней части колодки.
Поршень рабочего цилиндра. Такая конструкция поршня позволяет меньше тепла передавать тормозной жидкости
Тормозные колодки
Колодка это металлическая пластина с нанесенным на нее фрикционным слоем, который должен быть устойчив к высоким температурам. Коэффициент трения фрикционного слоя у обычных (гражданских колодок) не превышает 0.4. Нужно учитывать что высокий коэффициент трения в паре колодка-диск приводит к визгу при торможении, из-за возникающих вибраций. Для термоизоляции тормозной колодки от поршня рабочего цилиндра и самое главное от тормозной жидкости изпользуют резиновые или медные составы, нанесенные между колодкой и поршнем. Это кроме того помогает снизить уровень вибраций и визга.
Из-за большой твердости (и хрупкости) фрикционного слоя на колодках применяют насечки. Обычно это вертикальный (один или несколько в зависимости от площади колодки) разрез по центру, который предотвращает растрескивание колодки (из-за постоянного термического расширения и сужения), а также помогает очищать трущиеся поверхности от ржавчины с тормозного диска, пыли, грязи и способствует отводу горячих газов.
Для своевременного оповещения об износе колодок на них устанавливают механический индикатор износа. Он представляет из себя тонкую металлическую пластинку, которая при износе колодки начинает касаться диска и издавать вигз при торможении.
На верхних колодках хорошо виден индикатор износа
В заключении рассмотрим пару фотографий и попробуем определить что там к чему.
Передние тормоза Ford Focus 2012
Это фотография тормозов одного из кадабровцев. Он любит играть в шашечки на МКАДе и у него очень крутые тормоза. Попробуйте отгадать авто и владельца.
Во второй части мы поговорим про тормозную магистраль, тормозную жидкость, поймем принцип работы главного тормозного цилиндра, регулятора и вакуумного усилителя тормозов. В третьей части рассмотрим конструкцию тормозных барабанов, стояночного тормоза, отличия задних суппортов и попробуем «вскрыть» блок ABS.
Необходима для быстрого изменения скорости или полной остановки автомобиля и удержания его на месте при стоянке.
Для этого на автомобиле есть такие виды тормозных систем, как — рабочая, стояночная, запасная и вспомогательная система (тормоз-замедлитель).
Рабочая тормозная система всегда используется при любой скорости автомобиля для полной остановки или для снижения скорости. Рабочая тормозная система начинает работать при нажатии на педаль тормоза. Эта система самая эффективная при сравнении с другими видами.
Запасная тормозная система применяется при неисправности основной системы. Запасная тормозная система бывает в виде автономной системы или её функции выполняет часть исправной рабочей тормозной системы.
Стояночная тормозная система необходима для удержания автомобиля определенное время на одном месте. Стояночная система полностью исключает движение автомобиля самопроизвольно.
Вспомогательная тормозная система применяется на автомобилях с повышенной массой. Вспомогательная система используется для торможения на спусках. Часто бывает, что на автомобилях роль вспомогательной системы выполняет двигатель, где выпускной трубопровод перекрывается заслонкой.
Тормозная система — это важное средство автомобиля для обеспечения активной безопасности. На автомобилях применяются разные системы и устройства, повышающие эффективность системы при торможении — это антиблокировочная система, усилитель экстренного торможения, усилитель тормозов.
Тормозная система включает в себя тормозной привод и тормозной механизм.
Схема гидропривода тормозов:
1 — трубопровод контура «левый передний-правый задний тормоз»; 2-сигнальное устройство; 3 — трубопровод контура «правый передний — левый задний тормоз»; 4 — бачок главного цилиндра; 5 — главный цилиндр гидропривода тормозов; 6 — вакуумный усилитель; 7 — педаль тормоза; 8 — регулятор давления задних тормозов; 9 — трос стояночного тормоза; 10 — тормозной механизм заднего колеса; 11 — регулировочный наконечник стояночного тормоза; 12 — рычаг привода стояночного тормоза; 13 — тормозной механизм переднего колеса.
Тормозной механизм блокирует вращение колес и как результат появление тормозной силы, которая останавливает транспортное средство. Тормозные механизмы находятся на задних и передних колесах.
По идее — все тормозные механизмы логично называть колодочными. И уже в свою очередь, их можно разделить по трению — дисковые и барабанные. Тормозные механизмы основной системы монтируются в колесе, а механизм стояночной системы находится за раздаточной коробкой или коробкой передач.
О барабанных и дисковых тормозных механизмах
Тормозной механизм обычно состоит из двух частей, из вращающейся и неподвижной. Вращающаяся часть барабанного механизма — это тормозной барабан, а неподвижная часть – тормозные колодки.
