С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Гидравлический тормозной привод служит


Гидравлический привод тормозов автомобиля

Категория:

   Техническое обслуживание автомобилей

Гидравлический привод тормозов автомобиля

Приводом тормозов называется совокупность устройств, предназначенных для передачи усилия, создаваемого водителем на педале или рычаге, к тормозным механизмам.

Рабочий тормоз с гидравлическим приводом (рис. 17.4) состоит из главного тормозного цилиндра, создающего давление жидкости в гидравлической системе привода и сообщающегося с резервуаром для тормозной жидкости; колесных тормозных цилиндров, передающих давление тормозной жидкости на тормозные колодки; соединительных трубопроводов и шлангов. В отдельных случаях в гидропривод может быть включен разделитель тормозных механизмов, регулятор давления, усилитель.

Рис. 17.4. Схема рабочей тормозной системы с гидравлическим приводом

При нажатии на педаль шток перемещает поршень, который вытесняет жидкость по трубопроводам к рабочим тормозным цилиндрам. Под давлением жидкости поршни раздвигаются и через опорные стержни передают тормозные усилия колодкам, которые фрикционными накладками прижимаются к тормозному барабану, вызывая торможение колес. При отпускании педали колодки, находящиеся на неподвижной оси, под действием стяжных пружин отходят от барабана и возвращают поршни в исходное положение, вытесняя жидкость по трубопроводу обратно в главный тормозной цилиндр. При этом давление в трубопроводах остается избыточным, благодаря чему устраняется возможность проникновения воздуха в систему.

Главный тормозной цилиндр. Для преобразования механического усилия, приложенного к педали, в давление жидкости, служит главный тормозной цилиндр (рис. 17.5). Цилиндр обычно отливают вместе с резервуаром (или резервуар изготовляют отдельно и соединяют с главным цилиндром). Резервуар закрыт крышкой. Заливное отверстие крышки завинчено пробкой с плоским отражателем, который препятствует выплескиванию жидкости. В цилиндре расположены поршень, возвратная пружина, впускной (обратный) клапан и установленный в нем выпускной клапан с пружиной и упорной тарелкой. Герметичная посадка поршня в цилиндре обеспечивается двумя резиновыми манжетами. Между манжетой и пружиной установлена шайба.

Поршень прижимается пружиной к шайбе, закрепленной в цилиндре стопорным кольцом. Шток навинчивается на тягу и фиксируется контргайкой. Тяга пальцем соединяется с педалью. Гофрированный резиновый чехол предохраняет цилиндр от пыли и грязи. На выходном отверстии цилиндра болтом закрепляется тройник.

Резервуар сообщается с цилиндром двумя отверстиями: перепускным Б и компенсационным В. Отверстие Б всегда сообщает резервуар с полостью А, а отверстие В сообщает резервуар с цилиндром только при исходном положении поршня, когда к педали тормоза не приложено усилие. В начальный момент торможения (при нажатии на педаль тормоза) манжета перекрывает отверстие В, после чего жидкость через выпускной клапан 8 и магистраль поступает в колесные тормозные цилиндры. При отторма-живании (педаль отпущена) возврату жидкости в главный цилиндр препятствует пружина, прижимая обратный клапан к выходному отверстию цилиндра.

Рис. 17.5. Главный тормозной цилиндр гидравлического привода автомобиля TA3-53A

Когда поршень возвращается в исходное положение и усилие, действующее на клапан со стороны магистрали, уравнивается с усилием пружины, поступление жидкости в цилиндр прекращается. В магистрали и в колесных цилиндрах сохраняется избыточное давление (около 0,05 МПа), которое обеспечивает плотное прилегание манжет к поверхности колесных цилиндров и препятствует попаданию воздуха в систему.

При быстром отпускании педали тормоза жидкость не успевает сразу заполнить освободившийся объем в главном цилиндре (из-за сопротивления трубопроводов и обратного клапана) и в нем создается разрежение, которое может привести к подсосу воздуха и запаздыванию срабатывания привода при повторном торможении. Нормальная работа системы в этих условиях обеспечивается шестью перепускными отверстиями в поршне. За счет разрежения в цилиндре жидкость из полости А проникает через эти отверстия в освобождаемое поршнем пространство, отгибая края манжеты. Полость А пополняется жидкостью из резервуара через отверстие Б. Избыток жидкости при ее возврате в цилиндр проходит в резервуар через отверстие В. К днищу поршня прикреплена звездочка, которая препятствует прилипанию манжеты к отверстиям в поршне.

Конструкция главных тормозных цилиндров многих моделей автомобилей аналогична описанной.

На автомобилях ГАЗ-24 «Волга», «Москвич-2140», автомобилях семейства ВАЗ и др. устанавливают сдвоенный главный тормозной цилиндр повышенной надежности с разделенным управлением тормозами передних и задних колес.

Сдвоенный главный тормозной цилиндр (рис. 17.6) тандемного типа имеет чугунный корпус, в котором помещены два поршня. Поршень, приводящий в действие контур передних колес, по устройству незначительно отличается от поршня привода контура задних колес. В поршень упирается шток тормозной педали. Поршни в корпусе образуют две камеры, которые через отверстия соединяются трубопроводами с передними и задними колесными цилиндрами. Над двумя другими отверстиями камер расположено по одному резервуару с тормозной жидкостью.

Рис. 17.6. Сдвоенный главный тормозной цилиндр автомобилей ВАЗ

Когда педаль тормоза отпущена, пружина перемещает поршень в крайнее правое (исходное) положение. При этом поршень упирается в ограничитель, а поршень под действием пружины — в ограничитель. Камеры отделяются одна от другой манжетой, надетой на поршень.

В кольцевые канавки каждого поршня вставлены резиновое уплотни-тельное кольцо и упорная втулка. В исходном положении пружина прижимает уплотнительное кольцо к упорной втулке, в результате чего образуются зазоры (щели). Через них и отверстия камеры сообщаются с бачками, и в обоих контурах жидкость не испытывает избыточного давления.

Рис. 17.7. Разделитель гидравлического привода тормозных механизмов

При нажатии на тормозную педаль поршень перемещается, кольцевой зазор устраняется и буртик поршня прижимается к уп-лотнительному кольцу. После этого наступает рабочий ход: жидкость вытесняется в колесные цилиндры, и в контуре передних тормозов создается необходимое для торможения давление жидкости. Практически одновременно с поршнем перемещается поршень, увеличивая давление жидкости в контуре привода задних колес. Давление жидкости, возникающее в камере, передается через поршень жидкости, находящейся в камере. Поэтому при исправном состоянии обоих контуров давление жидкости в них почти одинаково.

Если в результате повреждения привода произойдет утечка жидкости из контура передних тормозов, то при нажатии на тормозную педаль поршень упирается в поршень. В камере создается давление жидкости, которое приводит в действие тормоза задних колес. При утечке жидкости из контура задних тормозов при нажатии на тормозную педаль поршень упирается в пробку, в результате чего создается избыточное давление жидкости в камере и соответственно в контуре передних тормозов.

Разделитель тормозов. Для автоматического отключения неисправной линии гидравлического привода в систему вводится разделитель тормозных механизмов (рис. 17.7). Он состоит из корпуса, внутри которого находятся два поршня, прижимаемые пружинами к упорному кольцу.

При нажатии на педаль жидкость поступает в полость и по каналу проходит в полость между поршнями. Под давлением жидкости поршни расходятся, сжимая пружины. При этом давление жидкости, находящейся в полостях повышается и по каналам и трубопроводам передается к тормозным механизмам передних и задних колес.

При повреждении одной из ветвей гидропривода давление жидкости в соответствующей полости падает и поршень этой полости удерживается в крайнем наружном положении силой остаточного давления 0,08—0,12 МПа жидкости в линии главный цилиндр — разделитель, преодолевающей сопротивление его пружины.

В это время поршень перекрывает соответствующее компенсационное отверстие, жидкость из главного цилиндра в поврежденную ветвь не поступает и во время торможения перемещается только поршень исправной ветви гидропривода.

Признаком отказа в работе одной части привода является «провали-вание» педали тормоза при первом торможении. При последующих торможениях «провал» тормозной педали не ощущается, так как жидкость расходуется только на привод исправной части гидропривода. В этом случае тормозная система работает с меньшей эффективностью.

При прокачке гидропривода от попавшего в систему воздуха используют клапан прокачки.

Колесный тормозной цилиндр. Для преобразования давления жидкости в механическое усилие на колодках служит колесный тормозной цилиндр. Колесные цилиндры бывают двух- и однопоршневые. В чугунном корпусе двухпоршневого цилиндра (рис. 17.8, а) расположены два поршня, две уплотнительные манжеты и пружина. С торцов на цилиндр надеты грязезащитные колпаки. В поршни запрессованы стальные толкатели, в прорези которых заходят торцы тормозных колодок. К отверстию подводится жидкость из магистрали.

Рис. 17.8. Колесный барабанный тормозной механизм с гидравлическим приводом: а — тормозной цилиндр; б — общее устройство тормозного механизма

Через верхнее отверстие, закрываемое конусом перепускного клапана, выпускают воздух при его попадании в магистраль. Канал в клапане предохраняется от загрязнения болтом или колпачком.

В колесных тормозных цилиндрах легковых автомобилей ГАЗ, ВАЗ, АЗЛК и др. установлено простое оригинальное приспособление для автоматического поддержания постоянного зазора между тормозным барабаном и антифрикционной накладкой колодки.

Приспособление состоит из двух разрезанных колец, установленных в цилиндре с большим натягом. В кольце нарезана резьба с шириной канавки 3,5 мм. В эту резьбу ввернуты поршни, имеющие резьбу, но с шириной канавки 1,5 мм. Таким образом, поршень может в осевом направлении перемещаться на 2 мм, что соответствует нормальному зазору между накладкой и барабаном. При износе фрикционных накладок 2-миллиметровый ход поршня не обеспечивает прилегания колодок к барабану, и наступает момент, когда поршень своим буртиком потянет за собой кольцо, преодолевая усилие его посадки.

При обратном перемещении колодок сила стяжной пружины колодок оказывается недостаточной для обратного перемещения кольца, и оно остается в новом положении. Перемещением кольца в новое положение и достигается автоматическая установка необходимого зазора между фрикционными накладками тормозных колодок и барабаном.

