Гидравлический тормозной привод
Гидравлический тормозной привод автомобилей является гидростатическим, т. е. таким, в котором передача энергии осуществляется давлением жидкости. Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве несжимаемости жидкости, находящейся в покое, передавать создаваемое в любой точке давление во все другие точки при замкнутом объеме.
Принципиальная схема рабочей тормозной системы автомобиля:
1 — тормозной диск;
2 — скоба тормозного механизма передних колес;
3 — передний контур;
4 — главный тормозной цилиндр;
5 — бачок с датчиком аварийного падения уровня тормозной жидкости;
6 — вакуумный усилитель;
7 — толкатель;
8 — педаль тормоза;
9 — выключатель света торможения;
10 — тормозные колодки задних колес;
11 — тормозной цилиндр задних колес;
12 — задний контур;
13 — кожух полуоси заднего моста;
14 — нагрузочная пружина;
15 — регулятор давления;
16 — задние тросы;
17 — уравнитель;
18 — передний (центральный) трос;
19 — рычаг стояночного тормоза;
20 — сигнализатор аварийного падения уровня тормозной жидкости;
21 — выключатель сигнализатора стояночного тормоза;
22 — тормозная колодка передних колес
Принципиальная схема гидропривода тормозов показана на рисунке. Привод состоит из главного тормозного цилиндра, поршень которого связан с тормозной педалью, колесных цилиндров тормозных механизмов передних и задних колес, трубопроводов и шлангов, соединяющих все цилиндры, педали управления и усилителя приводного усилия.
Трубопроводы, внутренние полости главного тормозного и всех колесных цилиндров заполнены тормозной жидкостью. Показанные на рисунке регулятор тормозных сил и модулятор антиблокировочной системы, при их установке на автомобиле, также входят в состав гидропривода.
При нажатии педали поршень главного тормозного цилиндра вытесняет жидкость в трубопроводы и колесные цилиндры. В колесных цилиндрах тормозная жидкость заставляет переместиться все поршни, вследствие чего колодки тормозных механизмов прижимаются к барабанам (или дискам). Когда зазоры между колодками и барабанами (дисками) будут выбраны, вытеснение жидкости из главного тормозного цилиндра в колесные станет невозможным. При дальнейшем увеличении силы нажатия на педаль в приводе увеличивается давление жидкости и начинается одновременное торможение всех колес.
Чем большая сила приложена к педали, тем выше давление, создаваемое поршнем главного тормозного цилиндра на жидкость и тем большая сила воздействует через каждый поршень колесного цилиндра на колодку тормозного механизма. Таким образом, одновременное срабатывание всех тормозов и постоянное соотношение между силой на тормозной педали и приводными силами тормозов обеспечиваются самим принципом работы гидропривода. У современных приводов давление жидкости при экстренном торможении может достигать 10–15 МПа.
При отпускании тормозной педали она под действием возвратной пружины перемещается в исходное положение. В исходное положение своей пружиной возвращается также поршень главного тормозного цилиндра, стяжные пружины механизмов отводят колодки от барабанов (дисков). Тормозная жидкость из колесных цилиндров по трубопроводам вытесняется в главный тормозной цилиндр.
Преимуществами гидравлического привода являются быстрота срабатывания (вследствие несжимаемости жидкости и большой жесткости трубопроводов), высокий КПД, т. к. потери энергии связаны в основном с перемещением маловязкой жидкости из одного объема в другой, простота конструкции, небольшие масса и размеры вследствие большого приводного давления, удобство компоновки аппаратов привода и трубопроводов; возможность получения желаемого распределения тормозных усилий между осями автомобиля за счет различных диаметров поршней колесных цилиндров.
Недостатками гидропривода являются: потребность в специальной тормозной жидкости с высокой температурой кипения и низкой температурой загустевания; возможность выхода из строя при разгерметизации вследствие утечки жидкости при повреждении, или выхода из строя при попадании в привод воздуха (образование паровых пробок); значительное снижение КПД при низких температурах (ниже минус 30 °С); трудность использования на автопоездах для непосредственного управления тормозами прицепа.
Для использования в гидроприводах выпускаются специальные жидкости, называемые тормозными. Тормозные жидкости изготавливают на разных основах, например спиртовой, гликолевой или масляной. Их нельзя смешивать между собой из-за ухудшения свойств и образования хлопьев. Во избежание разрушения резиновых деталей тормозные жидкости, полученные из нефтепродуктов, допускается применять только в гидроприводах, в которых уплотнения и шланги выполнены из маслостойкой резины.
