Назначение и виды тормозного привода легковых и малотоннажных грузовых автомобилей

Тормозной привод обеспечивает управление тормозными механизмами. В тормозных системах автомобилей применяются следующиетипы тормозных приводов:

· механический;

· гидравлический;

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.

Гидравлический привод является основным типом привода в рабочей тормозной системе. Достоинства гидропривода:

· малое вре­мя срабатывания;

· равенство приводных сил на тормозных механизмах левых и правых колес;

· удобство компоновки (в от­личие от механического привода гидроли­ния может быть проложена в любом, удобном для монтажа месте);

· высокий КПД (до 0,95);

· возможность распреде­ления приводных усилий между тормозны­ми механизмами передних и задних колес в результате применения рабочих цилинд­ров разного диаметра;

· простота обслуживания;

К недостаткам тормозного гидропри­вода относят:

· снижение КПД при низких температурах;

· угроза разгерметизации и попадания воздуха, чего трудно избежать (например, при составлении автопоезда);

· образование паровых пробок и «проваливание» педали с потерей эффективности торможения при закипании тормозной жидкости из-за нагрева тормозных механизмов при длительном торможении.

Конструкция гидравлического привода включает:

• тормозную педаль;
• усилитель тормозов;
• главный тормозной цилиндр;
• колесные цилиндры;
• регулятор давления тормозов
• сигнальное устройство
• трубопроводы и шланги

Рис 8.17 1 - тормозной механизм переднего колеса; 2 - трубопровод контура левый передний-правый задний тормоз; 3 - главный тормозной цилиндр; 4 - трубопровод контура правый передний-левый задний тормоз; 5 - бачок главного тормозного цилиндра; 6 - вакуумный усилитель тормозов; 7 - тормозной механизм заднего колеса; 8 - упругий рычаг привода регулятора давления тормозов; 9 - регулятор давления тормозов; 10 - рычаг привода регулятора давления тормозов; 11 - педаль тормоза; А - гибкий шланг переднего тормоза; В - гибкий шланг заднего тормоза.

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

Вакуумный усилитель применяется для уменьшения усилия при нажатии на педаль тормоза. Усилитель заметно облегчает работу водителя, т.к. использование педали тормоза при движении в городском цикле носит постоянный характер и довольно быстро утомляет. Вакуумный усилитель (рис. 8.16) конструктивно связан с главным тормозным цилиндром. Основным элементом усилителя является камера, разделенная резиновой перегородкой (диафрагмой) на два объема. Один объем связан с впускным трубопроводом двигателя, где создается разрежение около 0,8 кг/см², а другой сообщается с атмосферой (1 кг/см²). Из-за перепада давления в 0,2 кг/см², благодаря большой площади диафрагмы, "помогающее" усилие на педали тормоза может достигать 30–40 кг и более.

Рис. 8.18 Схема вакуумного усилителя 1 – главный тормозной цилиндр; 2 – корпус вакуумного усилителя; 3 – диафрагма; 4 – пружина; 5 – педаль тормоза

Рис. 8.19 Вакуумный усилитель

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

Главный тормозной цилиндр – центральный конструктивный элемент рабочей тормозной системы. Он преобразует усилие, прикладываемое к педали тормоза, в гидравлическое давление в тормозной системе. Работа главного тормозного цилиндра основана на свойстве тормозной жидкости, не сжиматься под действием внешних сил.

Рис. 8.20. Главный тормозной цилиндр АЗЛК 2141 1 – стопорное кольцо; 2 – уплотнение; 3 – уплотнительная манжета главного цилиндра; 4 – проставочная шайба; 5, 12 – перепускные стальные клапаны; 6, 13 – главные манжеты; 7 – поршень камеры I; 8, 14 – упорные шайбы манжет; 9,15, 23 – возвратные пружины; 10 – разделительная манжета камер; 11 – поршень камеры II; 16 – корпус главного цилиндра тормоза; 17 – трубка от камеры II главного цилиндра к малым рабочим цилиндрам скобы тормоза переднего левого колеса; 18 – ограничительный штифт хода (камеры II); 19 – соединительная втулка; 20 – питающий бачок; 21 – крышка бачка; 22 – упорная шайба; 24 – скоба; 25 – тарелка толкателя; 26 – оболочка сектора; 27 – кронштейн педалей сцепления и тормоза; 28 – втулка; 29 – вилка толкателя; 30 – грязезащитный чехол; 31 – тормозная педаль; 32 – крышка корпуса; 33 – опорная тарелка секторного диска; 34 – регулировочный болт штока; 35 – шток вакуумного усилителя; 36 – корпус обратного клапана; 37 – обратный клапан; 38 – прижимная подушка клапана; 39 – шланг отсоса воздуха во впускной трубопровод двигателя; 40 – стопорная шайба опорной тарелки;

