Камаз 

Принцип работы барабанных тормозов автомобиля. Барабанные тормозные механизмы: устройство и принцип работы

Тормозная система, построенная на базе металлического барабана, получила название барабанные тормоза.

Принцип работы барабанных тормозов.

Принцип действия такой системы следующий. Металлический полый барабан в виде плоской чашки крепится на ступице. При торможении к внутренней части барабана прижимаются серповидные тормозные колодки, что приводит непосредственно к торможению.

Конструкция, приводящая к прижиму тормозных колодок, построена на гидравлическом тормозном цилиндре либо нескольких цилиндрах. В исходное положение тормозные колодки возвращаются благодаря пружинам. Кроме прочего, в конструкцию барабанных тормозов входит рычаг, распирающий колодки при постановке автомобиля на стояночный тормоз.

На заре автомобилестроения барабанные тормоза имели доминирующее распространение. Причина такого противовеса в сторону барабанных тормозов была обусловлена в первую очередь простотой производства и меньшими требованиями к точности изготовления деталей. Кроме того, строение стояночного тормоза на основе барабанных тормозов более простое, чем на основе дисковых, которые сегодня нередко занимают место первых.

Немного истории.

Первые барабанные тормоза были изобретены на втором году двадцатого века. Данные тормоза имели изначально очень много недостатков, а вместо гидравлики применялись тросовые приводы или металлические тяги. Система с годами совершенствовалась. Одними из наиболее успешных нововведений стали такие вещи, как автоматическая корректировка при стачивании фрикционного материала, а также гидравлическая система разжима тормозных колодок.

Мощность тормозного усилия в барабанных тормозах увеличивается посредством увеличением диаметра тормозного диска либо высотой барабана. Увеличение гидравлического усилия в данной системе тормозов неприемлемо по причине того, что чрезмерное усилие приведет к разрыву барабана.

Плюсы и минусы барабанных тормозов.

Если продолжать разговор, говоря о недостатках и достоинствах барабанных тормозов, то к первым можно причислить:

  • возможное скольжение, по причине присутствия в барабане остатков абразивной пыли от материала колодок;
  • невозможность полностью прижать к барабану большие по размеру колодки — это приводит к неполному контакту и меньшей силе торможения.

Достоинствами же барабанных тормозов можно назвать:

  • грязестойкость, ввиду закрытой от внешней среды системы;
  • большой размер самих тормозных колодок и меньшее усилие, позволяющее их реже менять;
  • простота организации стояночного тормоза.

При всех своих недостатках два последних плюса позволяют барабанным тормозам до настоящего времени устанавливаться на задней оси недорогих автомобилей.

Если коснутся ремонтопригодности, то барабанные тормоза не уступают дисковым. Основные расходники – это тормозные колодки и непосредственно сам барабан. Сами эти детали чаще всего по стоимости превосходят колодки и диски их дисковых собратьев. Однако в силу требовательности к их замене и обслуживанию, в расчете на километр пробега барабанные тормоза обходятся дешевле дисковых.

В заключение данного материала, можно отметить, что банный вид тормозов занял большое место в истории автомобиле строении. Тот момент, что ниша недорогих бюджетных автомобилей вряд ли когда-то уйдет влету, барабанные тормоза можно будет встретить еще довольно долго.

Видео.

Активная безопасность автомобилей, влияющая на безопасность дорожного движения, в значительной мере определяется конструкцией тормозного управления. Эффективность тормозного управления оценивается двумя показателями: тормозным путем и развиваемым при торможении замедлением. Тормозной путь является интегральным показателем, а замедление характеризует работу тормозных механизмов автомобиля.