При использовании гидропривода он всегда выполняется двухконтурным, причем работоспособность одного контура не зависит от состояния второго. При такой схеме при единичной неисправности выходит из строя не весь привод, а лишь неисправный контур. Исправный контур играет роль запасной тормозной системы, с помощью которой автомобиль останавливается.
Способы разделения тормозного привода на два (1 и 2) независимых контура
Четыре тормозных механизма и их колесные цилиндры могут быть разнесены на два независимых контура различными способами, как показано на рисунке.
На схеме (рис. 5а) в один контур объединены первая секция главного цилиндра и колесные цилиндры передних тормозов. Второй контур образован второй секцией и цилиндрами задних тормозов. Такая схема с осевым разделением контуров применяется, например, на автомобилях УАЗ-3160, ГАЗ-3307. Более эффективной считается диагональная схема разделения контуров (рис. б), при которой в один контур объединяют колесные цилиндры правого переднего и левого заднего тормозов, а во второй контур — колесные цилиндры двух других тормозных механизмов (ВАЗ-2112). При такой схеме в случае неисправности всегда можно затормозить одно переднее и одно заднее колесо.
В остальных схемах, представленных на рис. 6.15, после отказа сохраняют работоспособность три или все четыре тормозных механизма, что еще больше повышает эффективность запасной системы. Так, гидропривод тормозов автомобиля Москвич-21412 (рис. в) выполнен с использованием двухпоршневого суппорта дискового механизма на передних колесах с большим и малым поршнями. Как видно из схемы, при отказе одного из контуров исправный контур запасной системы действует либо только на большие поршни суппорта переднего тормоза, либо на задние цилиндры и малые поршни переднего тормоза.
В схеме (рис. г) исправным всегда остается один из контуров, объединяющий колесные цилиндры двух передних тормозов и одного заднего (автомобиль Volvo). Наконец, на рис. 6.15д показана схема с полным дублированием (ЗИЛ-41045), в которой любой из контуров осуществляет торможение всех колес. В любой схеме обязательным является наличие двух независимых главных тормозных цилиндров. Конструктивно чаще всего это бывает сдвоенный главный цилиндр тандемного типа, с последовательно расположенными независимыми цилиндрами в одном корпусе и приводом от педали одним штоком. Но на некоторых автомобилях применяют два обычных главных цилиндра, установленных параллельно с приводом от педали через уравнительный рычаг и два штока.
Источник
Устройство и работа тормозной системы с гидравлическим приводом
Источником энергии в ТС с гидравлическим приводом является мускульная сила водителя, которая через гидравлический привод, разделенный на два независимых контура от двухкамерного главного цилиндра, управляет барабанными тормозными механизмами передних и задних колес. (СЛАЙД № 12)
Как уже было сказано, в современных автомобилях используются гидравлические тормозные приводы, в которых в качестве рабочего элемента используется специальная тормозная жидкость.
Гидравлический привод тормозной системы состоит из:
— рабочих тормозных цилиндров;
— главного тормозного цилиндра;
— вакуумного усилителя тормозов.
Устройство тормозного гидравлического привода показано на рис. 6.
Рис. 6. Схема тормозного привода (СЛАЙД № 13)
1 – тормозные механизмы; 2 – лампа сигнализатора; 3 – выключатель лампы сигнализатора; 4 – пробка; 5 – тройник; 6 – тормозные механизмы задних колес; 7 – корпус сигнального устройства; 8 – длинный поршень; 9 – короткий поршень; 10 – разветвитель
Педаль 12 (рис. 7) качается на оси 9 и с помощью пальца 11 соединяется с подвижной вилкой 10 толкателя вакуумного усилителя.
Рис. 7. Установка педали вакуумного усилителя и двухкамерного главного цилиндра
1 – сигнализатор; 2 – выключатель сигнальной лампы аварийного состояния гидропривода тормозов; 3 – бачки; 4 – корпус главного тормозного цилиндра; 5,8 – гайки; 6 – вакуумный усилитель тормозов; 7 – пластина; 9 – ось педали тормоза; 10 – вилка; 11 – палец; 12 – педаль тормоза; 13 – упор; 14 – выключатель сигнала торможения; 15 – оттяжная пружина; 16 – кронштейн
Вакуумный усилитель (рис. 8) служит для повышения эффективности РТС при работающем двигателе.
