Тормозная система из чего состоит: Тормозная система — Википедия – Тормозная система автомобиля

Тормозная система: назначение, виды

Тормозная система –
основа безопасности любого автомобиля. Она обеспечивает остановку машины на
месте тогда, когда об этом укажет водитель нажатием на педаль. Если тормозная
система становится неисправной, то это может привести дорожной аварии и даже к
жертвам. Поэтому за ее исправностью, несомненно, нужно следить. Тормозную силу
машины создают колесо и дорога. Для того чтобы авто исправно могло
останавливаться в него встраивают как рабочую, запасную, так и стояночную
тормозные системы. Далее поговорим подробнее о данных видах тормозной системы.

Содержание статьи

Виды тормозных систем

Как и говорилось выше, тормоза
могут быть нескольких видов. Сейчас поговорим о некоторых особенностях этих
видов:

• Рабочая
  тормозная система дает авто вовремя остановиться, в целом она контролирует торможение
  машины.
• Запасная
  тормозная система входит в игру в случае поломки рабочей тормозной системы. Она
  устанавливается в каждой машине, выполняя точно такие же задачи, что и рабочая
  тормозная система.
• Стояночная – помогает
  автомобилю долгий промежуток времени оставаться на одном месте неподвижно.

Тормозная система
обеспечивает безопасность для любого вида машины. На легковых машинах и грузовиках
устанавливают разные тормозные системы, ведь устойчивость и способность
остановиться у этих машин совершенно разные.

Зачем машине нужна тормозная система?

Тормоза – это,
опять-таки, обеспечение безопасного движение вашего авто. Если в момент остановки
машина не может затормозить, то вы будете двигаться дальше. В таких ситуациях
скорость автомобиля может быть разной, а отсюда – автомобильные аварии. Основа

работы тормозной системы – трение колес о дорогу. Поэтому обычно тормоза устанавливаются
именно в колесе. Тормоза состоят из подвижной и статичной частей. Когда
водитель нажимает на педаль, то происходит усиление в тормозном механизме,
тогда увеличивает давление жидкости в тормозах, и они срабатывают, начинается
трение колес об асфальт и машина останавливается. Помните об этих моментах и
всегда следите за исправностью ваших деталей машины.

Схема тормозной системы. Виды и принцип работы тормозной системы :: SYL.ru

В данной статье будет рассмотрена схема тормозной системы легкового автомобиля. Также вы узнаете о том, как произвести прокачку системы правильно. Будут рассмотрены конструкции с антиблокировочной системой. На данный момент без них не обходится ни один качественный автомобиль. Речь, конечно, о машинах средней ценовой категории и выше. Бюджетные автомобили могут комплектоваться данной конструкцией, но она идет как дополнительная опция. В целом же тормозные системы всех машин одинаковы, они состоят из идентичных элементов.

Немного теории о тормозной системе

Как вы понимаете, она необходима для того, чтобы изменить скорость машины. Сигналом к этому может служить либо действие водителя, либо электронная система управления. Также оно необходимо, чтобы удерживать машину неподвижно во время стоянки.

Выделяют три типа тормозных систем. Первая — это, конечно же, рабочая. Она необходима для нормальной эксплуатации машины. С ее помощью осуществляется торможение с больших или малых скоростей. О том, какие особенности имеет тормозная система «Нива-2121», схема которой является классической, будет рассмотрено ниже.

Второй тип — это стояночная. Она больше известна как ручной тормоз, если нужно машину поставить на длительный срок. В частности, если имеется уклон дорожной поверхности, эта система просто необходима. Ручником можно пользоваться во время экстренной остановки. А есть еще системы запасного типа. Они сравнительно недавно начали использоваться на автомобилях. Чаще всего их можно встретить на тех машинах, на которых имеется электрический ручной тормоз. Главное ее назначение — дать возможность водителю остановить автомобиль, если откажет рабочая система. Монтируется она на машины с электрическим ручным тормозом по одной причине: стояночный тормоз не может быть выжат, если скорость автомобиля больше нуля.

Принцип функционирования

Мы привыкли, что при нажатии на педаль тормоза автомобиль начинает замедляться. Но не все вдаются в подробности того, какие процессы при этом протекают. Не каждый знает, как работает тормозная система ВАЗ-2109, схема которой приведена в данной статье. Если проще сказать, то остановка автомобиля происходит только за счет сжатия жидкости в трубках и шлангах. Давление создается с помощью главного тормозного цилиндра, он является основным узлом системы.

К тормозной жидкости предъявляются определенные требования. Она не должна терять свои свойства при сжатии и нагреве, испытывает колоссальные перегрузки во время торможения, равно как и остальные элементы. О том, какие требования предъявляются к жидкости, будет рассказано немного ниже. Давление в трубках приводит в движение суппорты, которые, в свою очередь, перемещают колодки. Последние трутся о поверхность барабана или диска, замедляя движение колеса вокруг своей оси. Тем самым автомобиль постепенно останавливается.