41 – двойной клапан; 42 – возвратная пружина двойного клапана; 43 – опорная шайба для концов секторов поршня; 44 – корпус вакуумного усилителя; 45 – направляющее кольцо; 46 – уплотнительная манжета; 47 – стопорная шайба манжеты; 48 – регулировочный винт центрального клапана; 49 – прижимная втулка опоры толкателя; 50 – толкатель поршня в сборе; 51 – воздушный фильтр; 52 – защитный чехол; 53 – опора толкателя поршня; 54 – поршень; 55 – диафрагма поршня; 56 – запорное кольцо диафрагмы поршня; 57 – пленочная оболочка секторов; 58 – кольцевой упор; 59 – секторный диск; 60 – опорное кольцо диафрагмы; 61 – соединительное кольцо; I, II – камеры главного цилиндра; А, Б – полости вакуумного усилителя; а – канал для выхода рабочей жидкости; б – компенсационное отверстие камеры II; в – компенсационное отверстие камеры I; г – перепускное отверстие; д – отверстие, сообщающее полость бачка с атмосферой; е – дренажный канал; ж – канал для прохода воздуха; з – отверстие, сообщающее полости А и Б усилителя (вакуум) или полость Б с атмосферой; и – канал, сообщающий полость Б с атмосферой; м – нажимной угольник

Главный тормозной цилиндр закреплен на крышке вакуумного усилителя. Над цилиндром расположен двухсекционный бачок с запасом тормозной жидкости, который соединяется с секциями главного цилиндра через компенсационные и перепускные отверстия. Бачок служит для пополнения жидкости в тормозной системе в случае небольших ее потерь (утечки, испарение). Стенки бачка прозрачные, на них выполнены контрольные метки, что позволяет визуально отслеживать уровень тормозной жидкости. В бачке также устанавливается датчик уровня тормозной жидкости. При падении уровня тормозной жидкости ниже установленного на панели приборов загорается сигнальная лампа.

В корпусе главного тормозного цилиндра расположены друг за другом два поршня. В первый поршень упирается шток вакуумного усилителя тормозов, второй поршень установлен свободно. Уплотнение поршней в корпусе цилиндра выполнено с помощью резиновых манжет. Возвращение и удержание поршней в исходном положении обеспечивают две возвратные пружины.

При торможении шток вакуумного усилителя тормозов толкает первый поршень. При движении по цилиндру поршень перекрывает компенсационное отверстие. Давление в первом контуре начинает расти. Под действием этого давления перемещается второй контур, давление во втором контуре также начинает расти. В образовавшиеся при движении поршней пустоты заполняются через перепускное отверстие тормозной жидкостью. Перемещение каждого из поршней происходит до тех пор, пока позволяет возвратная пружина. При этом в контурах создается максимальное давление, обеспечивающее срабатывание тормозных механизмов.

При окончании торможения поршни под действием возвратных пружин возвращаются в исходное положение. Когда поршень проходит через компенсационное отверстие, давление в контуре выравнивается с атмосферным давлением. Даже если тормозная педаль отпускается резко, разряжения в рабочих контурах не создается. Этому препятствует тормозная жидкость, заполнившая полости за поршнями. При движении поршня эта жидкость плавно возвращается (перепускается) в бачок через перепускное отверстие.

Привод рабочей тормозной систе­мы с целью повышения надежности действия должен иметь не менее двух независимых контуров. В случае повреждения одного из контуров второй контур обеспечивает торможение ав­томобиля. Наибольшее распростране­ние получили двухконтурные тормозные приводы, возможные принципи­альные схемы которых приведены на рис. 8.19. Для разделения контуров применяются двухсекционные органы управления (главный цилиндр, регулятор давления). Каждая секция такого органа обслуживает один контур тор­мозного привода.

