Механический тормозной привод применяется для стояночной тормозной системы автомобиля, потому что он способен обеспечить высокую степень надежности при длительном действии. На легковых автомобилях в качестве стояночного тормозного механизма, как правило, применяют блокировочные механизмы задних колес с рычажно-тросовым приводом. В грузовых автомобилях различной грузоподъемности конструкция привода зависит от конструкции и места установки стояночного тормозного механизма. На грузовых автомобилях стояночный тормоз может быть установлен в трансмиссии. Кроме этого в стояночной тормозной системе могут применяться колесные тормозные механизмы рабочей тормозной системы.
Механический рычажно-тросовый привод стояночной тормозной системы состоит из:
1) рычага тормозного привода;
2) тяги;
3) рычага привода управления;
4) уравнителя;
5) кронштейна направляющей.
1) рычага тормозного привода;
2) тяги;
3) рычага привода управления;
4) уравнителя;
5) кронштейна направляющей.
Гидравлический тормозной привод включает в себя множество различных конструктивных узлов и деталей, основными из которых являются:
1) главный тормозной цилиндр;
2) колесные тормозные цилиндры.
1) главный тормозной цилиндр;
2) колесные тормозные цилиндры.
Гидравлический привод тормозной системы широко применяется на всех легковых, а также на некоторых грузовых автомобилях. Тормозная система с гидравлическим приводом может одновременно выполнять функции как рабочей, так и запасной стояночной систем. Для повышения степени надежности на некоторых автомобилях применяют двухконтурный гидравлический привод. Двухконтурный гидравлический привод включает в себя два независимых привода, которые функционируют от одного главного тормозного цилиндра на тормозные механизмы отдельно передних и задних колес. Кроме этого на некоторых автомобилях предусмотрен в приводе тормозов разделитель, который позволяет использовать исправный контур тормозной системы в качестве запасной при аварийном отказе другого контура, такая конструктивная схема также позволяет сделать тормозную систему более надежной. Наиболее простая схема двухконтурного гидравлического тормозного привода с главный тормозным цилиндром типа «Тандем» применяется на автомобиле ВАЗ-2101. Этот привод включает в себя две отдельные секции (переднюю и заднюю) с автономным питанием тормозной жидкостью. Передняя секция соединяется с задним тормозным контуром при помощи трубопровода, задняя секция соединяется с передним тормозным контуром.
На некоторых грузовых автомобилях имеются гидроприводы, рабочие цилиндры которых имеют резиновые предпоршневые манжеты. Эти манжеты необходимы для того, чтобы система продолжала оставаться герметичной в расторможенном состоянии, когда в системе образуется большое избыточное давление. Кроме этого в таких системах в главном тормозном цилиндре обязательно устанавливают обратный клапан. Обратный клапан не позволяет избыточному давлению внутри цилиндра подниматься выше определенного значения.
В конструкции главного тормозного цилиндра типа «Тандем» отсутствует обратный клапан. При торможении происходит закрытие перепускных клапанов, в результате этого предпоршневые полости герметизируются. В таком тормозном приводе, как и в приводах большинства современных автомобилей, применяется регулятор тормозящих сил. Этот регулятор предотвращает вероятность юза задних колес при торможении.
В некоторых тормозных системах с гидравлическим приводом, когда на передних колесах применяются дисковые тормозные элементы, а на задних колесах стоят барабанные тормозные механизмы, в гидравлическом приводе к дисковым тормозным механизмам устанавливают специальный клапан задержки. Благодаря клапану задержки обеспечивается одновременное торможение всех четырех колес автомобиля. Для прижатия колодок в барабанных тормозных механизмах необходимо предварительно создать некоторое давление, которое могло бы преодолеть усилие сжатых пружин, в дисковых тормозах подобные пружины отсутствуют, поэтому без клапана задержки торможение передних колес происходило бы быстрее и эффективнее, чем торможение задних.
Система тормозного привода некоторых автомобилей дополняется специальным вакуумным усилителем. Вакуумный усилитель объединен с главным тормозным цилиндром. На грузовых автомобилях, тормозная система которых оснащена гидравлическим приводом, широко применяются как вакуумные, так и пневматические усилители.