Принцип действия усилителя основан на использовании разности давлений в атмосферных и вакуумных полостях.
При выходе усилителя из строя на поршни главного цилиндра передается только усилие от ноги водителя через педаль ТС, толкатель 33, клапан управления, буфер 21 и шток 7.
Рис. 8. Вакуумный усилитель (СЛАЙД № 15)
1 – крышка вторичной камеры; 2 – поршень вторичной камеры; 3 – обратный клапан; 4 – пружина; 5 – гайка; 6 – упор; 7 – шток; 8 – шайба; 9 – уплотнитель штока; 10 – стопорная шайба; 11 – уплотнительное кольцо; 12 — упорная шайба; 13 — стопорная шайба; 14 — уплотнительная манжета крышки; 15 — тарелка диафрагмы; 16 – опорное кольцо крышки; 17 – крышка первичной камеры; 18 – опорное кольцо; 19 – диафрагма поршня вторичной камеры; 20 — соединитель; 21 – буфер; 22 – пружина диафрагмы клапана управления; 23 — диафрагма поршня первичной камеры; 24 – корпус; 25 – поршень первичной камеры; 26 – корпус клапана; 27 – упорная шайба; 28 – опорное кольцо корпуса; 29 – уплотнительная манжета корпуса; 30 – поршень клапана; 31 – воздушный фильтр; 32 – защитный чехол; 33 – толкатель; 34 – шплинт; 35 – втулка; 36 – пружина клапана; 37 – уплотнитель клапана управления; 38 – стопорная шайба; 39 – шплинт; 40 – диафрагма клапана; 41 – винт; I, II – атмосферные полости; III, IV – вакуумные полости.
Двухкамерный главный тормозной цилиндр (рис. 9) служит для одновременного создания давления в обоих контурах тормозного гидравлического привода при нажатии на педаль ТС.
Рис. 9. Двухкамерный главный тормозной цилиндр (СЛАЙД № 16)
1 – крышка; 2 – прокладка; 3 – сетка; 4 – бачок; 5 – штуцер; 6, 8, 15 – прокладки; 7 – пробка; 9, 14 – упоры; 10 – пружина; 11, 12 – шайбы; 13, 19 – поршни; 16 – втулка ограничитель; 17 – винт упор; 18 – манжета; 20 – наружная манжета; 21 – упорная шайба; 22 – стопорное кольцо
Камеры главного цилиндра питаются тормозной жидкостью раздельно из двух компенсационных бачков, установленных на корпусе цилиндра.
Каждый из поршней имеет свою возвратную пружину, перепускные отверстия для обеспечения быстроты повторного срабатывания привода, закрываемые шайбами и манжетами. Взаимное положение поршней ограничивается втулкой – ограничителем и винтом.
Сигнальное устройство (рис. 10) служит для контроля и сигнализации водителя о нарушении герметичности одного из контуров тормозного гидравлического привода.
Рис. 10. Сигнальное устройство (СЛАЙД № 17)
1 – корпус; 2 – штуцер; 3 – выключатель; 4, 8 – прокладки; 5 – пробка;6 – длинный поршень;
Каждая из полостей сигнального устройства, находящихся с обеих сторон поршней, присоединена к одному из контуров тормозного гидравлического привода при помощи соответствующих трубопроводов.
При нарушении герметичности любого контура тормозного гидравлического привода давление в нем снижается. Соответствующее снижение давления произойдет и в той полости сигнального устройства, которая соединена с этим контуром. В другой же полости давление сохраняется неизменным. Под действием возникшей разности давлений поршни переместятся в сторону полости с меньшим давлением и выжмут шарик из кольцевой проточки длинного поршня. Шарик переместит шток выключателя, который замкнет цепь сигнальной лампы и тем самым даст знать водителю о возникшей неисправности в тормозном приводе.
Тормозной механизм переднего колеса (рис. 11) крепится вместе с цапфой к крышке колесного редуктора.