Колесный колодочный механизм (рис. 17.8, б) с гидроприводом состоит из опорного диска, прикрепленного к фланцам поворотных цапф передней оси или к фланцам полуосевых рукавов заднего моста. В верхней части диска установлен тормозной цилиндр. В нижней его части укреплены опорные пальцы с бронзовыми эксцентриками, на которые установлены тормозные колодки. Поворот опорных пальцев позволяет регулировать зазор между колодками и тормозным барабаном. К колодкам прикреплены фрикционные накладки. Верхние концы ребер колодок входят в прорези толкателей поршней колесного.

Рис. 17.9. Регулятор давления жидкости в гидравлическом приводе тормозов задних колес автомобиля «Москвич-2140»

Колодки размещены внутри тормозного барабана, прикрепленного к ступице колес винтами. Во фланце барабана предусмотрено отверстие для проверки (щупом) зазоров между колодками и барабаном. Колодки 15 опираются на регулировочные эксцентрики и прижимаются к ним пружиной. Эксцентрики удерживаются от поворачивания пружинами. Установленные на опорном диске скобы с пластинчатыми пружинами удерживают колодки от боковых смещений. Относительно тормозного барабана колодки центрируются эксцентриками и эксцентриками опорных пальцев.

Регулятор давления в гидроприводе задних колес автомобиля. Регулятор служит для автоматического регулирования силы торможения в зависимости от нагрузки на заднюю ось и состояния дорожного покрытия. При торможении происходит динамическое перераспределение нагрузки, приходящейся на переднюю и заднюю оси. Наличие регулятора давления автоматически снижает давление тормозной жидкости в гидроприводе задних колес, т. е. снижает эффективность торможения при уменьшении нагрузки на заднюю подвеску.

Регулятор давления в гидроприводе задних колес устанавливается на легковых автомобилях семейства ВАЗ, АЗЛК и др.

Регулятор давления (рис. 17.9) автомобиля «Москвич-2140» установлен на кронштейне. Рычаг регулятора установлен на валу и соединен с балкой заднего моста при помощи специальной одновитко-вой нагрузочной пружины через резиновую втулку и шток. При таком соединении любое изменение вертикальной нагрузки на задний мост будет вызывать прогиб рессор и перемещение кузова относительно балки заднего моста, что в свою очередь вызывает изменение закрутки витка нагрузочной пружины, и, как следствие, перемещение рычага, приводящего в действие механизм регулятора. В результате этого в необходимый момент происходит частичное или полное выключение ветви гидропривода задних колес, чем достигается регулирование тормозного момента на задних колесах и прекращение их блокировки. Зазор между концом штока поршня и болтом должен быть 0,1 мм, который регулируется после отвертывания контргайки.

На автомобилях ВАЗ соединение регулятора с балкой заднего моста осуществляется при помощи рычага и торсиона.

Реклама:
Читать далее: Усилитель тормозного привода автомобиля

Категория: - Техническое обслуживание автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Приводы управления тормозами

Тормозной привод — это совокупность устройств для передачи усилия, прикладываемого водителем к тормозным механизмам, и управления ими при торможении ТС. Находят применение в основном два вида тормозных приводов: гидравлический и пневматический. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Гидравлический тормозной привод

Гидравлические тормозные приводы по виду используемой энергии могут быть трех типов:

  1. гидравлические прямого действия (тормозные механизмы приводятся в действие непосредственно водителем);
  2. гидравлические непрямого действия (тормозные механизмы приводятся в действие усилием на тормозную педаль и параллельно включенным усилителем);
  3. насосно-аккумуляторные (усилие на тормозные механизмы передается жидкостью, поступающей под давлением от насоса и гидроаккумуляторов).

Гидравлический привод, основанный на передаче усилия к тормозным механизмам посредством тормозной жидкости, используется в основном на автомобилях малой и средней грузоподъемности. Наиболее широкое распространение получили простой гидравлический привод и привод с гидровакуумным усилителем, применяемый на автомобилях ГАЗ.

Простой гидравлический привод состоит из:

  • главного тормозного цилиндра, поршень которого связан через систему тяг с тормозной педалью
  • трубопроводов
  • колесных тормозных цилиндров 2

Усилие от педали, создаваемое водителем, передается через шток поршню главного тормозного цилиндра. В результате перемещения поршня в цилиндре создается давление жидкости до 8… 9 МПа, и жидкость вытесняется поршнем в трубопроводы, связанные с тормозными цилиндрами, размещенными в колесах автомобиля. Вследствие этого поршни цилиндров перемещаются и прижимают колодки к тормозным барабанам, осуществляя торможение колес. Усилие Р, разжимающее тормозные колодки, пропорционально давлению р жидкости в трубопроводе и диаметру колесного цилиндра d:

P = (Пd^2/4)*p

При давлении жидкости более 8 МПа диаметр колесного цилиндра оказывается недопустимо большим. Поэтому в каждом тормозном механизме (по условиям компоновки) устанавливают два параллельно подключенных к трубопроводу тормозных цилиндра, что позволяет повысить расчетное давление жидкости. Подобным образом выполнены, например, тормозные цилиндры автомобилей «Урал».

При отпускании педали тормозные колодки под действием стяжных пружин возвратят поршни колесных цилиндров в исходное положение. Поршни вытеснят жидкость по трубопроводам обратно в главный тормозной цилиндр.

Рис. Детали колесного тормозного цилиндра: 1 — пружина клапана; 2 — защитный колпак; 3 — колпак перепускного клапана; 4 — поршень; 5 — манжета поршня; 6 — держатель манжеты; 7 — колесный цилиндр; 8 — пружина; 9 — перепускной клапан

Для уменьшения усилия, затрачиваемого водителем на торможение, используются различные усилители, подключаемые к приводу управления тормозами параллельно тормозной педали. В основном применяются пневматические или вакуумные усилители. Гидроприводы с усилителем отличаются от комбинированных приводов тем, что у последних тормозная педаль связана тягой с краном управления, а необходимое усилие обеспечивается за счет потребления энергии от постороннего источника.

Принцип действия гидровакуумного усилителя тормозов

Рассмотрим принцип действия гидровакуумного усилителя тормозов автомобилей ГАЗ. Действие усилителя основано на использовании разрежения во впускном трубопроводе двигателя автомобиля для создания дополнительного давления жидкости в системе гидравлического привода. Гидровакуумный усилитель состоит из камеры 13, разделенной на полости А и Б диафрагмой 4, шток которой связан с пластиной 11; гидравлического цилиндра 9, механизма управления с клапанами 5 и 6, запорного обратного клапана 3, а также трубопроводов I и II.

При отпущенной тормозной педали 1 диафрагма 7 клапанного механизма занимает крайнее нижнее положение, а атмосферный клапан 5 под действием своей пружины прижат к седлу и отделяет полость А от атмосферы (связь через отверстие а). Полость А через отверстие б в тарелке диафрагмы сообщается с полостью Б. При работающем двигателе в обеих полостях создается разрежение, которое пропорционально разрежению во впускном трубопроводе (коллекторе) двигателя. В этом случае поршень 10 цилиндра 9 находится в крайнем левом положении, и шариковый клапан поршня открыт выступом пластины 11, упирающейся в шарик.

При нажатии на тормозную педаль рабочая жидкость из главного тормозного цилиндра 2 вытесняется по трубопроводу I и через клапанное отверстие в поршне поступает далее в трубопровод II — к колесным тормозным цилиндрам. Давление жидкости в цилиндре 9 передается на поршень 8 клапанного механизма, жестко соединенного с тарелкой диафрагмы 7. Эта диафрагма, преодолевая сопротивление своей пружины, начинает перемещаться вверх, и при некотором ее ходе отверстие в тарелке будет перекрыто торцевой частью вакуумного клапана 6. Полость А будет отключена от полости Б.

С дальнейшим нарастанием давления жидкости в трубопроводе I и при движении диафрагмы 7 вверх откроется атмосферный клапан 5, и в полость А камеры 13 усилителя будет поступать воздух под атмосферным давлением (через отверстие а). Под действием разности давлений в полостях А и Б вакуумной камеры усилителя диафрагма 4 прогнется и своим штоком переместит поршень 10 вправо, создавая таким образом дополнительное давление жидкости в трубопроводе II. Пластина 11 свободно повиснет на шпильке штока, связанного с диафрагмой 4, и шариковый клапан в поршне 10 закроется, прижимаясь к своему седлу пружиной.

При отпускании тормозной педали 1 давление в системе гидравлического привода уменьшится. Клапаны 5 и 6 переместятся вниз, воздушный клапан 5 закроется, а вакуумный 6 откроется, устанавливая в полостях А и Б камеры усилителя одинаковое разрежение. Пружина 12 переместит диафрагму 4 влево в исходное положение.

Рис. Схема гидровакуумного усилителя тормозов: 1 — тормозная педаль; 2 — главный тормозной цилиндр; 3 — запорный обратный клапан; 4, 7 — диафрагмы; 5, 6 — клапаны; 8, 10 — поршни; 9 — гидравлический цилиндр; 11 — пластина с выступом; 12 — пружина; 13 — камера усилителя; I, II — трубопроводы; а, б — отверстия; А, Б — полости

Запорный обратный клапан 3 отсоединит вакуумную полость камеры усилителя от коллектора двигателя, как только двигатель остановится. При длительном движении автомобиля с неработающим двигателем или в случае выхода из строя усилителя гидравлический привод сохраняет работоспособность, но усилие, требуемое от водителя на торможение, увеличится.

Привод с гидровакуумным усилителем обладает следящим действием, которое заключается в следующем. При остановке педали 1 в некотором положении, соответствующем заданному водителем тормозному усилию, поршень 10 некоторое время будет перемещаться в цилиндре 9 из-за продолжающегося до определенного момента прогиба диафрагмы 4. В результате давление жидкости под поршнем 8 снизится и, следовательно, диафрагма 7 опустится вниз до закрытия атмосферного клапана 5. В полостях А и Б камеры 13 установится постоянная разность давлений. Дальнейший прогиб диафрагмы 4 прекратится, а в гидросистеме будет поддерживаться постоянное давление жидкости, необходимое для обеспечения заданного тормозного усилия. Таким образом, заданный водителем тормозной момент на колесах будет постоянным в соответствии с положением педали 7, а нарастание тормозной силы будет происходить только с перемещением педали.