Главный тормозной цилиндр, корпус которого выполнен совместно с резервуаром для тормозной жидкости, приводится в действие при помощи тормозной педали. Внутри главного цилиндра располагается алюминиевый поршень с уплотнительным резиновым кольцом. Поршень перемещается под действием толкателя, который шарнирно соединяется тормозной педалью. Поршень своим днищем упирается в специальную уплотнительную манжету, которая прижимается пружиной. Эта же пружина прижимает к гнезду впускной клапан, который выполнен совместно с нагнетательным. Внутренняя полость главного цилиндра сообщается с резервуаром посредством перепускного и компенсационного отверстий. При нажатии на педаль тормоза поршень с манжетой под действием толкателя перемещается и закрывает компенсационное отверстие, из-за этого происходит увеличение давления тормозной жидкости в цилиндре. При высоком давлении тормозная жидкость открывает нагнетательный клапан и поступает к тормозным механизмам. Когда педаль торможения отпускается, происходит снижение давления, и тормозная жидкость по трубопроводам перетекает обратно в главный цилиндр. При этом избыток тормозной жидкости поступает в резервуар через компенсационное отверстие. Одновременно с этим пружина, воздействуя на впускной клапан, продолжает поддерживать в системе привода небольшое избыточное давление даже после полного отпускания педали торможения.
Колесный (рабочий) тормозной цилиндр барабанного тормозного механизма включает в себя чугунный корпус, внутри которого находятся два алюминиевых поршня. На поршнях тормозного цилиндра также имеются уплотнительные резиновые манжеты. Для повышения долговечности в наружные торцы поршней встраиваются стальные сухарики. Цилиндр с обеих сторон тщательно уплотняется пылезащитными резиновыми чехлами. В полость цилиндра тормозная жидкость поступает через присоединительный штуцер. В колесном тормозном цилиндре имеется клапан прокачки, который предназначен для выпуска воздуха из тормозной системы. Клапан прокачки защищен резиновым колпачком.
В корпус цилиндра вставлено пружинное упорное кольцо. Оно предназначено для регулировки зазора между колодками и барабаном тормозного механизма. При торможении под действием высокого давления тормозной жидкости поршень цилиндра, перемещаясь, отжимает тормозную колодку. С течением времени происходит изнашивание фрикционной тормозной накладки, и ход поршня при торможении увеличивается. В результате этого наступает момент, когда поршень при торможении передвигает упорное кольцо, преодолевая усилие его посадки. При обратном перемещении колодки под действием стяжной (растормаживающей) пружины упорное кольцо остается на новом месте, потому что усилий стяжной пружины недостаточно, чтобы передвинуть его на исходное место. Благодаря этому достигается автоматическая выборка увеличения зазора между колодкой и барабаном, который образуется по причине износа фрикционной тормозной накладки.
Работа гидровакуумного усилителя основана на применении энергии разрежения во внутреннем трубопроводе. Благодаря этому создается дополнительное давление тормозной жидкости в гидравлической системе привода тормозов. Это дает возможность при относительно небольших усилиях, прилагаемых к педали торможения, получить большие усилия в тормозных механизмах колес автомобиля. Гидровакуумный усилитель соединен при помощи, трубопроводов с впускным коллектором двигателя, главным тормозным цилиндром, а также с разделителем тормозов. Камера усилителя представляет собой корпус и крышку. Крышка и корпус выштампованы из листовой стали. Между корпусом и крышкой зажата диафрагма. Диафрагма жестко соединена штоком с поршнем усилителя и возвращается в исходное положение при растормаживании конической пружиной. В поршне гидровакуумного усилителя располагается запорный шариковый поршень. Сверху на корпусе цилиндра усилителя находится клапан управления. Клапан управления включает в себя диафрагму, поршень и шариковый клапан. Кроме этого сверху на корпусе цилиндра находится вакуумный клапан и атмосферный клапан, связанный с ним при помощи штока. Камеры А и Б клапана управления соединяются с полостями В и Г камеры усилителя соответственно. В свою очередь камера усилителя соединяется с выпускным коллектором двигателя через запорный клапан.
При работающем двигателе и отпущенной тормозной педали в полостях камеры усилителя появляется разреженное пространство, и под действием конической пружины все детали гидроцилиндра смещаются в крайнее левое положение. При нажатии на педаль торможения жидкость от главного тормозного цилиндра перетекает к тормозным механизмам колес через шариковый клапан. По мере повышения давления в системе поднимается поршень клапана управления. Клапан управления при повышении поршня постепенно закрывает вакуумный и открывает атмосферный клапан. Атмосферный воздух через фильтр попадает в полость Г, тем самым снижая разрежение в ней. Так как в полости В продолжает сохраняться разрежение, то разность давлений между полостями В и Г выгибает диафрагму, при этом сжимается пружина усилителя. В результате сжатия пружина усилителя через шток воздействует на поршень усилителя. В этот момент поршень усилителя начинает испытывать давление двух сил: жидкости от главного тормозного цилиндра и атмосферного давления со стороны диафрагмы, благодаря этому происходит усиление эффекта торможения.