Исторические данные

Впервые о тормозах вообще упоминается в 1816 г. Ф. Дойцом. В начальный период становления автомобиля (1886 - 1900 гг.) о конструкции тормозов в литературе практически не упоминалось. На автомобилях применялись различные типы тормозных устройств, как-то: рифленые башмаки, подводимые под колеса, якорные механизмы, погружающиеся в поверхность дороги, и другие. В условиях малой интенсивности дорожного движения и невысоких динамических свойств автомобилей основными проблемами, стоящими перед создателями тормозных механизмов в этот период, было обеспечение легкости управления и достаточной энергопоглощающей способности. Этому почти идеально отвечал ленточный тормоз, имеющий тогда повсеместное применение. Появление в 1899 г. первого барабанного тормозного механизма на автомобиле было по достоинству оценено. В 1903 г. они уже устанавливались на автомобилях Mercedes и Renault, а к началу 20-х годов барабанные тормоза полностью вытеснили ленточные. Единственным преимуществом барабанного тормоза было снижение температуры при циклических торможениях, то есть более высокая энергорассеивающая способность, которая объясняется как увеличением поверхности охлаждения, так и лучшими условиями теплоотвода.

Следует отметить, что появившаяся в 1902 году конструкция дискового тормозного механизма открытого типа изобретателя Ф. Манчестера не получила распространения из-за отсутствия фрикционных материалов, способных работать при высоких удельных давлениях и температурах, сложности и нетехнологичности привода. В период с 1950 по 1970 годы почти все ведущие автопроизводители перешли к следующей схеме применения барабанных тормозных механизмов: на передней оси - две активные колодки, а на задней - одна активная и одна пассивная.

Сравнение барабанных и дисковых тормозов

Колесные тормозные механизмы обеспечивают служебное и экстренное торможение, а также удержание на месте неподвижного автомобиля. Применяемые колесные тормозные механизмы различных категорий автотранспортных средств бывают двух типов конструкции: барабанные и дисковые. В настоящее время на преобладающем большинстве легковых автомобилей используются дисковые тормозные механизмы на передних колесах и барабанные колодочные - на задних. На грузовых автомобилях и автобусах, как правило, устанавливают барабанные колодочные тормоза, обладающие эффектом самоусиления и конструктивно совместимые с пневматическим приводом.

Все большее распространение на автомобилях (в том числе грузовых) получают дисковые тормозные механизмы. Это обусловлено, в первую очередь, их высокой эксплуатационной стабильностью. В этих тормозных механизмах обеспечивается незначительное падение эффективности торможения при нагреве тормоза или попадании воды на поверхности трения. Кроме того, у них меньше время срабатывания, меньше масса и лучше охлаждение (открытая конструкция, вентилируемые диски) по сравнению с барабанными тормозными механизмами. Однако из-за меньшей площади фрикционных накладок дискового тормоза давление на них больше в 3-4 раза, механизм открыт для попадания пыли и грязи. Поэтому интенсивность износа накладок дискового тормозного механизма больше, чем у барабанного. При этом частицы износа выбрасываются беспрепятственно при движении в атмосферу.

Дисковые тормоза
  1. тормозной диск;
  2. направляющая колодок;
  3. суппорт;
  4. тормозные колодки;
  5. цилиндр;
  6. поршень;
  7. сигнализатор износа колодок;
  8. уплотнительное кольцо;
  9. защитный чехол направляющего пальца;
  10. направляющий палец;
  11. защитный кожух.

В барабанном тормозе основная часть частиц износа остается внутри барабана, закрытого тормозным щитом. Через вентиляционные отверстия барабана в воздух попадает на 10% общей массы продуктов трения. Оборудование автомобиля антиблокировочной системой приводит к тому, что в случае экстренных торможений колеса не блокируются и относительное перемещение тормозных колодок и диска (барабана) сохраняется в течение всего процесса торможения. Это обуславливает увеличение пути трения фрикционных элементов тормоза, а значит, и интенсивности их изнашивания. По результатам исследований автоматизация процесса экстренного торможения способствует снижению ресурса элементов тормозной системы, в том числе тормозных колодок, барабанов и дисков по критерию изнашивания на 10-30%.

Барабанные тормоза
  1. гайка крепления ступицы;
  2. ступица колеса;
  3. нижняя стяжная пружина колодок;
  4. тормозная колодка;
  5. направляющая пружина;
  6. колесный цилиндр;
  7. верхняя стяжная пружина;
  8. разжимная планка;
  9. палец рычага привода стояночного тормоза;
  10. рычаг привода стояночного тормоза;
  11. щит тормозного механизма.