Перемещение диафрагмы 4 при работе усилителя создает на ее штоке усилие, действующее параллельно усилию со стороны водителя, увеличивая в результате тормозную силу на колесах автомобиля в 2,5 — 3,5 раза.

Эффективность действия тормозов изменяется в худшую сторону в случае наличия пузырьков воздуха в тормозной жидкости, а возможное тормозное усилие на колесах резко уменьшается. При наличии пузырьков воздуха необходимо прокачать гидросистему, удалив из нее воздушные пузырьки.

В качестве тормозной используют спиртокасторовую (при температуре не ниже -25 °С), этиленгликолевую (не ниже -60 °С) и другие жидкости. Однако этиленгликолевая тормозная жидкость обладает плохими смазочными свойствами и вызывает коррозию зеркала тормозных цилиндров, поэтому при сезонном обслуживании требуется обязательная промывка всех металлических деталей гидросистемы и смазка их касторовым маслом. Кроме того, эта тормозная жидкость так; же ядовита, как и антифризы. Наряду с хорошими смазочными свойствами, неагрессивностью по отношению к металлу и резине тормозные жидкости должны сохранять стабильную вязкость и подвижность при низких температурах, а также не испаряться при высоких температурах.

Рис. Главный тормозной цилиндр: а — устройство; б — уплотнение задней части поршня; в — поршень; г — клапан; 1 — педаль; 2 — тяга; 3 — контргайка; 4 — резьбовая пробка; 5 — крышка; 6 — корпус; 7 — штуцер; 8 — пружина; 9 — поршень; 10 — защитный чехол; 11 — толкатель; 12 — оттяжная пружина; 13 — стопорное кольцо; 14 — упорная шайба; 15, 17 — манжеты; 16 — пластинчатый клапан;18 — пружина перепускного клапана; 19 — обратный клапан; 20 — перепускной клапан; А, Г — рабочие полости цилиндра; Б, В — перепускное и компенсационное отверстия

Регулировка одноконтурного гидравлического тормозного привода сводится к обеспечению необходимого зазора (1,5…2,5 мм) между штоком и поршнем главного тормозного цилиндра. Этот зазор необходим для того, чтобы при растормаживании колес поршень 9 можно было полностью отвести в нейтральное (левое) положение. Необходимый зазор проверяется величиной свободного хода тормозной педали, 1, равного 10… 15 мм. Регулировка осуществляется изменением длины тяги 2 путем отвинчивания контргайки 3 и относительным смещением толкателя 11, навинченного на тягу и зафиксированного контргайкой.

В случае утечки жидкости из тормозных колесных цилиндров или трубопроводов в правой полости главного тормозного цилиндра создается разрежение, и жидкость из его левой полости перетекает через отверстие А в правую полость, отжимая манжету 17. Левая полость в этом случае пополняется жидкостью, поступающей из резервуара корпуса 6 через отверстие Б. Избыток жидкости, возвращающейся в главный тормозной цилиндр из трубопроводов, связанных со штуцером 7, в процессе растормаживания тормозных механизмов поступает из правой полости в резервуар через компенсионное отверстие В.

Гидравлический тормозной привод прямого действия

Еще более просты по конструкции гидравлические тормозные приводы прямого действия. В таких приводах водитель осуществляет управление главным тормозным. цилиндром 6. При нажатии на тормозную педаль 5 перемещается поршень 4 главного (подпедального) тормозного цилиндра и под давлением жидкости в полости А поршень 3 перемещается влево, за счет чего создается давление в полости Б. В результате жидкость поступает по трубопроводам 2 и 7 к колесным гидроцилиндрам 1 и 8 — происходит затормаживание автомобиля.

Рис. Схема гидравлического тормозного привода прямого действия: 1, 8 — колесные тормозные цилиндры; 2, 7 — трубопроводы; 3, 4 — поршни; 5 — тормозная педаль; 6 — главный тормозной цилиндр; А, Б — полости

Один из вариантов гидравлического тормозного привода с пневматическим усилителем показан на рисунке. Усилитель состоит из следящего клапана 3 с подключенном к нему ресивером 4 и силового тормозного цилиндра 8 с поршнем (или диафрагмой). При воздействии на педаль через рычаг 2 усилие передается на шток цилиндра 8 и одновременно на клапан. Последний перемещается и соединяет рабочую полость А цилиндра 8 с ресивером. Вследствие этого поршни гидроцилиндра 7 перемещаются и нагнетают жидкость под давлением по трубопроводам 6 и 9 в колесные тормозные цилиндры 5 и 10. В таком усилителе обеспечивается следящее действие по силе и перемещению.

Рис. Гидравлический тормозной привод с пневматическим усилителем: 1 — тормозная педаль; 2 — рычаг; 3 — клапан; 4 — ресивер; 5, 10 — колесные тормозные цилиндры; 6, 9 — трубопроводы; 7 — грдроцилиндр; 8 — силовой тормозной цилиндр; А — рабочая полость

Пневматический тормозной привод

Пневматический тормозной привод применяется на автомобилях и автопоездах средней, большой и особо большой грузоподъемности. В пневматическом тормозном приводе для создания тормозной силы используется энергия сжатого под большим давлением воздуха, находящегося в специальных воздушных баллонах (ресиверах) и подаваемого туда от компрессора. При нажатии на тормозную педаль водитель воздействует на пневматический кран управления, связанный с ресиверами, и тормозными механизмами (камерами). В результате ресивер будет соединен с воздушным трубопроводом, по которому сжатый воздух подводится к тормозным камерам, связанным с разжимными кулаками колесных тормозов.

Пневматический привод обладает более высокой по сравнению с гидроприводом надежностью и простотой разводки пневмомагистралей к прицепным звеньям автопоезда. Однако пневматический привод имеет меньшее (в 10 —15 раз) быстродействие (время срабатывания привода составляет 0,6… 1,0 с у одиночного автомобиля и до 2,5 с — у автопоезда). Кроме того, ввиду относительно малого давления сжатого воздуха (до 0,8 МПа, что значительно ниже, чем в гидравлическом приводе) для обеспечения необходимых тормозных усилий требуются пневмоаппараты с большими габаритными размерами и массой.

В зависимости от способа соединения пневмосистем тягача и прицепного звена различают однопроводный привод (ЗИЛ), двухпроводный и комбинированный пневматические тормозные приводы (КамАЗ).

При однопроводном приводе соединение тормозной системы (контура) тягача с тормозной системой (контуром) прицепного звена осуществляется одним гибким шлангом 13. При нажатии на педаль 5 тормоза воздух из ресиверов 8 поступает в тормозные камеры 3 и 10 передних и задних колес. При возвращении педали 5 в исходное положение тормозной кран 6 прерывает связь ресиверов с тормозными камерами, воздух выходит в атмосферу, и тормозные камеры растормаживаются. Недостаток привода данного типа состоит в том, что при нарушении герметичности системы падает давление во всем приводе.

В отличие от однопроводного (одноконтурного) двухпроводный тормозной привод имеет два соединительных шланга:

  • по одному из них при работе компрессора непрерывно подзаряжается сжатым воздухом ресивер (ресиверы) прицепа
  • с помощью другого осуществляется управление интенсивностью торможения прицепа (прицепов).

Двух- или многоконтурные приводы более надежны.

Рис. Схема однопроводного пневматического тормозного привода: а — пневмопривод тягача; б — пневмопривод прицепа; 1 — компрессор; 2 — регулятор давления; 3 — тормозные камеры передних колес; 4 — манометр; 5 — педаль; 6 — тормозной кран; 7 — сливные краны для удаления конденсата; 8 — ресиверы; 9 — предохранительный клапан; 10 — тормозные камеры задних колес; 11, 14 — разобщительные краны; 12 — соединительная головка; 13 — гибкий шланг; 15 — воздухораспределительный клапан

Независимые многоконтурные приводы обеспечивают работу тормозных механизмов отдельно передних и задних колес тягача, стояночного и запасного тормозов, торможение двигателем и т. п. Так, пневмосистема тормозного привода автомобилей КамАЗ имеет несколько контуров. В систему входят компрессор 9, регулятор давления 11, обеспечивающий поддержание требуемого давления в пневмосистеме, предохранитель 12 от замерзания, блок защитных клапанов, распределяющих воздух под давлением по пневмосистеме и ресиверы с четырьмя независимыми контурами (I — контур привода тормозных механизмов колес переднего моста, II — тормозных механизмов колес второго и третьего мостов и аварийного растормаживания стояночной тормозной системы, III — тормозных механизмов колес прицепа или полуприцепа; IV — механизмов вспомогательной тормозной системы и других потребителей сжатого воздуха).

В тормозную систему входят также пневмоцилиндр 23 привода заслонки вспомогательной тормозной системы, тормозные камеры 1 передних колес, комплект тормозных аппаратов для очистки воздуха в пневмосистеме, поддержания в ней постоянного давления и стабильной работы тормозной системы автомобиля и прицепа (полуприцепа). Механизмы вспомогательной тормозной системы с пневмоцилиндрами установлены в приемных трубах глушителя. Они служат для торможения автомобиля двигателем.

Имеется система контроля и поддержания постоянного давления воздуха в пневмосистеме (не ниже 0,5 МПа). Ее датчики связаны с сигнальными лампами, на щитке приборов в кабине водителя. Понижение давления в контуре дублируется звуковым сигналом.

Краны 19 слива конденсата и предохранитель 12 от замерзания обеспечивают обезвоживание воздуха в системе при низкой температуре окружающей среды. Этим обусловливается надежная работа пневмопривода.

При включении рабочей тормозной системы функционируют контуры I, II и частично — III. Поскольку все контуры независимые, при выходе из строя одного из них остальные сохраняют работоспособность.

При движении автомобиля КамАЗ с прицепом, имеющим однопроводную схему, магистраль управления тормозными механизмами подключается к соединительной головке 38, и сжатый воздух через разобщительный кран 37 под давлением 0,49…0,53 МПа поступает в пневматическую систему прицепа (магистраль Ж). В двухпроводном приводе питающая (3) и тормозная (Е) магистрали прицепа соединяются с головками 39. Разобщительные краны 37 этих головок открываются, и сжатый воздух поступает под давлением по питающей магистрали через защитный клапан в пневматическую систему прицепа. В тормозной магистрали при этом давление равно атмосферному.