Главный тормозной цилиндр

Необходимо рассказать немного о конструкции главного тормозного цилиндра. Это основной элемент системы, причем не имеет значения, есть ли ABS либо нет. Он необходим для одной цели — преобразовать усилие, которое прилагается к педали, в давление жидкости. Также с его помощью происходит распределение последней к суппортам.

Например, тормозная система ВАЗ-2109, схема которой представлена в статье, оснащена главным цилиндром, устанавливаемым в подкапотном пространстве (он крепится двумя шпильками к вакуумному усилителю). Сверху на него фиксируется расширительный бачок. В последний выбрасываются излишки жидкости, когда педаль полностью отпущена. Из него забирается жидкость во время выжимания педали. Главный тормозной цилиндр внутри полый. В нём перемещаются поршни, которые и создают давление в системе. Время от времени необходимо проводить ремонт. В его процессе полностью заменяются все резиновые элементы.

Регулятор давления

Он крепится на задней части автомобиля, так как имеет специфическое назначение. А стоит отметить, что примерно 75 процентов торможения происходит передними колесами. Остальные 25 процентов — задними. При этом нужно учитывать, что нельзя допускать блокировки задних колес, так как возникает сила, которая стремится опрокинуть автомобиль. Следовательно, тормозная система ВАЗ-2110, схема которой рассмотрена в статье, содержит регулятор давления.

Он способен уменьшить давление, поступающее к приводам механизмов задних колес. Причём изменение данного показателя зависит от того, насколько загружена задняя ось. Дело в том, что при остановке без регулятора передняя часть машины начинает проседать, а задняя же — приподниматься. В результате происходит блокировка задних колес и неуправляемый занос. Регулятор позволяет избежать блокировки полностью либо сделать так, чтобы она наступала позже.

Рабочие контуры

Итак, теперь о том, что представляет собой тормозная система ВАЗ-2110, схема которой есть в статье. Имеется рабочий тормозной контур, который, в свою очередь, состоит из вспомогательного и основного. В том случае, если нет неисправностей, вспомогательный с основным работают совместно. Но вот если происходит разгерметизация какого-нибудь контура, второй продолжит свою работу в качестве аварийного. Имеется несколько схем разделения контуров: тормозные механизмы, включенные параллельно, — передний плюс задний. Могут механизмы подключаться по диагонали, например, правый задний и левый передний находятся в одном контуре. Может встречаться схема, в которой один из контуров содержит все механизмы привода. А второй — только контур, к которому подключены механизмы лишь передних колес. Говорить о преимуществах или недостатках этих схем сложно, так как аварийная ситуация может случиться по различным причинам. И повредиться могут все контуры, а не один.

Антиблокировочная система

Конечно, тормозная система ВАЗ-2106, схема которой является классической, как и сам автомобиль, не содержит ABS. Но поговорить о такой системе все равно необходимо, так как за этими конструкциями — будущее. В ней имеется несколько датчиков, центральный блок управления, модуляторы. Когда происходит остановка автомобиля, включается в работу блок управления. Его микропроцессор начинает следить за показаниями всех датчиков. Он анализирует сигналы датчика скорости автомобиля. Также происходит слежение за угловой скоростью каждого колеса. Ничто не уходит от внимания микроконтроллерной системы управления тормозными механизмами.

Конечно, не имеет таких устройств тормозная система 2110, схема ее намного проще. Специальные модуляторы являются исполнительными устройствами. С их помощью происходит регулировка давления тормозной жидкости во всех контурах. Другими словами, каждое колесо тормозит по-своему. Многое зависит от качества дорожного покрытия, от скорости машины. Но в любом случае система ABS не даст ни одному колесу полностью заблокироваться, если вы совершаете экстренное торможение. А именно блокировка опасна при мокром покрытии асфальта либо же при гололёде. Это позволит обезопасить вас, так как вероятность уйти в занос крайне мала.

Дисковые тормоза

Это один из видов приводов тормозов, который является наиболее распространенным. Например, схема тормозной системы 2106 включает в себя два дисковых тормоза на передней оси. Задние колеса останавливаются при помощи барабанных, о них будет рассказано немного ниже. Не стоит думать, что дисковые механизмы все одинаковые. У них суппорт может быть как неподвижным, так и подвижным. Но последние встречаются в автомобилях намного чаще. Для водителя главное — это надежность. А подвижный суппорт имеет такую конструкцию, которая полностью исключает неравномерное стирание тормозных колодок. Но имеется еще одна особенность механизмов, в которых суппорт подвижен.

Расстояние от тормозного диска до внешнего края суппорта постоянно меняется, зависит оно от того, насколько изношены колодки. Кроме того, можно сказать про главное достоинство дисковых тормозов. Они являются более эффективными, нежели барабанные, и способны работать при высоких температурах. Также используются зачастую диски с вентиляцией. Увеличение толщины дает возможность установить несколько ребер жесткости. Они могут обеспечить приток воздуха к металлу. Причем во время вращения колеса центробежная сила всасывает воздух и распределяет его равномерно от центра к краям. Именно за счет этого происходит охлаждение металла.

Барабанные тормоза

На большинстве бюджетных автомобилей они установлены на задней оси. Но если взять, например, 21-ю «Волгу», то у нее все четыре колеса имеют барабанные тормозные механизмы.