К настоящему времени открытые дисковые тормозные механизмы полностью вытеснили барабанные на передних колесах легковых автомобилей и продолжают успешно вытеснять их на задних. С ростом динамических свойств автомобилей тормоза со сплошным диском постепенно заменяются тормозами с вентилируемым диском. Полной замене барабанных тормозов пока препятствуют в основном экономические факторы. Попытки создания концепций альтернативных дисковому тормозу пока не дали положительных результатов. Достаточно очевидно, что основной причиной смены концепций тормозов является дальнейшее повышение цикличности их работы. Рост цикличности торможений в свою очередь требует повышения энергорассеивающей способности тормоза, которая обеспечивается путем резкого увеличения, фактически удвоения, площади поверхности трения, являющейся одновременно и площадью охлаждения ротора.

Химический состав тормозов

Фрикционные материалы - материалы, работающие в условиях трения скольжения, в устройствах торможения, обладая при этом высоким показателем коэффициента трения. Каждый вид транспортных средств комплектуется тормозными накладками разной толщины и формы. Вместе с тем заводы изготавливают тормозные накладки разных типов практически по одной и той же технологии и из одного и того же сырья с разным соотношением компонентов (в состав формовочной смеси входят фенольные смолы, каучуки и металлические включения в виде порошков и стружки). Обычно в качестве материала для контртела (под контртелом понимается тормозной диск или тормозной барабан) используют чугуны, в основном марки СЧ24 ГОСТ 1412-85, твердостью 187-241 НВ. Очевидно, в таком случае значения коэффициента трения в паре «тормозная накладка - контртело» будут приблизительно равными в тормозных механизмах различных транспортных средств. Если принять, что на тормозные накладки для разных транспортных средств во время эксплуатации действуют одинаковые удельные давления, то интенсивность изнашивания тормозных накладок на 1 м тормозного пути будет одна и та же вне зависимости от типа транспортного средства.

Основной тенденцией развития концепции тормозных механизмов легковых автомобилей является повышение их энергорассеивающей способности. С учетом ужесточающихся ограничений на габариты и массу тормоза эта тенденция влечет за собой повышение температуры поверхности трения, что в свою очередь требует применения все более теплостойких фрикционных материалов. Смена концепций тормозных механизмов фактически является качественным скачком в этом эволюционном процессе.

Для эффективного управления движением любого механического средства – регулированием скорости на том или ином участке пути, замедлением её при выполнении маневров, наконец, для остановки в нужном месте – и в том числе экстренной – на всех грузовых и легковых автомобилях должна быть установлена соответствующая классу машины тормозная система. Для удержания машины на месте во время продолжительной стоянки, особенно на склоне, предусмотрен стояночный тормоз.

Для безопасной эксплуатации транспортного средства эта система должна быть надежна, как никакая другая. Не случайно в перечне неисправностей, при которых запрещено использование транспортного средства (приложение к Правилам дорожного движения РФ), неисправности тормозных систем вынесены на первое место.

Классификация тормозных систем автомобиля

На современных автомобилях устанавливаются три-четыре вида тормозных систем:

  • рабочая;
  • стояночная;
  • вспомогательная;
  • запасная.

Основная и самая эффективная тормозная система автомобиля – рабочая. Она используется во всё время движения для регулирования скорости и полной остановки. Ее устройство довольно простое. Приводится она в действие нажатием на педаль тормоза правой ногой водителя. Такой порядок обеспечивает одновременный сброс оборотов двигателя, за счет снятия ноги с педали акселератора, и торможение.


Стояночная тормозная система , как следует из названия, предназначена для обеспечения неподвижности транспортного средства во время длительной стоянки. На практике опытные водители оставляют машину с включенной первой или задней передачей. Однако на больших склонах этого может оказаться недостаточно.

Ручной стояночный тормоз используют также при трогании с места на неровных участках дороги, когда правая нога должна быть на педали газа, а левая выжимает сцепление . Плавно отпуская рукой рычаг тормоза, включая одновременно сцепление и прибавляя газ, удается предотвратить произвольное скатывание автомобиля под уклон.