Рис. Схема пневматического тормозного привода автомобиля КамАЗ: I — тормозные камеры типа 24; 2 — кран управления стояночной тормозной системы; 3 — кран аварийного растормаживания стояночной тормозной системы; 4 — кран управления вспомогательной тормозной системой; 5 — манометр; 6 — контрольные лампы со звуковым сигнализатором; 7 — клапан контрольных выводов; 9 — компрессор; 10 — пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 11 — регулятор давления; 12 — предохранитель от замерзания; 13 — двойной защитный клапан; 14 — датчик включения электромагнитного клапана тормозного механизма прицепа; 15 — аккумуляторные батареи; 16 — двухсекционный тормозной кран; 17 — тройной защитный клапан; 18 — датчик снижения давления в ресивере; 19 — краны слива конденсата; 20 — конденсаторный ресивер; 22 — ресиверы контура II; 23 — пневмоцилиндр привода заслонки вспомогательной тормозной системы; 24, 25 — ресиверы контуров I, III; 26 — тормозные камеры; 27 — датчик включения контрольной лампы стояночной тормозной системы; 28 — энергоаккумуляторы; 29 — ускорительный клапан; 30 — автоматический регулятор тормозных сил; 31 — клапан управления тормозными механизмами прицепа с двухпроводным приводом; 32 — двухмагистральный клапан; 33 — датчик включения сигнала торможения; 34 — клапан управления тормозными механизмами прицепа с однопроводным приводом; 35 — одинарный защитный клапан; 36 — задние фонари; 37 — разобщительные краны; 38, 39 — соедини-тельные головки типа «А» и типа «Палм»; А — контрольный вывод контура IV; Б, Д — клапаны контрольных выводов контура III; В — контрольный вывод контура I; Г — контрольный вывод контура II; Е — тормозная управляющая магистраль двухпроводного привода; Ж соединительная магистраль однопроводного привода; 3 — питающая магистраль двухпроводного привода

Пневмопривод используется также на легких гусеничных транспортерах-тягачах. В таких системах предусмотрена возможность различной комплектации в зависимости от назначения машины. Например, у тягачей имеется разобщительный кран 7 и соединительная головка 8 для подачи воздуха в пневмосистему прицепа. При этом вместо одинарного тормозного крана устанавливают двойной кран 6. На отдельных гусеничных транспортерах-тягачах в пневмосистему введен вспомогательный механизм 10 с пневмокамерой 9 для управления главным фрикционом. Предусматривается также пневмокран 3 для отбора (при необхо-димости) сжатого воздуха.

Тем не менее во всех модификациях транспортеров-тягачей применяется единая пневмосистема. Она, как и у колесных машин, содержит комдрессор 4, регулятор давления 5, ресиверы 15 и 16, от которых сжатый воздух подается к тормозному крану б, а далее через кран 17 — одновременно к жидкостному бачку 2 обмыва стекол кабины и тормозным камерам 13 и 14, управляющим тормозами. Для обмыва стекол используются специальные устройства 7, а для контроля за работой пневмосистемы — датчик 77 и манометр 12.

Рассмотрим устройство и принцип действия различных устройств пневматического тормозного привода.

Компрессор

Компрессор представляет собой двухцилиндровый поршневой насос для питания системы сжатым воздухом, обеспечивающий подачу 100…300 л/мин и давление воздуха в пневмосистеме 0,6… 0,8 МПа.

Рис. Пневмосистема легких гусеничных транспортеров-тягачей: 1 — устройства омывателей; 2 — жидкостный бачок; 3 — пневмокран; 4 — компрессор; 5 — регулятор давления; 6 — тормозной кран; 7 — разобщительный кран; 8 — соединительная головка; 9 — пневмокамера; 10 — пневмомеханизм; 11 — датчик; 12 — манометр; 13, 14 — тормозные камеры; 15, 16 — ресиверы; 17 — кран управления

Рис. Компрессор автомобиля ЗИЛ: 1 — шкив; 2 — блок цилиндров; 3 — шатун; 4 — поршень; 5 — головка цилиндров; 6 — нагнетательный пластинчатый клапан; 7 — крышка компрессора; 8 — отверстие смазочной магистрали; 9 — картер; 10— коленчатый вал; 11 — впускной клапан; 12 — шток плунжеров; 13 — пружина коромысла; 14 — плунжеры разгрузочного устройства; 15 — седло клапана; 16 — коромысло; 17 — направляющая пружина; 18 — воздушный канал разгрузочного устройства; А — камера подачи воздуха к баллонам; Б — жидкостная полость рубашки охлаждения; В — воздушная полость, связанная с воздухоочистителем

Компрессор имеет кривошипно-шатунный механизм, систему охлаждения и смазочную систему, подключенные к аналогичным системам двигателя. Привод коленчатого вала компрессора осуществляется от двигателя ТС при помощи шкивов клиноременной (ЗИЛ) или зубчатой («Урал») передачи.

При работе двигателя и вращении коленчатого вала компрессора его поршни совершают возвратно-поступательное движение в цилиндрах, попеременно сжимая поступающий туда через впускные клапаны воздух. Воздух нагнетается в цилиндры через пластинчатые клапаны 6 (по одному клапану на каждый цилиндр) под действием разрежения при движении поршня 4 вниз в одном из цилиндров. В другом цилиндре поршень движется вверх и сжимает находящийся в замкнутом объеме воздух. При определенном давлении открывается выпускной пластинчатый клапан, установленный в головке 5 цилиндров (на рисунке не показан), и воздух по трубопроводу поступает в систему пневматического привода тормозов.

Впускные клапаны открываются одновременно при помощи плунжеров 14, на которые действует под давлением воздух из ресиверов при достижении в них нормального давления. Для ограничения давления воздуха, создаваемого компрессором, в системе имеется регулятор давления, работающий совместно с разгрузочным устройством. Воздушный канал 18 соединен с регулятором давления, поэтому снизу на плунжеры действует давление воздуха, стремящееся приподнять их вверх. Этому препятствует коромысло 16 — пластина, прижатая центральной пружиной к верхней части обоих плунжеров.

Полость разгрузочного устройства между верхними частями плунжеров и впускными клапанами сообщается с воздушным фильтром двигателя. Если давление воздуха в системе превышает 0,73… 0,77 МПа, то регулятор подает сжатый воздух по воздушному каналу под плунжеры. Плунжеры, поднимаясь одновременно, открывают своими толкателями впускные клапаны, преодолевая сопротивление их пружин, прижимающих клапаны к седлу. При одновременном открытии впускных клапанов компрессор переводится в режим холостого хода, поскольку попадающий в его цилиндры воздух при движении поршней перекачивается из одного цилиндра в другой. Выпускные клапаны при этом закрыты под действием своих пружин, а компрессор не сжимает воздух и не подает его в систему.

Регулятор давления

Регулятор давления предназначен для автоматического поддержания необходимого давления воздуха в системе. Конструктивно регуляторы давления различных автомобилей отличаются друг от друга, но принцип их действия одинаков. В корпусе 13 регулятора имеется клапан, включающий в себя шарики 9 и 10, шток 5 клапана и пружину 3, распирающую центрирующие шарики 2 и 4. Если в ресиверах давления воздуха, поступающего от компрессора, превышает 0,73…0,77 МПа, то шарики 9 и 10 поднимаются вверх, открывая проход для воздуха из ресиверов через специальный канал (на рисунке не показан) в корпусе 13 в подплунжерное пространство разгрузочного устройства компрессора. С помощью регулировочного колпака 1 (ввинчивая его или завинчивая на резьбу штуцера 7) регулируют максимальное давление в системе, поскольку колпак через шарики 2 и 4, пружину и шток воздействует на два шариковых клапана — выпускной и впускной. При снижении давления воздуха в системе примерно до 0,6 МПа компрессор включается в работу, клапан регулятора закрывается, а подплунжерное пространство разгрузочного устройства компрессора через канал в корпусе 13 и штуцере 7 (при опущенном вниз выпускном шариковом клапане) соединяется с атмосферой.

Рис. Регулятор давления: 1 — регулировочный колпак; 2, 4 — центрирующие шарики; 3 — пружина; 5 — шток клапана; 6 — гайка; 7 — штуцер; 8 — кожух; 9, 10 — шарики клапанов; 11 — крышка фильтра; 12 — фильтр; 13 — корпус регулятора

Ресиверы

Ресиверы выполнены в виде стальных баллонов и предназначены для обеспечения запаса сжатого воздуха, необходимого для работы пневматического тормозного привода. Ресиверы соединены с трубопроводами при помощи ввернутых в них штуцеров. Для удаления конденсата в ресиверах имеются сливные краны. На тягаче и прицепе устанавливаются, как правило, несколько ресиверов.

Предохранительный клапан

Предохранительный клапан, устанавливаемый на ресивере, служит для предохранения пневмосистемы от избыточного давления воздуха в случае выхода из строя регулятора давления. Как правило, это шариковый клапан, поджимаемый сильной пружиной к седлу. Для регулирования усилия прижатия шарика на заданное давление срабатывания имеется винтовое регулировочное устройство. Клапан регулируют на давление воздуха 0,90…0,95 МПа. При превышении этого давления шариковый клапан отходит от седла, сжимая пружину, а воздух из системы через проточку в клапане выпускается в атмосферу.

Тормозная камера

Тормозная камера предназначена для передачи давления сжатого воздуха на валик разжимного кулака.

Различают фланцевые и бесфланцевые тормозные камеры. Во фланцевых камерах диафрагма зажата между фланцами корпуса и крышки. В настоящее время на отечественных автомобилях и автопоездах широко применяются бесфланцевые тормозные камеры и камеры с энергоаккумуляторами.

Камера (рис. а) имеет корпус 8 и крышку 2. Между ними зажата диафрагма (мембрана) Jиз прорезиненной ткани. Корпус камеры кронштейнами крепится к балке мостов вблизи колес автомобиля. Центр диафрагмы скреплен со штоком, противоположная сторона которого шарнирно (с помощью вилки 10) соединена с рычагом привода тормозного механизма. Возвратная пружина 5 камеры перемещает диафрагму в исходное положение при растормаживании колес. Диаметр диафрагмы выбирается из расчета создания необходимой тормозной силы при заданном давлении воздуха в пневмосистеме. На тяжелых машинах этот диаметр весьма значителен (около 300 мм). Сжатый воздух из системы поступает в тормозную камеру по гибкому шлангу, прогибая эластичную диафрагму и перемещая ее шток. Камера входит в контур II рабочей тормозной системы, а энергоаккумулятор — в контур III привода стояночной и запасной систем.