Встречаются схемы, которые полностью состоят из дисковых механизмов. Такие конструкции все чаще используют при тюнинге отечественных автомобилей, так как при увеличении мощности и крутящего момента двигателя необходимо проводить полную модернизацию всех остальных систем. И в первую очередь, конечно же, тормозной. А вот схема тормозной системы ВАЗ-2121 такая же, как и у «десяток», и у «девяток», и у остальных моделей этого производителя. Различаются только качество и надежность. «Нива» — это внедорожник, а поэтому он подвергается куда большим нагрузкам, нежели обычная легковушка.

Барабанные механизмы имеют меньшую эффективность, но все равно способны выполнить основное свое предназначение — остановить автомобиль. Правда, со временем колодки изнашиваются, увеличивается зазор между барабаном и рабочей поверхностью ее. В таком случае используют специальные регуляторы механического типа. С их помощью осуществляется подводка колодок. Происходит это во время резкого выжимания педали тормоза. Обратите внимание, какова тормозная система ВАЗ-2114, схема ее приведена в статье. На задней оси колодки можно разжать и ручником. В конструкциях с дисковыми механизмами сзади в контур включается дополнительный цилиндр, шток которого приводится в движение ручником стояночного тормоза.

Исполнительные механизмы тормозов

Если посмотреть на то, какая схема тормозной системы УАЗ, можно увидеть, что в ней имеется несколько типов исполнительных механизмов. Речь идет, конечно же, о приводах колодок. Системы могут содержать дисковые механизмы и барабанные. В них имеются существенные отличия. Например, дисковые тормоза работают при помощи суппортов специальной конструкции. А вот барабанные механизмы оснащены цилиндрами. Подача жидкости происходит в середину этого цилиндра. С обоих краев расположены поршни, которые приводят в движение колодки, разжимая их.

Суппорты передних колес отечественных автомобилей ВАЗ расположены по двум сторонам диска. Одна половина суппорта является рабочей, в ней находится тормозная жидкость под давлением. Также в нейимеется стальной поршень, который под действием давления выдавливается из корпуса и толкает колодку в сторону диска. Одновременно с этим с обратной стороны диска прижимается вторая колодка. Следовательно, диск оказывается с обеих сторон зажат. А колодки изнашиваются максимально равномерно. Стоит также отметить, что схема тормозной системы «Нива» содержит пусть те же элементы, что и «шестерка», но они прочнее и долговечнее.

Как прокачивать тормоза

Стоит упомянуть немного о такой процедуре, как прокачка тормозных механизмов. Без этого вы не сможете нормально ездить на машине, так как в системе будет очень много воздушных пробок. Из-за этого эффективность торможения становится намного ниже.

Чтобы избавиться от воздушных пробок, вам необходимо все трубки и суппорты наполнить жидкостью. Все работы лучше всего проводить вдвоем. Один человек должен нажимать педаль. Второй своевременно открывает и закрывает штуцеры для прокачки. А находятся они на всех суппортах. Правда, потребуется постоянно поднимать все стороны автомобиля, снимать поочередно колеса. Намного проще эту процедуру выполнять на смотровой яме. Прокачку необходимо проводить по определенной схеме. И ее обязательно нужно придерживаться, иначе воздух останется и никакой эффективности от тормозов не добиться.

Вот как прокачивается тормозная система ВАЗ, схема довольно проста. Начинать необходимо с того механизма, который расположен на максимальном удалении от ГТЦ. Это правое заднее колесо. После него только можно заняться левым задним, затем идет правое переднее. И самым последним у вас окажется то колесо, которое находится возле водительской двери. Можно даже всю процедуру произвести самостоятельно. Но для этого вам потребуется изготовить из автомобильной камеры своеобразный ресивер для хранения воздуха. Необходимо обеспечить систему тормозов давлением. Поэтому камеру нужно соединить при помощи штуцера с расширительным бачком. По вышеизложенной схеме избавляетесь от воздушных пробок во всех контурах. При этом не забывайте следить за тем, чтобы в расширительном бачке был необходимый уровень жидкости.

Заключение

В этой статье вы узнали о том, из чего состоит тормозная система современного автомобиля. Также было немного рассказано про современные средства обеспечения безопасности. В частности, это система ABS. Она используется как дополнительная опция, но все чаще ее можно увидеть даже на бюджетных автомобилях стандартной комплектации. Кроме того, к тормозной системе можно отнести круиз-контроль, различные усилители для экстренного торможения, механизмы курсовой устойчивости, антипробуксовочную конструкцию, блокировку дифференциала.

Все привыкли видеть гидравлические тормоза, но имеются конструкции, в которых используется не давление жидкости, а сжатый воздух. Они идентичны с гидравлическими, только надежность у них оказывается намного выше. Элементы, используемые в пневматических тормозах, должны выдерживать очень большое давление. Правда, оно сопоставимо с тем, которое находится в гидравлическом приводе. Необходимо только внедрять ресивер для хранения сжатого воздуха. Существуют также электромеханические тормоза. Они приводятся в движение электродвигателями и специальными тросами.