Запасная тормозная система призвана дублировать основную рабочую в случае её отказа. Это может быть полностью автономное устройство, или представлять собой часть, один из контуров тормозного привода. Как вариант, функции запасной может выполнять стояночная система.

Вспомогательная тормозная система устанавливается на большегрузных автомобилях, например, на отечественных КамАЗах, МАЗах, КрАЗах. Она предназначена для снижения нагрузки на основную рабочую систему во время длительного торможения – при движении в горах или по холмистой местности.

Устройство системы и принцип действия

Основное в тормозной системе любого автомобиля – это тормозные механизмы и их приводы. Гидравлический тормозной привод, применяемый на легковых автомобилях, состоит из:

  1. педали в салоне;
  2. рабочих тормозных цилиндров передних и задних колес;
  3. трубопровода (тормозных трубок);
  4. главного тормозного цилиндра с бачком.

Принцип работы таков — водитель нажимает на педаль тормоза, приводя в движение поршень главного тормозного цилиндра. Поршень выдавливает жидкость в трубопроводы к тормозным механизмам, которые тем или иным образом создают сопротивление вращению колес, и таким образом происходит торможение.

Отпущенная педаль тормоза посредством возвратной пружины возвращает поршень назад, и жидкость перетекает обратно в главный цилиндр – колеса растормаживаются.

На отечественных заднеприводных автомобилях схема тормозной системы предусматривает раздельную подачу жидкости из главного цилиндра на передние и задние колеса.

На иномарках и переднеприводных ВАЗах применяется схема контура трубопровода «левое переднее – правое заднее» и «правое переднее – левое заднее».

Типы тормозных механизмов, применяемые в автомобилях

На подавляющем большинстве авто установлены тормозные механизмы фрикционного типа, работающие по принципу сил трения. Устанавливаются они непосредственно в колесе и конструктивно подразделяются на:

  • барабанные;
  • дисковые.

Существовала традиция устанавливать барабанные механизмы на задние колеса, а дисковые на передние. Сегодня в зависимости от модели могут ставиться одинаковые типы на все четыре колеса – или барабанные, или дисковые.

Устройство и работа барабанного тормозного механизма

Устройство системы барабанного типа (барабанный механизм) состоит из двух колодок, тормозного цилиндра и стяжной пружины, размещенных на щите внутри тормозного барабана. На колодки наклепаны или приклеены фрикционные накладки.

Тормозные колодки своими нижними концами шарнирно закреплены на опорах, а верхними – под воздействием стяжной пружины – упираются в поршни колесного цилиндра. В незаторможенном положении между колодками и барабаном имеется зазор, обеспечивающий свободное вращение колеса.


Когда через тормозную трубку в цилиндр поступает жидкость, поршни, расходясь, раздвигают колодки. Они приходят в плотное соприкосновение с вращающимся на ступице тормозным барабаном, и сила трения вызывает торможение колеса.

Необходимо отметить, что в приведенной конструкции износ передних и задних колодок происходит неравномерно. Дело в том, что фрикционные накладки передней по ходу движения колодки в момент торможения при движении вперёд прижимаются к барабану всегда с большей силой, чем задние. Как выход, рекомендуется менять колодки местами через определенный срок.

Тормозной механизм дискового типа

Устройство дисковых тормозов состоит из:

  1. суппорта, закрепленного на подвеске, в теле которого размещены наружный и внутренний тормозные цилиндры (может быть один) и две тормозные колодки;
  2. диска, который закреплен на ступице колеса.


При торможении поршни рабочих цилиндров с помощью гидравлики прижимают тормозные колодки к вращающемуся диску, останавливая последний.

Сравнительные характеристики

Барабанные тормоза проще и дешевле в производстве. Они обладают свойством, называемым – эффект механического самоусиления. То есть, при продолжительном давлении ногой на педаль многократно увеличивается тормозящее действие. Это происходит за счет того, что колодки нижними частями связаны друг с другом, и трение передней о барабан усиливает давление на него задней колодки.