Тормозной кран

Тормозной кран предназначен для управления подачей сжатого воздуха, поступающего из ресиверов к исполнительным механизмам тормозной системы машины.

По принципу действия тормозные краны бывают прямого и обратного действия, а также комбинированные. В кранах прямого действия при увеличении управляющего усилия, прикладываемого к нему (процесс торможения), давление в полости крана возрастает, а в кранах обратного действия — уменьшается.

Рис. Тормозные камеры автомобилей семейства КамАЗ: а — типа 24; б — типа 20 с энергоаккумулятором; 1 — штуцер; 2 — крышка; 3 — диафрагма (мембрана); 4 — опорный диск (тарелка); 5 — возвратная пружина; 6 — стяжной хомут; 7— шток; 8 — корпус камеры; 9 — контргайка; 10 — вилка разжимного устройства тормозного механизма; 11 — подпятник; 12 — уплотнительное кольцо; 13 — толкатель; 14 — поршень; 15 — уплотнение поршня; 16 — цилиндр энергоаккумулятора; 17 — силовая пружина; 18 — болт механизма аварийного растормаживания; 19 — упорная гайка; 20 — патрубок цилиндра; 21 — дренажная трубка; 22 — упорный подшипник; 23 — фланец; 24 — патрубок тормозной камеры

Тормозные краны по числу обслуживаемых ими автономных контуров привода подразделяются на одно-, двух-, трех- и многосекционные. Секции могут быть расположены последовательно, параллельно или комбинированно.

Односекционные краны используются в одноконтурных тормозных приводах автомобилей и автопоездов, а также многоконтурных для управления отдельными контурами. Двухсекционные краны предназначены для управления двухконтурным приводом одиночного автомобиля. Тормозные краны имеют следящий механизм, обеспечивающий изменение давления воздуха в его полости (выходного давления) в зависимости от входного воздействия (усилия, перемещения, давления). Этот механизм состоит из упругого элемента (пружины или резиновой втулки) и чувствительного элемента (поршня или диафрагмы).

Управление тормозным краном может быть непосредственным и дистанционным. Оно осуществляется механически с помощью рычагов и тяг, а также гидроприводом.

Комбинированный тормозной кран применяется на тягачах, предназначенных для работы с прицепами или полуприцепами. Подобный кран состоит из двух секций — верхней и нижней. Верхняя секция предназначена для управления тормозными механизмами прицепа (полуприцепа), а нижняя — тормозными механизмами тягача.

Тормозной кран приводится в действие от педали водителя посредством тяги, связанной с большим приводным рычагом 4. При нажатии на тормозную педаль кран перепускает сжатый воздух из ресиверов в колесные тормозные камеры, управляющие поворотом разжимного кулака тормозных колодок.

Правые части верхней и нижней секций имеют одинаковую конструкцию. Полости А и Б каналами сообщаются с атмосферой, отверстие I связано с пневмомагистралью прицепа, а отверстие II — с колесными тормозными камерами тягача. Через отверстия III и IV штуцеров 16 крана к нему подводится сжатый воздух по трубопроводам из ресиверов тягача.

При отпущенной тормозной педали верхняя часть приводного рычага 4 находится в правом положении и касается упорного болта, пружина 5 посредством специальной тарелки удерживает шток 7 верхней секции в крайнем правом положении и прижимает седло 10 к выпускному клапану, закрывая его. Впускной клапан 75 открыт, и воздух из ресиверов тягача поступает в пневмомагистраль прицепа, проходит через воздухораспределитель прицепа и далее в его ресивер. Тормозные камеры колес прицепа через воздухораспределитель связаны с атмосферой. Впускной клапан нижней секции закрыт; при помощи своей пружины он оттянут влево и прижат к седлу.

Рис. Комбинированный тормозной кран: 1 — тяга привода; 2 — защитный чехол; 3 — крышка; 4 — приводной рычаг; 5 — пружина; 6 — направляющая втулка; 7 — шток; 8 — корпус; 9 — мембрана с направляющим стаканом; 10 — седло выпускного клапана; 11 — возвратная пружина мембраны; 12 — выпускной клапан; 13 — возвратная пружина двойного клапана; 14 — седло впускного клапана; 15 — впускной клапан; 16 — пробка (штуцер); 17 — рычаг ручного привода; 18 — клапанная крышка; 19 — клапан бокового отверстия выпуска сжатого воздуха; 20 — корпус датчика сигнала торможения; 21 — канал для подвода сжатого воздуха к мембране включения светового сигнала торможения; 22 — уравновешивающая пружина секции, управляющей тормозами автомобиля; 23 — стакан уравновешивающей пружины; 24 — упор рычага ручного привода; 25 — фигурный рычаг; 26 — корпус рычагов; 27 — ограничитель хода штока; 28 — кулак рычага ручного привода; I — отверстие для присоединения трубопровода к магистрали прицепа; II — отверстие для присоединения трубопровода к тормозным камерам автомобиля; III, IV — отверстия для присоединения трубопровода к воздушным баллонам; V — отверстие для выхода сжатого воздуха в атмосферу; А, Б — полости связи с атмосферой

При нажатии на педаль верхний конец приводного рычага перемещается влево и тянет за собой шток, сжимая пружину 5 и позволяя подвижному седлу 10, связанному с эластичной мембраной 9, под действием пружины 11 также передвинуться влево. Пружина 13 закрывает впускной клапан 75, и при некотором ходе седла 10 между ним и выпускным 12 появится кольцевой зазор, поэтому сжатый воздух из магистрали прицепа через полость А выходит в атмосферу. Давление воздуха в магистрали, связывающей прицеп с тягачом, будет равно атмосферному.

При дальнейшем перемещении приводной рычаг нижним концом передвинет фигурный (малый) рычаг 25 вправо. В результате стакан 23 переместит седло нижней секции тягача также вправо, прижав его к клапану 12. При продолжающемся перемещении седла вправо откроется правый клапан, а выпускной клапан 12 будет закрыт. Сжатый воздух из ресиверов тягача поступит в тормозные камеры колес тягача, затормаживая последние.

Тормозной кран обладает следящим действием, заключающемся в следующем: сила разжатия тормозных колодок пропорциональна усилию, прикладываемому к тормозной педали. Это достигается вследствие того, что при нажатии на педаль сжимается уравновешивающая пружина 22, которая при перемещении вместе с седлом вправо прогибает соответствующую мембрану и открывает впускной клапан нижней секции. Сжатый воздух, поступающий по отверстию IV, пройдя через клапан, действует на его мембрану, стремясь переместить ее влево (т. е. в противоположном направлении), что приводит к закрытию впускного клапана под действием его пружины. В зависимости от силы, с которой водитель воздействует на тормозную педаль, установится соответствующее давление воздуха, в результате чего будет обеспечено торможение с определенной интенсивностью, пропорциональной перемещению тормозной педали.

При полном нажатии на педаль пружина 22 сожмется настолько, что впускной клапан нижней секции будет открыт даже при давлении воздуха, равном давлению сжатого воздуха в ресиверах тягача.

При отпускании педали мембрана за счет возвратной пружины нижней секции отводится влево, т. е. в исходное положение, открывается выпускной клапан 12, и воздух из тормозных камер тягача через отверстие в седле и полость Б тормозного крана отводится в атмосферу.

Устойчивость автопоезда при торможении достигается за счет того, что колеса прицепа тормозятся на 0,2…0,3 с раньше, чем колеса тягача. Это обеспечивается кинематикой перемещений рычагов 4 и 25, нежестко связанных друг с другом при помощи оси.

При использовании стояночного тормоза кулак 28 рычага ручного тормоза надавит на выступ штока 7, перемещая его влево, и включит в работу верхнюю секцию тормозного крана, затормозив колеса прицепа. Свободный ход рычага 4 составляет 1…2 мм. Рабочий ход штока 7, равный 5 мм, можно отрегулировать упорными болтами.

Двухсекционный тормозной кран многоосных тягачей имеет две независимые секции, расположенные последовательно, питающиеся от раздельных контуров и управляющие тормозами первого и третьего мостов (верхняя секция), а также второго и четвертого мостов (нижняя секция).

Кран включает в себя сборный корпус, рычаг 5, клапаны 2 и 13 верхней и нижней секций, верхний 3, большой ускорительный 1 и малый 10 поршни, уравновешивающий упругий элемент 4, пружины клапанов и поршней, а также уплотнительные кольца.

Выводы III и IV корпуса соединены с ресиверами первого и второго контуров соответственно, а выводы I и II — с главными тормозными цилиндрами.

В исходном положении (педаль тормоза отпущена) тормозной кран через отверстие 15 в выпускном окце соединяет с атмосферой через выводы I и II пневматические полости главного тормозного цилиндра. При этом верхний поршень 3 под действием пружины 8 занимает крайнее верхнее положение, выпускное окно клапана открыто, и вывод II соединен с атмосферой. Верхний клапан 2 под действием его пружины прижат к седлу верхнего корпуса, а вывод III разобщен с выводом II. Большой поршень 1 и малый следящий поршень 10 под действием пружины 11 находятся в крайнем верхнем положении, выпускное окно нижнего клапана 13 открыто, а вывод I связан с атмосферой. Нижний клапан пружиной прижат к седлу нижнего корпуса, и вывод IV разобщен с выводом I.

При нажатии на педаль тормоза рычаг 5 поворачивается на своей оси и роликом надавливает на толкатель 6, который через тарелку сжимает упругий элемент 4 и перемещает верхний поршень 3 вниз. Перемещаясь, он сжимает пружину 8, закрывает выпускное окно, разобщая вывод II с атмосферой, и отрывает клапан 2 от седла. Сжатый воздух, подводимый к выводу III, через открытый клапан поступает к выводу II и далее к главному тормозному цилиндру первого и третьего мостов до тех пор, пока сила нажатия на рычаг не уравновесится давлением воздуха на поршень 3 (следящее действие). При этом сжатый воздух через отверстие в выводе II подается в надпоршневое пространство поршня 7.