Вспомогательная тормозная система | Тормозная система

Эта система, обеспечивающая торможение двигателем, применяется на затяжных спусках при движении ТС с постоянной скоростью с целью разгрузки тормозов рабочей тормозной системы, которые при частом пользовании могут перегреваться. Вспомогательная тормозная система в виде моторного тормоза-замедлителя имеет заслонки в выпускных трубопроводах двигателя. За счет дросселирования продуктов сгорания в цилиндрах двигателя создается сопротивление вращению коленчатого вала. Например, вспомогательный тормоз автомобилей «Урал» с дизелем состоит из привода и двух исполнительных механизмов, установленных в трубопроводах системы выпуска отработавших газов из цилиндров.

Механизм вспомогательного тормоза включает в себя корпус 7 с фланцем для крепления к выпускному трубопроводу, заслонку 3, вал 4 и рычаг поворотный 2 вала заслонки. Когда тормоз не включен, заслонка расположена вдоль потока отработавших газов по оси приемных труб глушителя.

Привод управления вспомогательным тормозом выполнен пневматическим. Он состоит из крана управления, закрепленного на панели кабины, пневмоцилиндров и кнопки управления, расположенной около педали сцепления. В системе имеются три пневмоцилиндра, два из которых предназначены для управления заслонками выпускных трубопроводов, а один — для отключения подачи топлива.

Рис. Механизм вспомогательного тормоза:
1 — корпус; 2 — поворотный рычаг вала заслонки; 3 — заслонка; 4 — вал заслонки

При нажатии на кнопку крана управления сжатый воздух из пневмосистемы подается к двум пневмоцилиндрам, поршни которых перемещаются и при помощи штоков устанавливают заслонки 3 механизмов перпендикулярно потоку отработавших газов, создавая сопротивление их выпуску. Одновременно воздух подается от крана к пневмоцилиндру, расположенному на крышке топливного насоса высокого давления. Подача топлива прекращается, и двигатель работает в тормозном режиме, т.е. при работе вспомогательного тормоза цилиндры двигателя переключаются на работу в режиме компрессора: топливо не подается, а воздух поступает и сжимается при перемещении поршней. Двигатель поглощает часть энергии ТС, затрачивая ее на сжатие воздуха в цилиндрах. Воздух, поступающий в цилиндры, сжимается, а затем под действием поршней выталкивается в выпускной трубопровод, давление в котором в результате закрытия заслонок резко возрастает. Создаваемое противодавление не должно превышать 0,3 МПа, иначе сила, действующая на выпускные клапаны цилиндров двигателя, превысит усилие их прижатия к своим гнездам. Поскольку при работе тормоза подача топлива прекращается, его сгорания не происходит, а поршни перемещаются в цилиндрах под воздействием вращения колес автомобиля и передачи этого вращения через детали трансмиссии коленчатому валу.

Дисковые тормоза: основные характеристики, преимущества и особенности

Дисковые тормоза известны давно. Они хорошо себя зарекомендовали и на сегодняшний день используются очень широко. Но обо всем по-порядку.

В настоящее время существует два типа тормозных систем – барабанные и дисковые. Впервые тормозные механизмы дискового типа применили в конце 40-х годов XX в., а с 70-х барабанные тормоза на передних колесах заменили на дисковые на всех автомобилях.

В данной статье будет дано подробное описание дисковых тормозов, их преимущество перед барабанными аналогами, а также приведено описание составных частей данной тормозной системы (суппорт, тормозной диск, защитный экран). Кроме того, описаны преимущества и недостатки разных типов дисковых тормозов.

 

Преимущества дисковых тормозов перед барабанными

К преимуществам дисковых тормозов по сравнению с барабанными можно отнести следующие их качества:

• тормозная способность дисковых систем не снижается из-за перегрева, так как они лучше охлаждаются;
• сопротивление дисковых тормозов воздействию воды и загрязнениям выше;
• техническое обслуживание тормозных механизмов требуется гораздо реже;
• поверхность трения дисковых тормозов при одинаковой массе больше, чем у барабанных.

 

Рис. 1 Тепловое расширение барабанного и дискового тормоза

 

При  нагревании тепловое расширение тормозного барабана — увеличение внутреннего диаметра — приводит к увеличению хода педали тормоза или к деформации барабана, которая может вызвать резкое снижение тормозного действия (рис. 1). Тормозной диск, в свою очередь, представляет собой плоскую деталь, его температурное расширение происходит в сторону фрикционного материала, поэтому сжатие диска не может вызвать деформации, достаточной для того, чтобы повлиять на тормозные характеристики. К тому же центробежная сила отбрасывает загрязняющие материалы от тормозного диска наружу.

На рисунке 2 показано, почему дисковый тормоз охлаждается лучше барабанного. Охлаждающий воздух начинает охлаждать тормозной барабан только после того, как теплота, выделяющаяся при торможении, проходит через его стенки, в то время как трущиеся поверхности дискового тормоза открыты для доступа воздуха. Теплопередача от тормозного диска к воздуху начинается сразу после применения тормозов.

 

Рис. 2 Принцип охлаждения барабанных и дисковых тормозов

 

Возможность регулировки дисковых тормозов является еще одним их преимуществом. Проекция дисковых тормозов такова, что после каждого применения они саморегулируются из-за малого зазора между колодками и тормозным диском.

Устройство дискового тормоза

1 — блок цилиндров;

2 — тормозные колодки;

3 — прижимной рычаг суппорта;

4 — защитный кожух;

5 — ось прижимного рычага;

6 — направляющая колодок;

7 — суппорт тормоза;

8 — тормозной диск;

9 — штуцеры для удаления воздуха;

10 — тормозные шланги.

 

Основными деталями дисковых тормозов являются суппорт, тормозной диск, колодки, защитный экран. Рассмотрим эти элементы тормозной системы подробнее.

Дисковые тормоза разделяют на одно- и многодисковые. Самая большая и тяжелая их часть — это тормозной диск. Механизм работы однодисковых тормозов сводится к тому, что тормозные колодки с фрикционным материалом при торможении зажимают один тормозной диск. Многодисковые тормоза, применяющиеся обычно в авиации, имеют несколько вращающихся тормозных дисков, разделенных неподвижными дисками (статорами). На тормозном щите многодисковых тормозов расположены гидравлические цилиндры и поршни, которые управляют тормозными колодками и при выдвижении зажимают тормозные диски и статоры. Многодисковые тормоза полностью состоят из металла, а состав однодисковых тормозов включает органический и металлический фрикционный материал.

Материалом тормозного диска, как и тормозного барабана, обычно является чугун. Чугун обладает хорошей износоустойчивостью и хорошими фрикционными свойствами, имеет высокую твердостью и прочность при высоких температурах; он легко поддается механической обработке, и  его стоимость относительно низка.

Размер тормозного диска равен его наружному диаметру и общей толщине поперечного сечения между двумя рабочими поверхностями. Диаметр тормозного диска обычно ограничивается размерами колеса, а вентилируемый тормозной диск всегда толще сплошного. Для дискового  тормоза это общая площадь контакта с двумя тормозными колодками при одном повороте диска.

Большое значение отношения площади охвата на тонну автомобиля в хорошо спроектированных тормозах означает высокую эффективность тормозной системы. Площадь охвата дискового тормоза — это площадь трения тормозных колодок на обеих сторонах тормозного диска. Таким образом, более точно использовать Rp вместо Rr, однако поскольку в большинстве тормозов оба радиуса практически равны, для удобства расчета используется Rr, который легче измерить.

 

Тормозной диск прикрепляется к проставке, а та, в свою очередь, — к ступице колеса или фланцу моста. Проставка обеспечивает более долгий путь для передачи тепла от трущейся поверхности тормозов к колесным подшипникам, что позволяет поддерживать их температуру достаточно низкой. Проставки серийных автомобилей обычно изготавливаются из чугуна как одно целое с тормозным диском, а проставки гоночных автомобилей делаются как отдельная деталь из алюминиевого сплава. Недостатком проставок из алюминиевого сплава является более высокая, чем у чугуна, теплопроводность, что приводит к большему нагреву колесных подшипников.

 

Вентилируемые дисковые тормоза

Тормозной диск может быть сплошным или с вентиляционными каналами внутри него. В легких автомобилях обычно используются сплошные тормозные диски. Вентилируемые тормозные диски с радиальными охлаждающими каналами применяют на тяжелых автомобилях, требующих установки дисков максимально возможных больших размеров.

Мощные гоночные автомобили оснащены вентилируемыми тормозными дисками, при этом могут иметь место различия в толщине их боковых стенок. Чтобы температура на каждой стороне тормозного диска была одинаковой, на многих тормозах болидов ближайшая к колесу сторона тормозного диска тоньше, чем противоположная. Колесо сопротивляется прохождению охлаждающего воздуха к наружной рабочей поверхности тормозного диска, что делает ее более горячей, чем внутренняя сторона, поэтому большая толщина плохо охлаждаемой наружной поверхности тормозного диска способствует выравниванию температур их нагрева.

Тормозные диски гоночных автомобилей зачастую имеют криволинейные охлаждающие каналы, которые повышают эффективность действия воздушного потока. Тормозные диски для левой и правой сторон авто не взаимозаменяемы из-за криволинейности вентиляционных каналов. Тормозной диск с криволинейными вентиляционными отверстиями или наклонными прорезями для эффективной работы должен вращаться в определенном направлении. Правильное направление вращения по отношению к вентиляционным отверстиям и прорезям показано на схеме.

Типичные значения удельной площади охвата тормозов представлены в таблице для типичных автомобилей 1981/82 годов выпуска.