Однако механизм дисковых тормозов меньше и легче. Температурная стойкость выше, они быстрее и лучше охлаждаются за счет предусмотренных отверстий-окон. И замена изношенных дисковых колодок производится намного проще, чем барабанных, что важно, если производить ремонт самостоятельно.

Принцип работы стояночного тормоза

Он является чисто механическим устройством. Приводится в действие поднятием рычага «ручника» в вертикальное положение до момента щелчка фиксатора. При этом происходит натяжение двух металлических тросов, проходящих под днищем автомобиля, которые плотно прижимают тормозные колодки задних колес к барабанам.

Для снятия машины со стояночного тормоза надо пальцем утопить фиксирующую кнопку и опустить рычаг книзу, в первоначальное положение.

Не забывайте перед началом движения проверить положение ручника! Езда с не отпущенным ручным тормозом быстро выведет из строя тормозные колодки.

Уход за тормозной системой автомобиля

Как один из наиболее важных узлов, тормозная система автомобиля требует постоянного внимания и ухода. Здесь буквально любая неисправность может привести к непредсказуемым последствиям на дороге.

Некоторые диагнозы можно поставить, исходя из характера поведения тормозной педали. Так увеличенный ход или «мягкая» педаль свидетельствуют, скорее всего, о попадании воздуха в систему гидропривода в результате утечки тормозной жидкости. Поэтому необходимо периодически контролировать уровень жидкости в бачке.

Её повышенный расход может быть следствием повреждения гидрошлангов и трубок, а также обыкновенного испарения со временем. Это приводит к попаданию в систему воздуха и отказу тормозов .

Пришедшие в негодность детали необходимо заменить, а систему придется прокачивать , выпуская воздух из каждого рабочего цилиндра на колесах и доливая жидкость. Процесс длительный и нудный.

Уход автомобиля при торможении в сторону говорит о возможном выходе из строя одного из рабочих цилиндров или чрезмерном износе накладок на каком-то определенном колесе. При загрязнении тормозных механизмов может возникать характерный шум при нажатии на педаль.

Все эти неисправности легко устраняются самостоятельно или обращением в сервисный центр. А чтобы свести к минимуму вышеописанные неприятности, берегите тормоза, чаще используйте торможение двигателем, особенно на крутых и затяжных спусках. Продолжительное по времени включение основной рабочей системы ведет к перегреву деталей и служит причиной различных поломок.

Тормозной механизм предназначен для создания тормозного момента, препятствующего вращению колеса автомобиля или элемента трансмиссии, соединенного с колесом. Наибо­ лее распространенными тормозными механизмами являются фрикционные, принцип дейст­ вия которых основан на трении вращающихся деталей о неподвижные. По форме вращаю­ щихся деталей фрикционные тормозные механизмы делятся на барабанные и дисковые. Невращающимися деталями барабанных тормозов могут быть колодки или ленты, дисковых тормозов - только колодки.

Наиболее распространенное место размещения тормозного механизма - внутри коле­ са (хотя это и увеличивает неподрессоренные массы), поэтому такие механизмы называют­ ся колесными. Иногда тормозные механизмы располагаются в трансмиссии автомобиля, например за коробкой передач или раздаточной коробкой, перед главной передачей или на полуосях. Такие механизмы называются трансмиссионными.

Тормозной механизм любого типа должен создавать максимальный тормозной момент, мало зависящий от направления вращения тормозного диска или барабана, замасливания или попадания влаги на фрикционные поверхности, их температуры. Зазор между фрикци­ онными поверхностями тормоза должен быть минимальным для быстрого срабатывания ме­ ханизма при торможении. Вследствие изнашивания фрикционной поверхности колодки или ленты зазор в эксплуатации неизбежно увеличивается. Поэтому любой фрикционный тор­ мозной механизм должен иметь устройство, позволяющее автоматически или вручную вос­ станавливать первоначальный минимальный зазор.