Рис. Двухсекционный тормозной кран: 1 — ускорительный поршень; 2, 13 — клапаны верхней и нижней секции; 3, 10 — следящие поршни; 4 — упругий элемент; 5 — рычаг; 6 — толкатель; 7 — упорная шпилька; 8, 11 — пружины следящих поршней; 9, 12 — седла клапанов; 14 — направляющий стержень; 15 — отверстие; I—IV — выводы в атмосферу

Поршень, имеющий большую поверхность, перемещается вниз при невысоком давлении в надпоршневом пространстве и перемещает малый поршень 10, сжимая при этом пружину 11. Малый поршень закрывает выпускное окно, разобщая вывод I с атмосферой, и отрывает клапан 13 от седла. Сжатый воздух, подводимый к выводу IV через открытый клапан, поступает к выводу I и далее к главному тормозному цилиндру второго и четвертого мостов.

Сжатый воздух, находящийся в пространстве под поршнями 10 и 7, уравновешивает силу, действующую па поршень 1 сверху, таким образом, что в выводе I устанавливается давление, соответствующее усилию нажатия на рычаг (следящее действие). Размеры поршней и характеристики пружины 11 подобраны так, что давление в выводах I и II в зависимости от усилия на рычаге практически одинаково. При промежуточных положениях рычага нижняя секция управляется пневматически.

При крайнем положении рычага или в случае повреждения контура верхней секции верхний поршень 3, перемещаясь вниз, воздействует на направляющий стержень 14 малого поршня 10, перемещая его. Малый поршень, в свою очередь, закрывает выпускное окно и открывает клапан 13.

При снятии усилия с рычага верхний поршень под действием пружины 8 перемещается вверх, клапан 2 под действием пружины прижимается к седлу, а поршень, продолжая перемещаться, открывает выпускное окно и соединяет вывод II с атмосферой. Давление в надпоршневом пространстве большого поршня 1 падает, поршни 1 и 10 вследствие разности давлений и воздействия пружины 11 перемещаются вверх, клапан 13 прижимается к седлу, выпускное окно открывается, и вывод I соединяется с атмосферой.

При механическом воздействии на малый поршень 10 оттормаживание нижней секции происходит при снятии усилия на стержне 14 аналогичным образом. Механический привод тормозного крана предназначен для передачи усилия от ноги водителя на рычаг тормозного крана.

Воздухораспределитель (воздухораспределительный клапан) устанавливаемый на прицепе (полуприцепе), предназначен для управления его тормозными механизмами.

В корпусе воздухораспределителя имеется перегородка 4, разделяющая его на две полости — А и Б. На штоке 10, перемещающемся в направляющих, укреплены поршни 7 и 9. В нижней части корпуса имеется пластинчатый клапан 72, поджимаемый пружиной 11 к своему седлу (вверх).

При нажатии на тормозную педаль и работе тормозного крана в магистрали, соединяющей воздухораспределитель с верхней секцией крана, находящегося на тягаче, установится атмосферное давление. Под действием пружины 6 шариковый клапан 5 закроется и отсоединит полость Б воздухораспределителя от магистрали тягача. Под действием давления сжатого воздуха из ресивера 7 поршень переместится вниз вместе со штоком, сжав пружину 8. Шток открывает пластинчатый клапан 11, позволяя воздуху из ресивера 7 проходить к тормозным камерам 2 прицепа, затормаживая его колеса. Это же произойдет и в случае обрыва магистрали, соединяющей тягач с прицепом. В зависимости от силы нажатия на тормозную педаль в магистрали, соединяющей тягач и воздухораспределитель, будет определенное падение давления воздуха, что повлечет торможение колес прицепа с соответствующей интенсивностью.

Рис. Схема работы воздухораспределителя: 1 — ресивер прицепа; 2 — тормозная камера прицепа; 3 — фильтр; 4 — перегородка; 5 — шариковый клапан; 6 — пружина обратного клапана; 7, 9 — поршни; 8, 11 — пружины; 10 — шток; 12 — пластинчатый клапан; А, Б — полости

При отпускании тормозной педали давление воздуха из пневмосистемы тягача передается к воздухораспределителю прицепа. При этом открывается шариковый клапан 5, и воздух поступает из магистрали тягача в полость Б воздухораспределителя. Под давлением воздуха поршень 7 стремится опуститься вниз. Однако вследствие равенства давления воздуха с обеих сторон поршня 7 пружина 8 заставляет его переместиться вверх вместе со штоком 10. Клапан 11 закрывается, а тормозные камеры 2 через осевое отверстие в штоке 10 и фильтр 3 соединяются с атмосферой. Колеса прицепа растормаживаются, а его ресивер 1 вновь пополняется сжатым воздухом из пневмосистемы тягача.

При однопроводном приводе (рис. а) соединительная магистраль присоединяется к выводу 4. Сжатый воздух из соединительной магистрали поступает в полость А, отгибая края манжеты 1 поршня 2, и далее через вывод 10 направляется в ресивер прицепа. Тормозные камеры прицепа, подключенные к выводу 17, соединяются с атмосферой через открытый выпускной клапан б, полую втулку 7 и вывод 9 в атмосферу. Следящее действие осуществляется малым поршнем 5.

В случае двухпроводного привода (рис. б) питающая магистраль присоединяется к выводу 4, управляющая — к выводу 14, а ресивер и тормозные камеры прицепа — соответственно к выводам 10 и 17. При торможении сжатый воздух поступает через вывод 14 в полость Б и, воздействуя на большой поршень 15 следящего устройства, перемещает его вместе с малым следящим поршнем 5 вниз. При этом закрывается выпускной клапан 6 и открывается впускной преодолевая усилие пружины 16. Сжатый воздух через открытый впускной клапан из ресивера поступает в тормозные камеры. Следящее действие осуществляется поршнем 15.

Воздухораспределитель имеет уравнительный клапан 12. При однопроводном приводе давление, подводимое к выводу 4, не превышает 0,52 МПа, и клапан не работает. В двухпроводном приводе при подаче воздуха под давлением 0,7 МПа клапан открывается и давления над поршнем 2 (полость А) и под ним выравниваются; В случае аварийного падения давления в питающей магистрали до значений ниже 0,53 МПа клапан закрывается, а давление воздуха в ресивере и полости А не изменяется. При дальнейшем падении давления в питающей магистрали воздухораспределительный клапан тормозит прицеп, как в случае применения однопроводной схемы.

Рис. Конструкция воздухораспределителя: а — однопроводный привод; б — двухпроводный привод; 1 — манжета; 2 — поршень; 3 — шток; 4 — вывод соединительной магистрали; 5 — малый следящий поршень; 6 — выпускной клапан; 7 — полая втулка; 8 — впускной клапан; 9 — вывод в атмосферу; 10 — вывод связи с ресивером прицепа; 11, 16 — пружины; 12 — уравнительный клапан; 13 — соединительный вывод; 14 — вывод; 15 — поршень следящего устройства; 17 — вывод тормозных камер; А, Б — полости

Пружинные энергоаккумуляторы используются для торможения колес задней тележки автомобилей КамАЗ в качестве стояночной тормозной системы. Энергоаккумуляторы объединены с тормозными камерами колес тележки (см. рис. б).

К нижней части корпуса энергоаккумулятора прикрепляется тормозная камера. Верхняя и нижняя полости корпуса энергоаккумулятора связаны друг с другом при помощи дренажной трубки 27. Кроме того, полость тормозной камеры соединена с атмосферой. Герметизация полостей корпуса обеспечивается уплотнительным кольцом 12 полого толкателя 13, который может перемещаться вдоль вертикальной оси корпуса. Толкатель не связан с диафрагмой (мембраной) 3 тормозной камеры.

Затормаживание колес тягача с помощью стояночной и запасной тормозных систем происходит при выпуске из энергоаккумулятора сжатого воздуха. Это осуществляет водитель специальным ручным тормозным краном. При работающем компрессоре воздух из пневмосистемы через штуцер 7 постоянно подается в полость энергоаккумулятора, а поршень 14 отжимается вверх, причем полый толкатель своим днищем не соприкасается с диафрагмой тормозной камеры колеса. Для включения стояночного тормоза воздух выпускают из полости под поршнем. С помощью силовой пружины 17 поршень перемещается вниз, заставляя двигаться вниз и толкатель, который, упираясь в диафрагму, заставляет перемещаться шток 7 и приводит в действие тормозной механизм каждого колеса задней тележки тягача.

Для выключения тормозных механизмов тележки тягача перед началом движения необходимо выключить стояночные колесные тормоза. Поэтому в полость под поршнем следует подать сжатый воздух из пневмосистемы.

Для приведения в действие запасной тормозной системы (в случае отказа основной рабочей системы тормозов) пользуются ручным краном. При этом воздух частично выпускается из энергоаккумулятора. Количество воздуха, выпускаемого из полости под поршнем, и, следовательно, интенсивность торможения зависят от приемов управления рукояткой ручного тормозного крана. Можно осуществить и механическое растормаживание колес, для чего необходимо, вывинчивая болт 18, переместить поршень вместе с толкателем вверх. Силовая пружина сжимается, а возвратная пружина 5, разжимаясь, заставляет перемещаться вверх шток, растормаживая тормозной механизм.

Ручной тормозной кран служит для управления пружинными энергоаккумуляторами. Это клапан обратного действия, работающий при выпуске сжатого воздуха.

Ускорительный клапан связан с ручным тормозным краном и служит для уменьшения времени срабатывания привода стояночной и запасной тормозных систем. Ускорение процесса срабатывания указанных систем осуществляется за счет сокращения длины магистрали впуска сжатого воздуха в пружинные энергоаккумуляторы и выпуска из них воздуха в атмосферу.

Предохранительное устройство (предохранитель) от замерзания применяется в пневмосистема автомобилей КамАЗ, КЗКТ и др. Оно предназначено для защиты от замерзания конденсата в трубопроводах и приборах тормозного привода в зимнее время. Обычно используются предохранители испарительного типа, в которых рабочей жидкостью является этиловый спирт. Предохранитель может быть подключен к пневмосистеме (положение «Зима», температура ниже 5 °С) или отключен от нее (положение «Лето», температура выше 5 °С).