 

Типичные значения удельной площади охвата тормозов на тонну массы автомобиля

Модель автомобиля	Удельная площадь охвата тормозов, кв. см/т	Модель автомобиля	Удельная площадь охвата тормозов, кв. см/т
Alfa Romeo Spyder	1670,55	Mitsubishi Lynx RS	1212,6
Audi 5000 Turbo	1580,25	Nissan Sentra	1754,4
Audi Quattro	1638,3	Peugeot 505 STi	1735,05
BMW 528e	1670,55	Pontiac J2000	1115,85
Chevrolet Camaro Z28	1135,2	Porsche 944	1954,35
Chevrolet Corvette	1841,8	Renault Alliance	1225,5
Dodge Charger 2.2	1038,45	Renault 5 Turbo	1128,75
Ferrari 308GTSi	1038,45	Renault 1,8i	1219,05
Ford Mustang GT 5.0	1044,9	Subaru GL	1090,05
Honda Accord	1141,65	Toyota Celica Supra	1444,8
Honda Civic	1102,95	Toyota Starlet	1264,2
Lamborghini Jalpa	1464,15	Volkswagen Scirocco	1277,1
Mazda GLC	1122,3	Volkswagen Scirocco SCCA GT3	1960,8
Mercedes-Benz 380SL	1538,65	Volvo GLT Turbo	1560,9

 

Мощные автомобили имеют более высокие значения этого показателя по сравнению с экономичными седанами.

Возможные неполадки дисковых тормозных систем

При частом интенсивном торможении на вентилируемых тормозных дисках появляются трещины. Причина этого —  термические напряжения и давление тормозных колодок на тонкие металлические стенки в каждом  охлаждающем канале. Термические напряжения в тормозном диске с литой или прикрепленной болтами проставкой вызываются в месте их соединения из-за того, что температура тормозного диска в этом месте выше, чем температура проставки.

Наружная часть тормозного диска при его нагреве расширяется сильнее, чем холодная проставка. Это приводит к тому, что тормозной диск деформируется и изгибается, появляется его конусность, которая приводит к неравномерному износу тормозных накладок. Постоянно повторяясь, расширение и стягивание тормозного диска вызывают появление трещин. Опора каждой стороны  вентилируемого тормозного диска и эффективное его охлаждение снижают вероятность появления трещин на нем.

Тормозные барабаны и тормозные диски спроектированы таким образом, чтобы противостоять самому тяжелому варианту появления термического напряжения при каждом применении тормозов, но многократные применения тормозов могут вызвать усталостные трещины. Если тормоза используются в режиме резкого торможения, необходимо чаще их проверять.

 

Суппорты дисковых тормозов

Рассмотрим подробнее устройство суппортов. Суппорты дисковых тормозов включают тормозные колодки и гидравлические тормозные цилиндры с поршнями, которые прижимают колодки к тормозному диску.  Принцип работы всех суппортов дисковых тормозов одинаков: когда водитель нажимает на педаль тормоза, под давлением тормозной жидкости поршни перемещают тормозные колодки, которые зажимают тормозной диск.

Суппорты легковых автомобилей обычно изготовлены из относительно дешевого высокопрочного серого чугуна с шаровым графитом. Однако они достаточно тяжелые. Гоночные или вообще мощные автомобили обычно оснащены суппортами из алюминиевого сплава, их масса почти в два раза меньше чугунных.

 

Типы суппортов, их особенности

Существуют два основных типа суппортов — фиксированные и плавающие.

Рис. 4 Отличия суппортов разного типа

Фиксированные суппорты имеют большее число поршней (два или четыре), они больше по размеру и тяжелее плавающих суппортов. При работе в тяжелых условиях они допускают большее число экстренных торможений до наступления перегрева суппорта.

Плавающий суппорт перемещается в противоположном движению поршня направлении. Поскольку плавающий суппорт имеет поршень только на внутренней стороне тормозного диска, весь суппорт может смещаться внутрь, чтобы наружная тормозная колодка могла прижаться к тормозному диску. Плавающие суппорты меньше подвержены утечкам и износу, так имеют меньше движущихся деталей и уплотнений.

Фиксированные суппорты чаще всего применяют на гоночных автомобилях, а плавающие — на серийных.

Рис. 5 Тормозной диск с плавающим суппортом

Достоинством плавающих суппортов является легкость применения механического стояночного тормоза, так как в конструкции с одним тормозным цилиндром он легко управляется тросом, в то время как в фиксированных суппортах с поршнями на обеих сторонах тормозного диска это сделать сложнее. Недостатком плавающих суппортов является то, что они могут вызывать неравномерный износ тормозных колодок из-за перемещения самого суппорта.

 

Возможные неполадки суппортов

Рис. 6 Варианты деформации

 

• Часть корпуса суппорта, которая охватывает наружный диаметр тормозного диска, называется мост. Давление тормозной жидкости вызывает действие силы P на каждой стороне суппорта, которая старается изогнуть его мост. Жесткость моста определяет жесткость всей конструкции суппорта, т. к. от жесткости конструкции зависят толщина поперечного сечения и масса суппорта.

 

• Суппорт располагается между наружной стороной тормозного диска и внутренней стороной колесного диска, поэтому требования по пространству для его размещения диктуют проектирование суппорта с небольшой величиной поперечного сечения. К сожалению, это может привести к его изгибу. Чтобы повысить жесткость, суппорты тормозов гоночных автомобилей проектируют с широкими мостами.