Рис. 11. Тормозной механизм переднего колеса (СЛАЙД № 18)
1 – щит тормоза; 2 – задняя соединительная трубка; 3 – болт регулировочного эксцентрика; 4 – тройник; 5 – болт соединительной муфты; 6 – прокладки; 7 – соединительная муфта; 8 – перепускной клапан; 9 – колесный цилиндр; 10 – колодка тормоза; 11 – регулировочный эксцентрик; 12 – стяжная пружина колодок; 13 – опорная втулка; 14 – опорный диск; 15 – гайка; 16 – шайба; 17 – защитный колпак; 18 – уплотнительные кольца; 19 – поршень; 20 – пружина; 21 – передняя соединительная трубка
На щите с помощью опорных пальцев и гаек закреплены два рабочих цилиндра. На опорных пальцах выполнены эксцентрики, на которые установлены латунные опорные втулки колодок.
Поворотом опорных пальцев с эксцентриками можно смещать опорные концы колодок относительно тормозного щита. Регулируют тормозной механизм с помощью опорных пальцев при их сборке на заводе или при ремонте с заменой колодок или накладок.
При правильной установке колодок с неизношенными накладками
и тормозным барабаном метки на опорных пальцах (керны на наружных
торцах) должны быть расположены, как показано на рис. 6, или с отклонениями от этого положения в ту или другую сторону до 50°.
Фрикционные накладки колодок крепятся к ободу алюминиевыми заклепками, утопленными в тело накладки.
Подвижные концы тормозных колодок входят в пазы наконечников поршней колесных цилиндров. Колодки внутренней поверхностью своих ободов опираются на регулировочные эксцентрики, подвижно установленные на тормозном щите. От произвольного проворачивания эксцентрики удерживаются сильными пружинами. Колодки прижимаются к эксцентрикам стяжными пружинами. Шестигранные головки болтов регулировочных эксцентриков введены на наружную сторону тормозного щита. При помощи эксцентриков устанавливается необходимый зазор между колодками и барабаном. От бокового смещения колодки удерживаются торцами болтов регулировочных эксцентриков и пружинами, установленными в средней части колодок.
Колесный тормозной цилиндр имеет два отверстия. Одно отверстие служит для подвода тормозной жидкости из системы привода, а другое – для выпуска воздуха из системы при прокачке: оно закрыто перепускным клапаном, который в завернутом положении обеспечивает герметичность. Для предохранения от засорения отверстие клапана закрывается защитным колпачком. Внутренние полости колесных цилиндров защищены от влаги, пыли и грязи резиновыми колпачками.
При срабатывании РТС торможение автомобиля происходит за счет прижатия колодок к тормозным барабанам, в результате чего кинетическая энергия движения автомобиля преобразуется в тепловую энергию трения с выделением тепла, что предусмотрено конструктивно.
Тормозной механизм заднего колеса (рис. 12) максимально унифицирован с тормозным механизмом переднего колеса (поршни, уплотнительные кольца и другие детали рабочего цилиндра такие же).
Накладка задней колодки короче, чем накладка передней колодки. Это предусмотрено для того, чтобы износ задних и передних накладок был одинаковый.
Тормозные барабаны одинаковые на всех колесах автомобиля.
Барабаны крепятся к ступице тремя винтами, которые по окружности расположены неравномерно; это обеспечивает установку барабана на ступице в одном определенном положении, при котором обрабатывался барабан в сборе со ступицей. Переставлять тормозные барабаны с одной ступицы на другую не рекомендуется, так как это приведет к увеличению биения рабочих поверхностей барабана.
Рис. 12. Тормозной механизм заднего колеса (СЛАЙД № 19)
1 – метка на опорных пальцах; 2 – щит; 3 – эксцентрик; 4 – головка оси эксцентрика; 5 – колесный тормозной цилиндр; 6 – перепускной клапан; 7, 13 – тормозные колодки; 8 – защитный колпак; 9 – поршень; 10 – уплотнительное кольцо; 11 – пружина поршня; 12 – стяжная пружина
Работа привода.(СЛАЙД № 20)
Нажимает ногой педаль тормоза, которая расположена в салоне автомобиля между педалями газа и сцепления. Приложенное усилие передается через специальный шток на поршень главного тормозного цилиндра. Поршень, в свою очередь, давит на залитую в систему тормозную жидкость, которая направляет усилие через топливные трубки и шланги на тормозные цилиндры колес. При этом у тормозных цилиндров выдвигаются поршни. Они давят на тормозные колодки, прижимая их либо к тормозным дискам, либо к тормозным барабанам (в зависимости от конструкции тормозов). Диск или барабан имеется у каждого колеса и непосредственно связан с ним, поэтому когда колодки давят на вращающийся вместе с колесом диск (барабан), движение колеса замедляется и в итоге прекращается.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