При включенном состоянии предохранителя сжатый воздух от компрессора поступает в специальный воздушный канал корпуса и уносит частицы спирта в пневмосистему. Одновременно часть поступающего в предохранитель сжатого воздуха, протекая над поверхностью спирта, насыщается его парами. Спирт, поглощая из воздуха влагу, превращает ее в конденсат с довольно низкой температурой замерзания.

Защитные клапаны предназначены для защиты пневматической тормозной системы автомобиля (КамАЗ) при возникновении в ней неисправностей (разгерметизации). В системе устанавливают тройной и двойной защитные клапаны.

Первый клапан предназначен для разделения магистрали от компрессора на три автономных контура: два основных (привод колес передней оси и задней тележки) и один дополнительный (привод аварийного растормаживания тормозов стояночной системы). В случае выхода из строя одного из контуров давление во внутренней полости этого контура уменьшится, а соответствующее клапанное устройство (за счет специальной пружины) перекроет неисправную магистраль. При этом исправный контур будет работать, а в негерметичный контур воздух поступать не будет. Двойной клапан служит для разделения магистрали от компрессора на два автономных контура (вспомогательная и стояночная тормозные системы), а также для автоматического отключения поврежденного контура с целью сохранения давления воздуха в исправном контуре системы.

Защитные клапаны отрегулированы таким образом, чтобы при работе компрессора сначала заполнялись ресиверы контура привода тормозов стояночной и запасной тормозных систем, а затем ресиверы остальных тормозных систем автомобиля.

Для повышения эффективности торможения используются регуляторы тормозных сил, АБС и противобуксовочные системы (ПБС).

Видео: Тормозная система

ustroistvo-avtomobilya.ru

Устройство автомобилей



Гидравлические приводы тормозных механизмов появились несколько позже, чем механические приводы, примерно в 1910 – 1915 г.г. В массовом автомобилестроении гидравлический привод тормозов применяется с 1924 года благодаря разработкам инженеров американской автомобилестроительной компании «Крайслер» (Chrysler Group LLC). В своей работе такие приводы используют гидростатические законы, передавая энергию жидкости под давлением.

Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве жидкости сохранять свой объем при внешнем давлении (ничтожно малая сжимаемость), а также способности передавать создаваемое в любой точке давление одинаково всем точкам замкнутого объема жидкости (закон Паскаля).

Гидравлический привод широко применяется в качестве привода рабочей тормозной системы легковых автомобилей, грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности, а также автобусов малой вместимости.

***

Достоинства и недостатки гидропривода тормозов

Гидравлический привод тормозных механизмов имеет ряд существенных преимуществ перед другими типами привода:

  • одновременность торможения всех колес (в принципе) и требуемое распределение тормозных сил между отдельными колесами (дифференцирование тормозных усилий);
  • высокий КПД – 0,9 и выше при нормальной температуре охлаждающей жидкости (для сравнения – КПД механического привода редко превышает 0,6);
  • малое время срабатывания (0,05…0,2 сек). Благодаря этому свойству, обусловленному ничтожно малой сжимаемостью жидкости, гидравлический привод имеет неоспоримое преимущество перед пневматическим приводом, имеющим время срабатывания примерно в десять раз больше;
  • относительно малые габариты и масса применяемых в гидроприводе приборов и устройств;
  • простота конструкции и удобство компоновки (трубки гидропривода можно проложить как угодно и где угодно в кузове или других элементах конструкции автомобиля – на работоспособность привода это не повлияет).

Не лишены гидравлические приводы тормозов и некоторых существенных недостатков:

  • невозможность получения большого передаточного числа привода. Как известно, передаточное число гидростатических систем можно установить соотношением площадей поперечного сечения поршней передающего и принимающего усилие гидроцилиндров (или заменяющих их элементов). Очевидно, что существенное увеличение передаточного числа привода для повышения тормозного усилия приводит к значительному увеличению хода управляющего органа (тормозной педали или рычага);
  • выход из строя при местном повреждении какого-либо из элементов конструкции (трубки, штуцера и т. п.), т. е. относительно низкая надежность привода. Для устранения этого недостатка применяют многоконтурные приводы;
  • невозможность продолжительного и опасность чрезмерно интенсивного торможения. Продолжительное торможение может вызвать перегрев, и даже закипание тормозной жидкости из-за нагрева элементов конструкции тормозных механизмов (колодок, барабанов и т. п.). Интенсивное торможение с чрезмерным усилием может привести к повреждению уплотнительных элементов, что, в свою очередь, приведет к разгерметизации привода и потере его работоспособности;
  • высокая чувствительность к попаданию воздуха в привод, резко снижающая его работоспособность (и даже приводящая к полному отказу) при завоздушивании системы;
  • зависимость КПД привода от температуры тормозной жидкости (при низких температурах эффективность работы гидравлического привода резко снижается из-за повышения вязкости жидкости);
  • использование в качестве рабочего тела специальных жидкостей, способных нанести вред окружающей среде, животным и человеку при попадании на почву и во внешнюю среду.

***

Общее устройство гидравлического привода

Гидравлический привод тормозных механизмов может иметь разнообразные компоновочные схемы и включать различные приборы и устройства для обеспечения надежного и комфортного управлением процессами торможения автомобиля. Тем не менее, в любом гидравлическом приводе присутствуют обязательные элементы, различающиеся только конструктивно и имеющие одинаковый функционал. Рассмотрим устройство этих элементов и устройств на примере простейшего гидропривода тормозных механизмов.

Простейший гидравлический привод (рис. 1) состоит из органа управления (тормозной педали 7), главного тормозного цилиндра 9, трубопроводов и колесных рабочих цилиндров 3. В современных гидроприводах обязательным элементом является регулятор давления (на рис. 1 не показан). Рассмотрим назначение и особенности устройства каждого из элементов гидравлического привода тормозных механизмов.

***

Главный тормозной цилиндр

Главный тормозной цилиндр воспринимает усилие, создаваемое ногой (или рукой) водителя посредством управляющего органа (педали или рычага) и передает его посредством подвижного поршня рабочей жидкости. Конструкции главных тормозных цилиндров могут быть различны, но принципы, положенные в основу их работы, одинаковые.

Конструктивно простейший главный тормозной цилиндр состоит из корпуса-цилиндра с размещенным в нем подвижным поршнем, а также уплотнительных и соединительных элементов. Более сложные конструкции, применяемые в двухконтурных и многоконтурных приводах, включают два поршня, каждый из которых обеспечивает работоспособность отдельного контура. Цилиндр при этом конструктивно разделен на два полностью или частично изолированных объема. Иногда в многоконтурных гидроприводах тормозов для повышения надежности применяют сдвоенные главные цилиндры, в корпусе которых параллельно выполнены два цилиндра с установленными в них поршнями.

Непосредственно на главном тормозном цилиндре или рядом с ним размещается резервуар с запасом тормозной жидкости – бачок 5 (рис. 1), объем которого посредством специальных каналов сообщается с объемом гидроцилиндра. Если бачок устанавливается отдельно, его соединяют с главным тормозным цилиндром посредством резиновой трубки. Связь гидроцилиндра с резервуаром обеспечивает пополнение жидкостью при утечках, вытеснение излишков жидкости при ее тепловом расширении, компенсацию изменения объема жидкости после регулировок.

В расторможенном состоянии полости цилиндров соединяются каналами с резервуаром для пополнения жидкостью при необходимости. При перемещении поршня после воздействия на него штока, связанного с тормозной педалью (рычагом) эти каналы перекрываются корпусом поршня, и жидкость может вытесняться из цилиндра только в трубопроводы контура гидропривода. В многоконтурных приводах применяются два резервуара (бачка) или один с раздельной перегородкой.

На рис. 2 изображена конструкция главного тормозного цилиндра рабочей тормозной системы автомобиля ГАЗ-53-12 и его модификаций. Тормозная система автомобиля имеет два контура, поэтому главный тормозной цилиндр разделен на две секции, каждая из которых обслуживает отдельный контур. Два резервуара (или один с раздельной перегородкой) сообщаются с полостью главного цилиндра через два отверстия.

Поршни имеют кольцевые уплотнительные манжеты, прижимаемые пружинами. Наружная поверхность поршней имеет проточку для размещения уплотнительных колец, длина которых меньше длины проточки. Помимо проточки поршни имеют кольцевые полости и плоские угловые пазы, которые соединяются с резервуаром (бачком) при любом положении поршней. Это препятствует попаданию воздуха в гидравлическую магистраль.

Наиболее опасным, с точки зрения попадания воздуха в главный тормозной цилиндр, является режим растормаживания, который, как правило, производится быстро, броском педали. Жидкость, вследствие ее вязкости, возвращается в главный тормозной цилиндр относительно медленно, и поршни под действием пружин, стремятся оторваться от столба жидкости, создавая в магистрали разрежение.

Предотвратить при этом попадание воздуха в магистраль одними резиновыми уплотнениями сложно, поэтому с тыльной стороны поршней или в них самих располагают полости, заполненные жидкостью, и при любом положении поршней сообщаются с резервуаром с помощью отверстий. Таким образом создается своеобразный гидравлический затвор, препятствующий проникновению воздуха в гидропривод.

В корпусе гидроцилиндра ввернуты упорные болты, определяющие крайнее правое положение поршней и уплотнительных колец, соответствующее расторможенному состоянию тормозной системы. Конфигурация поршней такова, что в указанном крайнем положении кольца, упираясь в болты, отрывают манжеты от поршней, сообщая резервуары с магистралями. В начале торможения поршни, перемещаясь в цилиндре (один – под действием штока педали, другой – под действием давления жидкости) надвигаются на манжеты, после чего тормозная жидкость начинает вытесняться в магистрали контуров.

В случае потери герметичности одного контура, питаемого, например, через левое отверстие, левый поршень, вытеснив жидкость через обрыв магистрали, упирается уплотнителем в дно цилиндра, образовав для правой рабочей полости фиктивное дно и обеспечивая герметичность второй рабочей полости. Если разгерметизация произойдет в контуре, подпитываемом из правой полости, то правый поршень, вытеснив жидкость через место утечки, упрется удлинителем в левый поршень, непосредственно передавая на него усилие со стороны штока.