При отпускании педали тормоза давление жидкости на клапан управления снижается, его диафрагма прогибается вниз, тем самым открывая вакуумный клапан. В результате этого полости В и Г становятся сообщающимися. Давление в полости Г снижается, и все подвижные детали камеры и цилиндра усилителя возвращаются в свое исходное положение, в результате этого происходит растормаживание механизмов колес автомобиля.
В случае неисправного гидроусилителя привод действует менее эффективно и только от педали главного тормозного цилиндра.
В случае неисправного гидроусилителя привод действует менее эффективно и только от педали главного тормозного цилиндра.
Пневматический привод тормозных механизмов имеет менее жесткие требования к герметичности тормозной системы, чем гидропривод, поскольку утечка воздуха восполняется компрессором при работе двигателя. Однако конструкция пневматического привода более сложная, а также пневматический привод имеет большую массу и большие габаритные размеры. Особенно сложную конструкцию имеют пневматические приводы на автобусах с двухконтурной или многоконтурной схемами.
Конструкция пневматического привода включает в себя:
1) манометр;
2) компрессор;
3) баллон для сжатого воздуха;
4) задние тормозные камеры;
5) тормозной кран;
6) передние тормозные камеры;
7) соединительную головку с тормозной системой прицепа;
8) разобщительный кран.
1) манометр;
2) компрессор;
3) баллон для сжатого воздуха;
4) задние тормозные камеры;
5) тормозной кран;
6) передние тормозные камеры;
7) соединительную головку с тормозной системой прицепа;
8) разобщительный кран.
При работе двигателя атмосферный воздух компрессором через фильтр нагнетается в баллоны. В баллонах сжатый воздух продолжает храниться под давлением. Давление воздуха в баллонах регулируется при помощи регулятора давления. Регулятор давления расположен на компрессоре и при достижении определенного давления в баллонах он отсоединяет компрессор от системы привода. При торможении водитель нажатием на педаль оказывает воздействие на тормозной кран. Этот тормозной кран открывает доступ воздуха из баллонов в тормозные камеры колесных тормозных механизмов. Тормозные камеры, в свою очередь, приводят в действие разжимные кулаки колодок. Колодки разводятся и соприкасаются с тормозными барабанами колес, в результате чего осуществляется торможение.
При отпускании педали тормозной кран открывает выход сжатому воздуху в атмосферу. В результате этого разжимной кулак поворачивается в исходное положение, а тормозные колодки под действием стяжных пружин отходят от тормозных барабанов, происходит растормаживание колес автомобиля.
Манометр располагается в кабине водителя и позволяет следить за уровнем давления сжатого воздуха в системе пневматического привода тормозной системы автомобиля.
Манометр располагается в кабине водителя и позволяет следить за уровнем давления сжатого воздуха в системе пневматического привода тормозной системы автомобиля.
В настоящее время на отечественных грузовых автомобилях ставится модернизированный привод тормозной системы, который включает в себя ряд независимых контуров:
1) привод тормозных механизмов задних колес;
2) привод тормозных механизмов передних колес;
3) приводы тормозных механизмов колес прицепа, привод аварийного растормаживания стояночной тормозной системы, привод других пневматических приборов и агрегатов автомобиля, к которым относятся системы централизованного регулирования давления воздуха и т. д.;
4) приводы стояночной и запасной тормозных систем (только для задних колес).
1) привод тормозных механизмов задних колес;
2) привод тормозных механизмов передних колес;
3) приводы тормозных механизмов колес прицепа, привод аварийного растормаживания стояночной тормозной системы, привод других пневматических приборов и агрегатов автомобиля, к которым относятся системы централизованного регулирования давления воздуха и т. д.;
4) приводы стояночной и запасной тормозных систем (только для задних колес).
Все контуры имеют пневмоэлектрические датчики световых сигнализаторов, которые информируют водителя о неисправности при аварийном снижении давления сжатого воздуха. Давление сжатого воздуха в системе также контролируется при помощи манометров. Если в системе пневматического привода происходит снижение давления до. критического уровня, срабатывают пружинные энергоаккумуляторы, в результате этого происходит затормаживание задних колес. Для растормаживания колес необходимо нажать на кнопку аварийного растормаживания. Если в системе отсутствует сжатый воздух, автомобиль можно растормозить только вручную при помощи винтовых устройств для механического сжатия пружин электроаккумулятора.
Компрессор пневматического привода имеет два цилиндра, внутри которых располагаются поршни. Он приводится в действие клиноременной передачей от шкива вентилятора.
Компрессор пневматического привода имеет два цилиндра, внутри которых располагаются поршни. Он приводится в действие клиноременной передачей от шкива вентилятора.
Регулятор давления предназначен для поддержания заданного уровня давления в системе пневматического привода. В то время, пока идет повышение давления до 0,7-0,75 МПа, сжатый воздух от компрессора поступает в пневматическую систему. В тот момент, когда давление сжатого воздуха поднимается до максимального предела регулирования, открывается разгрузочный клапан, в результате этого воздух начинает свободно выходить в атмосферу. Давление в системе снижается. В тот момент, когда давление в системе падает до нижнего предела регулирования (0,62-0,65 МПа), разгрузочный клапан закрывается. После этого опять начинает подавать воздух в систему пневматического привода до следующего повышения давления до верхнего предела регулирования.
Двойной защитный клапан предназначен для выполнения следующих функций:
1) отключение одного из контуров при повреждении;
2) сохранение сжатого воздуха в неповрежденном контуре или в обоих контурах при повреждении питающей линии;
3) разделение магистрали, которая идет от воздушного баллона на два независимых контура.
1) отключение одного из контуров при повреждении;
2) сохранение сжатого воздуха в неповрежденном контуре или в обоих контурах при повреждении питающей линии;
3) разделение магистрали, которая идет от воздушного баллона на два независимых контура.
Тормозной кран предназначен для управления приводом тормозных механизмов прицепа, а также для управления рабочей тормозной системой автомобиля. Кран стояночного тормоза предназначен для управления стояночной и запасной тормозными системами автомобиля. Кроме этого кран стояночного тормоза предназначен для включения клапана управления тормозной системой прицепа или полуприцепа.
Тормозные камеры служат для того, чтобы приводить в действие тормозные механизмы колес. Тормозные камеры передают давление сжатого воздуха на валы разжимных кулаков, которые, раздвигая тормозные колодки, производят торможение.
При нажатии на педаль тормоза сжатый воздух поступает от тормозного крана в наддиафрагменную полость камеры, что, в свою очередь, приводит к перемещению диафрагмы. После этого усилие передается через опорный стальной диск на шток и затем на рычаг. Под воздействием усилий рычаг начинает отклоняться, что приводит к повороту разжимного кулака тормозного механизма. При этом тормозные колодки прижимаются к барабану и вызывают торможение колеса. При отпускании педали торможения воздух свободно выходит из тормозной камеры в атмосферу через кран, тормозные колодки освобождают барабан, и происходит растормаживание колес автомобиля.
Тормозные камеры служат для того, чтобы приводить в действие тормозные механизмы колес. Тормозные камеры передают давление сжатого воздуха на валы разжимных кулаков, которые, раздвигая тормозные колодки, производят торможение.
При нажатии на педаль тормоза сжатый воздух поступает от тормозного крана в наддиафрагменную полость камеры, что, в свою очередь, приводит к перемещению диафрагмы. После этого усилие передается через опорный стальной диск на шток и затем на рычаг. Под воздействием усилий рычаг начинает отклоняться, что приводит к повороту разжимного кулака тормозного механизма. При этом тормозные колодки прижимаются к барабану и вызывают торможение колеса. При отпускании педали торможения воздух свободно выходит из тормозной камеры в атмосферу через кран, тормозные колодки освобождают барабан, и происходит растормаживание колес автомобиля.
Тормозные камеры задних колес автомобиля работают только при включении запасной или стояночной тормозных систем. Если камера работает в режиме рабочего тормоза, то тормозной механизм приводится в действие диафрагменным устройством. В режиме стояночного или запасного тормоза тормозной механизм приводится в действие пружинным энергоаккумулятором, причем запасное торможение обеспечивается за счет частичного выпуска воздуха из цилиндра энергоаккумулятора, а стояночное — за счет частичного впуска воздуха.