Барабанные тормозные механизмы обычно стоят на задних колесах. В процессе износа зазор между барабаном и колодкой увеличивается и для его устранения есть механические регуляторы.
Барабанный тормозной механизм заднего колеса:
1 – чашка; 2 – прижимная пружина; 3 – приводной рычаг; 4 – тормозная колодка; 5 – верхняя стяжная пружина; 6 – распорная планка; 7 – регулировочный клин; 8 – колесный тормозной цилиндр; 9 – тормозной щит; 10 – болт; 11 – стержень; 12 – эксцентрик; 13 – нажимная пружина; 14 – нижняя стяжная пружина; 15 – прижимная пружина распорной планки.
На автомобилях тормозные механизмы могут иметь разные сочетания:
- два дисковых передних, два барабанных задних;
- четыре дисковых;
- четыре барабанных.
В тормозном дисковом механизме — диск вращается, а две колодки стоят неподвижно, они установлены внутри суппорта. В суппорте стоят рабочие цилиндры, они при торможении прижимают к диску тормозные колодки, а сам суппорт хорошо закреплен на кронштейне. Для улучшения отвода тепла из рабочей зоны часто применяют вентилируемые диски.
Схема дискового тормозного механизма:
1 — колесная шпилька; 2 — направляющий палец; 3 — смотровое отверстие; 4 — суппорт; 5 — клапан; 6 — рабочий цилиндр; 7 — тормозной шланг; 8 — тормозная колодка; 9 — вентиляционное отверстие; 10 — тормозной диск; 11 — ступица колеса; 12 — грязезащитный колпачок.
О тормозных приводах
В автомобильных тормозных системах нашли применение вот эти типы тормозных приводов:
- гидравлический;
- пневматический;
- комбинированный.
- механический;
Гидравлический привод получил самое широкое распространение в рабочей тормозной системе автомобиля. В него входят:
- главный тормозной цилиндр;
- тормозная педаль;
- колесные цилиндры;
- усилитель тормозов
- шланги и трубопроводы (рабочие контура).
При усилии на тормозную педаль водителем, та передает усилие от ноги на главный тормозной цилиндр. Усилитель тормозов дополнительно создает усилие, облегчая тем самым жизнь водителя. Широкое применение на машинах приобрел вакуумный усилитель тормозов.
Главный тормозной цилиндр нагнетает тормозную жидкость к тормозным цилиндрам. Обычно над главным цилиндром стоит расширительный бачок, в нем содержится тормозная жидкость.
Колесный цилиндр прижимает тормозные колодки к тормозному барабану или диску.
Рабочий контур сейчас представляет из себя основной и вспомогательный. Например, вся система исправна, то значит работают оба, но при неисправности одного из них — другой будет работать.
Широко распространены три основные компоновки разделения рабочих контуров:
- 2 + 2 подключенных параллельно — задние + передние;
- 2 + 2 подключенных диагонально — правый передний + левый задний и так далее;
- 4 + 2 в один контур подключены два передних, а в другой тормозные механизмы всех колес.
Схема компоновки гидропривода:
1 — главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем; 2 — регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах; 3-4 — рабочие контуры.
Прогресс не стоит на месте и сейчас в состав гидравлического тормозного привода добавляются разные электронные компоненты:
- усилитель экстренного торможения
- антиблокировочная система тормозов;
- антипробуксовочная система;
- система распределения тормозных усилий;
- электронная блокировка дифференциала.
Пневматический привод применяется в тормозной системе большегрузных автомобилей.
Комбинированный тормозной привод — это комбинация разных типов привода.
Механический привод применяется в стояночной тормозной системе. Он включает в себя систему тяг и тросов, с помощью которых объединяет систему в одно целое, обычно на задние колеса имеет привод. Рычаг тормоза соединен при помощи тонкого троса с тормозными механизмами, где есть устройство, которое приводит в действие основные или стояночные колодки.
Есть автомобили, где стояночная система работает от ножной педали. Сейчас всё чаще стали применять в стояночной системе электропривод, который получил название — электромеханический стояночный тормоз .
Итак, как работает гидравлическая тормозная система
Осталось рассмотреть работу тормозной системы, что мы сделаем на примере гидравлической системы.
Когда водитель нажимает на педаль тормоза, то передается нагрузка к усилителю и тот создает усилие на главном тормозном цилиндре. А в свою очередь поршень через трубопроводы нагнетает жидкость к колесным цилиндрам. Поршни колесных цилиндров от давления жидкости передвигают тормозные колодки к дискам или барабанам и происходит торможение автомобиля.
Когда водитель убирает ногу с педали тормоза, то педаль от действия возвратной пружины возвращается в начальное положение. Также, в свое положение возвращается и поршень главного тормозного цилиндра, а пружины отводят колодки от барабанов или дисков.