В современных конструкциях главных тормозных цилиндров устанавливают сигнализаторы уровня жидкости в резервуаре (бачке). Контрольная лампа сигнализатора (красного цвета с соответствующим изображением) устанавливается на щитке приборов. Датчики таких сигнализаторов имеют поплавковую конструкцию – плавающий в бачке с жидкостью поплавок при нормальном уровне жидкости размыкает контакты цепи питания лампы сигнализатора. При недопустимом понижении уровня жидкости поплавок опускается ниже, контакты цепи питания сигнальной лампы замыкаются, и она загорается, сигнализируя водителю о недостатке жидкости в резервуаре.

При заправке гидравлического привода тормозной системы рабочей жидкостью, а иногда и при эксплуатации автомобиля, из тормозной системы необходимо удалить воздух. Для этого в самых высоких местах привода и местах вероятного завоздушивания устанавливают клапаны прокачки.

***



Колесные рабочие цилиндры являются исполнительными элементами привода. Они принимают давление жидкости, создаваемое главным тормозным цилиндром, и приводят в действие тормозные механизмы колес.

Рабочие цилиндры (рис. 3) имеют чугунный или (реже) из легкого сплава корпус и поршни с уплотнительными манжетами. Регулировка зазоров производится между фрикционными накладками и барабаном автоматически. На поршень рабочего цилиндра надевается разрезное пружинное кольцо. Между кольцом и поршнем имеется радиальный и осевой зазоры. Величина осевого зазора нормируется и соответствует необходимой величине зазора между колодкой и барабаном. Радиальная упругость кольца также нормируется с целью получения определенной величины силы трения между кольцом и цилиндром. Указанная сила трения должна гарантированно превышать силу возвратных пружин, приведенную к поршню, но не быть чрезмерной, чтобы не слишком сильно снижать приводную силу поршня.

Для регулировки механизма после сборки необходимо нажать на педаль тормозной системы. Поршни рабочих цилиндров, перемещаясь наружу под действием давления жидкости, выберут имеющийся зазор, после чего потянут кольца за собой. Движение поршней будет продолжаться до тех пор, пока колодки не упрутся в барабан. При отпускании педали возвратные пружины смогут переметить поршни назад только на величину, соответствующую осевому зазору между поршнем и кольцом, так как сдвинуть кольцо они не в состоянии. Величина же зазора между кольцом и поршнем, как было указано выше, соответствует необходимому зазору между колодками и барабаном.

Таким образом, по мере изнашивания тормозных накладок кольцо будет перемещаться вдоль цилиндра, поддерживая постоянную величину зазора между накладками колодок и барабаном.

***

Регулятор давления

Регулятор давления корректирует давление тормозной жидкости в системе задних тормозных механизмов в зависимости от изменения нагрузки на задние колеса.

Регулятор (рис. 4) состоит из корпуса, в котором установлена гильза поршня. В углубление на гильзе вставляется шарик, который удерживается пружиной. В гильзе перемещается поршень, на конце которого крепится управляющий конус. Возвратная пружина поршня удерживает его в исходном положении пир неработающем регуляторе. В корпус регулятора ввернута втулка, на конце которой установлен защитный резиновый чехол.

В подпоршневую полость регулятора поступает жидкость от главного тормозного цилиндра, а из надпоршневой полости выходит жидкость для приведения в действие колесных рабочих цилиндров задних тормозных механизмов. Управление регулятором осуществляется посредством упругого элемента, который крепится к полу кузова и к нажимному рычагу поршня регулятора.

До вступления в работу регулятора давление жидкости одинаково как в обеих полостях, так и в любой точке гидропривода, так как перепускной шарик поднят управляющим конусом, что обеспечивает свободное прохождение тормозной жидкости из подпоршневой полости в надпоршневую.

При торможении увеличивается расстояние между кузовом и задним мостом (автомобиль «кивает»), при этом уменьшается нагрузка на задние колеса и соответственно уменьшается сила, действующая со стороны упругого элемента на поршень регулятора. Когда усилие со стороны жидкости на головку поршня превысит сумму усилий упругого элемента и жидкости на меньшую (подпоршневую) площадь поршня, последний переместится в сторону нажимного рычага, а управляющий конус освободит шарик, который под действием прижимной пружины перекроет доступ жидкости из подпоршневой полости в надпоршневую. С этого момента давление в подпоршневой полости будет выше давления в надпоршневой, обслуживающей задние тормозные механизмы.

В результате тормозное усилие на колодки передних тормозных механизмов будет несколько выше, чем в задних тормозных механизмах, что обеспечит эффективное торможение. Если автомобиль полностью загружен, то при торможении его задняя часть менее поднимется над задним мостом, и разница в давлениях полостей над поршнем регулятора и под ним будет незначительной.

После снятия усилия с педали тормозной системы поршень регулятора возвратится в исходное положение, а управляющий конус, приподняв шарик, откроет доступ жидкости из подпоршневой полости в надпоршневую. Давление жидкости по всему контуру тормозного привода выровняется.

***

В настоящее время на некоторых автомобилях применяется гидравлический привод с принудительной подачей рабочей жидкости к тормозным механизмам, оборудованный специальным насосом. В этом случае для создания необходимых для эффективного торможения автомобиля тормозных моментов на колесах используется энергия двигателя, приводящего в действие гидравлический насос непосредственно, или через какой-либо агрегат силовой передачи автомобиля. Такая конструкция, несмотря на некоторую сложность, позволяет обойтись без усилителей гидропривода, существенно уменьшить усилие, прилагаемое водителем к управляющим органам тормозной системы и повысить комфорт управления автомобилем.

***

Пневматический привод тормозных механизмов


Главная страница
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты

k-a-t.ru

Гидравлический привод тормозов автомобиля

Гидравлический привод колесных тормозов состоит из главного цилиндра, цилиндров колесных тормозов и магистралей.

Главный цилиндр 4 отлит из чугуна вместе с резервуаром для тормозной жидкости и сообщается с ним через два отверстия: перепускное 7 и компенсационное 8. Через отверстия 6 в пробке 5 резервуар сообщается с атмосферой.

Поршень 21, изготовленный из алюминиевого сплава, уплотняется в главном цилиндре резиновыми манжетами 19 и 24. В передней части поршня имеются шесть отверстий 22, перекрываемых звездообразной пружинной пластинкой 20. Перемещение поршня вперед осуществляется педалью 26 ножного тормоза через шток 23. Перемещение поршня назад ограничивается упорной шайбой 3, которая удерживается в цилиндре замочным кольцом 2. В передней части цилиндра расположен и впускной клапан 17, в котором в свою очередь установлен выпускной клапан 15. Выпускной клапан удерживается в закрытом положении пружиной 16, а впускной — пружиной 18. Пружина впускного клапана одновременно удерживает поршень в исходном заднем положении.

Рис. Схема гидравлического привода колесных тормозов: 1 — защитный чехол; 2 — замочное кольцо; 3 — упорная шайба; 4 — главный цилиндр; 5 — пробка; 6 — отверстие для сообщения с атмосферой; 7 — перепускное отверстие; 3 — компенсационное отверстие; 9 — тормозной барабан; 10 — тормозная колодка; 11 — поршень цилиндра колесного тормоза; 12 — манжета; 13 — цилиндр колесного тормоза; 14 — шток поршня; 15 — выпускной клапан; 16 — пружина выпускного клапана; 17 — впускной клапан; 13 — пружина впускного клапана; 19 и 24 — манжеты поршня; 20 — пластина; 21 — поршень главного цилиндра; 22 — отверстие в поршне; 23 — шток поршня главного цилиндра; 25 — стяжная пружина колодок; 26 — педаль ножного тормоза; 27 — пружина педали

В цилиндре, 13 колесного тормоза находятся два поршня 11, уплотняемые манжетами 12. Манжеты прижимаются к поршням разжимной пружиной. Поршни через штоки 14 воздействуют на колодки 10.

Главный цилиндр соединяется с цилиндрами колесных тормозов металлическими трубопроводами и резиновыми шлангами. Главный цилиндр, трубопроводы и цилиндры колесных тормозов заполнены специальной тормозной жидкостью. Заполнение системы тормозной жидкостью производится через горловину в главном цилиндре, закрытую пробкой 5.

Работает гидравлический привод тормозов следующим образом. При нажатии на тормозную педаль 26 поршень 21 главного цилиндра, перемещаясь вперед, перекрывает компенсационное отверстие 8. При дальнейшем перемещении поршня давление жидкости в цилиндре возрастает, выпускной клапан 15 открывается и тормозная жидкость поступает по трубопроводам в цилиндры 13 колесных тормозов. Под давлением тормозной жидкости поршни 11 раздвигаются и прижимают колодки. 10 к тормозному барабану 9. Происходит торможение колес.

Когда прекратится нажатие на педаль ножного тормоза, поршень в главном цилиндре под действием пружины 18 начнет возвращаться в исходное положение. При этом давление в системе привода упадет, пружина 25 возвратит колодки 10 в исходное положение и тормозная жидкость через впускной клапан 17 вытеснится обратно в главный цилиндр.

Для безотказной работы тормозов важно, чтобы в трубопроводах и шлангах не было воздуха, который легко сжимается, и поэтому в системе не создается достаточного давления для получения необходимого тормозного усилия.

Подсос воздуха в гидравлическую систему предупреждается тем, что при отпущенной педали в гидравлическом приводе поддерживается давление, немного превышающее атмосферное, благодаря упругости пружины 18, удерживающей впускной клапан 17 в закрытом положении.

При резком отпускании педали вследствие сопротивления, оказываемого движению тормозной жидкости в трубопроводах и клапане, жидкость не успевает сразу заполнить пространство цилиндра, освобождаемое поршнем, в полости цилиндра перед поршнем образуется разрежение. Тормозная жидкость, находящаяся за поршнем, отжимает усики звездообразной пружинной пластины 20 и через отверстия 22 заполняет полость перед поршнем. Когда поршень займет исходное положение, поступающая в главный цилиндр жидкость будет проходить в резервуар через компенсационное отверстие 8. Это отверстие называется компенсационным потому, что через него происходит компенсация объема тормозной жидкости в цилиндре при ее утечке через неплотности и изменение объема жидкости от температуры.

Для полного растормаживания колес при отпущенной тормозной педали необходимо, чтобы педаль имела небольшой свободный ход (10—15 мм), Свободный ход педали регулируется изменением длины штока, для чего он выполняется из двух частей, ввинчиваемых друг в друга и удерживаемых от произвольного отвинчивания контргайкой.

ustroistvo-avtomobilya.ru


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости