Тормозная система: функции и устройство

Тормозная система

Основной функцией тормозной системы является управляемое, контролируемое изменение скорости машины, остановка транспортного средства, а также удержание на месте необходимое время за счет применения тормозной силы между колесом и дорогой. Тормозная сила может создаваться колесным тормозным механизмом, двигателем автомобиля (так называемое "торможение двигателем"), гидравлическим или электрическим тормозом-замедлителем в трансмиссии.
Различают следующие виды тормозных систем:

• рабочая;

• запасная;

• стояночная.

Рабочая тормозная система применяется для управляемого уменьшения скорости и остановки автомобиля.

Запасную тормозную систему используют при неисправности рабочей системы. Она выполняет те же функции, что и рабочая система. Запасная тормозная система может представлять собой автономную систему или часть рабочей тормозной системы (контур тормозного привода).

Функцией стояночной тормозной системы является удержание автомобиля неподвижно необходимое время.

Тормозная система - это важнейшее средство обеспечения безопасности автомобиля. В автомобилестроении применяются различные устройства и системы, способные повысить эффективность тормозной системы и устойчивость при торможении: усилитель тормозов, антиблокировочная система (ABS), усилитель экстренного торможения и так далее.

Устройство тормозной системы

Тормозная система состоит из:

• • тормозной механизм;
• • тормозной привод

Схема тормозной системы

Функцией тормозного механизма является создание тормозного момента, необходимого для уменьшения скорости и полной остановки автомобиля. На автомобилях устанавливаются фрикционные тормозные механизмы, которые в своей основе используют силы трения. Тормозные механизмы рабочей системы устанавливают прямо в колесе. Тормозной механизм стояночной системы чаще всего располагается за коробкой передач или раздаточной коробкой.

В зависимости от конструкции фрикционной части различают:

• • барабанные тормозные механизмы;
• • 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 в своем составе имеет вращающиеся тормозные диски, две неподвижные колодки, установленные внутри суппорта с обеих сторон.

Схема дискового тормозного механизма

Суппорт закреплен на кронштейне. В пазах суппорта установлены рабочие цилиндры, которые при торможении прижимают тормозные колодки к диску.

Тормозной диск при торможении 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;
• • 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;
• • регулируемый наконечник;
• • уравнитель тросов;
• • тросы;
• • 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;
• • шланги и трубопроводы.

Тормозная педаль передает усилие от ноги водителя на главный тормозной цилиндр.

Усилитель тормозов создает дополнительное усилие, передаваемое от педали тормоза. Наибольшее применение на автомобилях нашел вакуумный усилитель тормозов.

Главный тормозной цилиндр создает давление тормозной жидкости и нагнетает ее к тормозным цилиндрам. На современных автомобилях применяется сдвоенный (тандемный) главный тормозной цилиндр, который создает давление для двух контуров.

Над главным цилиндром находится расширительный бачок, предназначенный для пополнения тормозной жидкости в случае небольших потерь.

Колесный цилиндр обеспечивает срабатывание тормозного механизма, т.е. прижатие тормозных колодок к тормозному диску (барабану).

Для реализации тормозных функций работа элементов гидропривода организована по независимым контурам. При выходе из строя одного контура, его функции выполняет другой контур. Рабочие контура могут дублировать друг-друга, выполнять часть функций друг-друга или выполнять только свои функции (осуществлять работу определенных тормозных механизмов). Наиболее востребованной является схема, в которой два контура функционируют диагонально.

На современных автомобилях в состав гидравлического тормозного привода включены различные электронные компоненты:

• • антиблокировочная система тормозов;
• • усилитель экстренного торможения;
• • система распределения тормозных усилий;
• • электронная блокировка дифференциала;
• • антипробуксовочная система.

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.

По материалам systemsauto.ru