а) б) в) Рис. 8.21 Схемы двухконтурных тормозных приводов

Наиболее часто используется прин­цип деления привода по осям автомо­биля (рис. б).Такая схема явля­ется самой простой, но при этом зна­чительно снижается эффективность торможения при выходе из строя кон­тура передних тормозов. При диаго­нальной схеме (рис. в) сохраняет­ся хорошая эффективность торможе­ния, но резко снижается устойчивость автомобиля при выходе из строя од­ного из контуров, особенно при тор­можении на повороте.

Отмеченные недостатки обеих схем устраняются полностью или частично в двухконтурных приводах с исполь­зованием принципа дублирования (рис.а).

Если в одном из контуров произойдет утечка тормозной жидкости, другой контур будет продолжать работать. Например, при утечке в первом контуре первый поршень беспрепятственно переместиться по цилиндру до соприкосновения со вторым поршнем. Второй поршень начинает перемещаться, обеспечивая срабатывание тормозных механизмов во втором контуре.

При утечке во втором контуре, работа главного тормозного цилиндра происходит несколько иначе. Движение первого поршня вовлекает в движение второй поршень, который не встречает препятствий на своем пути. Он двигается до достижения упором торца корпуса цилиндра. После чего давление в первом контуре начинает расти, обеспечивая торможение автомобиля.

Несмотря на то, что ход педали тормоза при утечке жидкости несколько увеличивается, торможение будет достаточно эффективным.

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

Рис. 8.22 Главный тормозной цилиндр с расширительным бачком

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

Рис. 8.23 Колесный цилиндр барабанного тормозного механизма (задних колес) 1. Поршень колесного цилиндра; 2. Кольцо резиновое; 3. Манжета поршня; 4. Пружина поршня;
5. Защитный колпак колесного цилиндра.

Рис. 8.24. Тормозной барабанный механизм заднего колеса 1 - колесный цилиндр; 2 - верхняя стяжная пружина колодок; 3 - накладка колодки; 4 - щит тормоза; 5 - внутренняя пластина; 6 - оболочка заднего троса; 7 - нижняя стяжная пружина колодок; 8 - передняя тормозная колодка; 9 - опорная пластина колодок; 10 - заклепки; 11 - маслоотражатель; 12 - направляющая пластина колодок; 13 - задний трос стояночного тормоза; 14 - пружина заднего троса; 15 - наконечник заднего троса; 6 - задняя тормозная колодка; 17 - опорная стойка колодки; 18 - рычаг ручного привода колодок; 19 - резиновые подушки; 20 - распорная планка колодок; 21 - палец рычага ручного привода колодок

Рис. 8.15. Тормозной дисковый механизм переднего колеса

Рис. 8.25 Колесный цилиндр дискового тормозного механизма (передних колес)

Регулятор давления тормозов. Регулятор давления тормозов регулирует давление в гидравлическом приводе тормозных механизмов задних колес в зависимости от нагрузки на заднюю ось автомобиля. Регулятор давления тормозов включен в оба контура тормозной системы, и через регулятор давления тормозов тормозная жидкость поступает к обоим задним тормозным механизмам.

Регулятор давления тормозов 1 (рис. 8.24) прикреплен к кронштейну 9 двумя болтами 2 и 16. При этом передний болт 2 одновременно крепит вильчатый кронштейн 3 рычага 5 привода регулятора давления тормозов. На пальце этого кронштейна шарнирно штифтом 4 закреплен двуплечий рычаг 5. Его верхнее плечо связано с упругим рычагом 10, другой конец которого через серьгу 11 шарнирно соединен с кронштейном рычага задней подвески.

Кронштейн 3 вместе с рычагом 5 за счет овальных отверстий под болт крепления можно перемещать относительно регулятора давления. Таким образом, регулируется усилие, с которым рычаг 5 действует на поршень регулятора давления тормозов.

В случае не нагруженной задней оси автомобиля, поршень регулятора давления, действуя на клапан, уменьшает диаметр сечения трубопровода. И, наоборот, если автомобиль перегружен, то регулятор давления увеличивает диаметр сечения, усиливая действие тормозного механизма.

Рис. 8.26 Регулятор давления тормозов

Сигнальное устройство оповещает водителя о потере давления в одном из контуров гидравлического привода, вызванной выходом из строя шланга или трубопровода. В этом случае на приборном щетке загорается контрольная лампочка. Эффективность торможения снижается примерно в 2 раза, поэтому эксплуатация автомобиля становится недопустимой.