 

• Если тормозная колодка перекрывает размеры поршня, то она при действии тормозов будет изгибаться. Для обеспечения равномерного контакта рабочей поверхности тормозной колодки и тормозного диска используются несколько поршней.

 

Рис. 7 Суппорты с одним и двумя поршнями

• Если устройство крепления суппорта податливое, то при перемещении может возникнуть его скручивание, а это, в свою очередь, вызывает неравномерный износ тормозных накладок, пружинистость и увеличивает ход педали тормоза.

 

• Так как тормозной диск и кронштейн суппорта располагаются в разных плоскостях, последний воспринимает скручивающий момент во время приложения тормозов. Если кронштейн слишком тонкий, он будет скручиваться, вызывая прихватывание суппортом тормозного диска. Обычно толщина установочного кронштейна суппорта должна составлять не менее 12,7 мм.

 

Особенности эксплуатации дисковых тормозных систем

Для защиты внутренней рабочей стороны тормозного диска от попадания грязи и воды устанавливаются защитные экраны. Такое приспособление по своей конструкции напоминает тормозной щит барабанных тормозов. Защитные экраны оказывают сопротивление прохождению охлаждающего воздуха к тормозному диску, поэтому обычно не устанавливаются на дисковые тормоза гоночных автомобилей.

Что касается фрикционного материала дисковых тормозов, то он обычно приклеивается к боковой поверхности тормозных колодок, изготовленных из стального листа. Тормозные колодки продаются с уже прикрепленными тормозными накладками, повторно они не используются.

Нагрузка от тормозной колодки обычно не накладывается непосредственно на поршень в тормозном суппорте. На многих автомобилях между поршнем и тормозной колодкой устанавливаются противоскрипные шайбы, предназначенные для уменьшения шума, возникающего при вибрировании или дребезжании колодки по тормозному диску.

 

Подводя итоги

Мы рассмотрели устройство дисковых тормозных систем, особенности, преимущества, сильные и слабые стороны разных их типов. Из всего вышесказанного нетрудно сделать выводы о том, каким должна быть максимально эффективная тормозная система для гоночных автомобилей.

 

• Для гоночных машин подходят только вентилируемые тормозные диски, которые охлаждаются быстрее. Чтобы температура на каждой стороне тормозного диска была одинаковой, на многих тормозах гоночных автомобилей ближайшая к колесу сторона тормозного диска тоньше, чем противоположная. Криволинейные вентиляционные отверстия тормозных дисков эффективнее для гоночных автомобилей, чем прямые. Направленные каналы вентиляции, по сравнению с традиционной прямой конструкцией, значительно повышают интенсивность прокачки воздуха по ним, улучшая теплоотдачу. Спиральная конструкция каналов более равномерно распределяет механические напряжения в диске, увеличивая ресурс и уменьшая вероятность образования трещин.

 

• Перфорация диска, выполняя все те же функции по газоотводу, что и проточки, увеличивает площадь обдуваемой поверхности диска, улучшая охлаждение. При круглогодичной эксплуатации улучшает очистку диска от влаги и грязи.

 

• Проставки и суппорты дисковых тормозов для гоночных автомобилей — из алюминиевого сплава. Легкая алюминиевая проставка улучшает характеристики управления автомобилем, снижает термические напряжения на тормозном диске. Низкий вес, благодаря использованию алюминия с малой удельной массой, снижает неподрессоренные массы, благоприятно сказываясь на качестве работы подвески автомобиля.

 

• Фиксированный суппорт, рассчитанный на большее число экстренных торможений и обладающий повышенной гибкостью по сравнению с плавающим, идеален во время гонок.

 

• Достаточную для эксплуатации гоночных автомобилей жесткость тормозных дисковых систем обеспечивают мосты увеличенной ширины. Благодаря увеличению и наилучшему распределению сечений «моста» (элемента, работающего на разжимающие суппорт нагрузки) получена повышенная жесткость суппорта к рабочим деформациям. Повышенная жесткость, суммируясь с общим снижением рабочих давлений и армированными тормозными шлангами, обладающими минимальной склонностью к увеличению объёма (разбуханию) при нагрузке, позволяет получить максимальную информативность на тормозной педали и возможность очень точно дозировать тормозной момент в системе.

 

• Многопоршневая конструкция суппорта позволяет получить равномерное усилие прижатия тормозной колодки к диску, а разный диаметр поршней компенсирует разницу температурных условий работы колодки по площади контакта, предотвращая возможную неравномерность износа (конусность) по передней и задней кромкам. Повышенная общая площадь поршней в суппортах, изменяет передаточное отношение гидравлической системы, что приводит к значительному снижению рабочих давлений жидкости. Низкие давления снижают требуемое максимальное усилие на педали тормоза. Снижают нагрузку и вредные деформации на всех штатных деталях тормозной системы.

 

• В случае использования «плавающей конструкции» диска, рекомендуемой для применения в режимах предельных нагрузок (на гоночном треке), позволяет полностью снять термо-напряжения относительно центральной части и предотвратить передачу избыточного тепла на ступичный подшипник. Обеспечивая нормальную работу и увеличенный ресурс этих деталей в самых жёстких условиях.

 

• Чем больше диаметр тормозного диска, тем больше эффективный радиус приложения тормозного момента. Это позволяет увеличить максимальную тормозную мощность, развиваемую системой. От эффективного радиуса напрямую зависит площадь охвата рабочих поверхностей, являющихся одним из основных показателей возможностей диска по рассеиванию тепловой энергии.

И помните, качественные дисковые тормоза — это в первую очередь ваша безопасность. Учитывайте это при выборе подходящего варианта тормозной системы для своего авто.

1.2. Виды тормозных систем автомобиля

Тормозная система необходима для замедления транспортного средства и полной остановки автомобиля, а также его удержания на месте.

Для этого на автомобиле используют некоторые тормозные система, как — стояночная, рабочая, вспомогательная система и запасная.

Рабочая тормозная система используется постоянно, на любой скорости, для замедления и остановки автомобиля. Рабочая тормозная система, приводится в действие, путем нажатия на педаль тормоза. Она является самой эффективной системой из всех остальных.

Запасная тормозная система используется при неисправности основной. Она бывает в виде автономной системы или её функцию выполняет часть исправной рабочей тормозной системы.

Стояночная тормозная система нужна для удержания автомобиля на одном месте. Стояночную систему использую во избежание самопроизвольного движения автомобиля.

Вспомогательная тормозная система применяется на авто с повышенной массой. Вспомогательную систему используют для торможения на склонах и спусках. Не редко бывает, что на автомобилях роль вспомогательной системы играет двигатель, где выпускной трубопровод перекрывает заслонка.

Тормозная система — это важнейшая неотъемлемая часть автомобиля, служащая для обеспечения активной безопасности водителей и пешеходов. На многих автомобилях применяют различные устройства и системы, повышающие эффективность системы при торможении — это антиблокировочная система (ABS), усилитель экстренного торможения (BAS), усилитель тормозов [3].

1.3. Основные элементы тормозной системы автомобиля

Тормозная система автомобиля состоит из тормозного привода и тормозного механизма [5].

Рис.1.3. Схема гидропривода тормозов: 1 — трубопровод контура «левый передний-правый задний тормоз»; 2-сигнальное устройство; 3 — трубопровод контура «правый передний — левый задний тормоз»; 4 — бачок главного цилиндра; 5 — главный цилиндр гидропривода тормозов; 6 — вакуумный усилитель; 7 — педаль тормоза; 8 — регулятор давления задних тормозов; 9 — трос стояночного тормоза; 10 — тормозной механизм заднего колеса; 11 — регулировочный наконечник стояночного тормоза; 12 — рычаг привода стояночного тормоза; 13 — тормозной механизм переднего колеса.

Тормозным механизмом блокируются вращения колес автомобиля и в следствии чего, появляется тормозная сила, которая является причиной остановки автомобиля. Тормозные механизмы находятся на передних и задних колесах автомобиля.

Проще говоря, все тормозные механизмы можно назвать колодочными. И уже в свою очередь, их можно разделять по трению — барабанные и дисковые. Тормозной механизм основной системы монтируется в колесо, а за раздаточной коробкой или коробкой передач находится механизм стояночной системы.

Тормозные механизмы, как правило состоят из двух частей, из неподвижной и вращающейся. Неподвижная часть – это тормозные колодки, а вращающаяся часть барабанного механизма — это тормозной барабан.

Барабанные тормозные механизмы (рис. 1.4.) чаще всего стоят на задних колесах автомобиля. В процессе эксплуатации из-за износа, зазор между колодкой и барабаном увеличивается и для его устранения используют механические регуляторы.

Рис. 1.4. Барабанный тормозной механизм заднего колеса: 1 – чашка; 2 – прижимная пружина; 3 – приводной рычаг; 4 – тормозная колодка; 5 – верхняя стяжная пружина; 6 – распорная планка; 7 – регулировочный клин; 8 – колесный тормозной цилиндр; 9 – тормозной щит; 10 – болт; 11 – стержень; 12 – эксцентрик; 13 – нажимная пружина; 14 – нижняя стяжная пружина; 15 – прижимная пружина распорной планки.

На автомобилях могут применять различные комбинации тормозных механизмов:

• два барабанных задних, два дисковых передних;

• четыре барабанных;

• четыре дисковых.

В тормозном дисковом механизме (рис. 1.5.) — диск вращается, а внутри суппорта установлены, две неподвижные колодки. В суппорте установлены рабочие цилиндры, при торможении они прижимают тормозные колодки к диску, а сам суппорт надежно закреплен на кронштейне. Для увеличения отвода тепла от рабочей зоны часто используются вентилируемые диски [8].

Рис. 1.5. Схема дискового тормозного механизма: 1 — колесная шпилька; 2 — направляющий палец; 3 — смотровое отверстие; 4 — суппорт; 5 — клапан; 6 — рабочий цилиндр; 7 — тормозной шланг; 8 — тормозная колодка; 9 — вентиляционное отверстие; 10 — тормозной диск; 11 — ступица колеса; 12 — грязезащитный колпачок.