Наименее распространены в настоящее время на автомобилях ленточные барабанные тормозные механизмы (рис. 6.5). Они состоят из вращающегося барабана и неподвижной ленты. Во время торможения лента прижимается к барабану, создавая тормозной момент.

Рис. 6.5. Ленточный барабанный тормоз­ ной механизм


Рис. 6.6. Колодочные барабанные тормоз­ ные механизмы: а - механизм с односто­ ронними опорами; б - с разнесенными опорами; в - механизм с самоусилени­ ем; г - механизм с разжимным кулаком


Отрицательным свойством ленточного механизма являются большие дополнительные радиальные нагрузки, действующие при торможении на опоры барабана, и невозможность получения плавного торможения. Из-за малой жесткости ленты зазор между ней и бараба­ ном должен быть большим, что увеличивает ход тормозной педали и снижает быстродейст­ вие тормоза. Устройства для регулирования зазоров в ленточных тормозах сложны, нена­ дежны в работе и требуют частого обслуживания. Из-за указанных недостатков ленточные тормоза редко применяют на современных транспортных средствах (только иногда в стоя­ ночных тормозных системах).

Колодочные барабанные тормозные механизмы, несмотря на свою внешнюю схо­ жесть, существенно отличаются друг от друга по конструкции и свойствам. На рис. 6.6 при­ ведены основные схемы барабанных колодочных тормозов. В основном они различаются по расположению опор колодок и характеру приводных сил, раздвигающих колодки и при­ жимающих их к барабану изнутри. Различие в конструкции предопределяет и различие в свойствах.

На рис. 6.7 показан барабанный тормоз с равными приводными силами и односто­ ронним расположением опор колодок.

Опорный диск закреплен на балке моста. В нижней части опорного диска установлены два пальца, на которых закреплены эксцентриковые шайбы. Положение пальцев фиксиру­ ют гайками. На эксцентриковые шайбы надеты нижние концы колодок. Регулировочные экс­ центрики закреплены на опорном диске болтами, удерживаемыми от произвольного прово­ рачивания предварительно сжатыми пружинами. Стяжная пружина прижимает каждую колодку к ее регулировочному эксцентрику. Пружина фиксирует регулировочный эксцентрик в любом положении при повороте его за головку болтов. Таким образом, каждая колодка цен­ трируется относительно тормозного барабана регулировочными эксцентриками и эксцент­ риковыми шайбами пальцев. Верхние концы колодок соприкасаются с поршнями рабочего цилиндра. От боковых смещений колодки удерживаются направляющими скобами с плас­ тинчатыми пружинами. Длина фрикционных накладок, прикрепленных к передним и задним


Рис. 6.7. Барабанный механизм с равными приводными силами и односторонним рас­ положением опор колодок: 1 - тормозной барабан; 2 - фрикционная накладка; 3 - ко­ лодка; 4 - тормозной щит; 5 - тормозной цилиндр; 6 - возвратные (стяжные) пружины; 7 - эксцентрик регулировки тормоза

колодкам, неодинакова. Накладка передней колодки длиннее задней. Сделано это для обес­ печения равномерного износа накладок, т. к. передняя колодка работает большее время как первичная и создает больший тормозной момент, чем задняя. Барабан тормоза прикреплен к ступице колеса. Для удобства доступа к колодкам барабан сделан съемным.

При торможении давление жидкости в колесном цилиндре раздвигает поршни в проти­ воположном направлении, они воздействуют на верхние концы колодок, которые пре­ одолевают усилие пружины и прижимаются к барабану. При растормаживании давление в цилиндре уменьшается и благодаря возвратной пружине, колодки сводятся в первона­ чальное положение.

В механизме имеется специальный приводной рычаг, соединенный верхним концом с од­ ной тормозной колодкой, а через планку - с другой. К нижнему концу рычага присоединяет­ ся трос стояночного привода. При вытягивании троса рычаг поворачивается и прижимает к барабану сначала одну колодку, а затем через планку другую.


Тормоз автомобиля с разнесенными опорами выполнен по схеме (см. рис. 6.66). Он име­ ет две одинаковые тормозные колодки, каждая из которых установлена на соответствующем опорном пальце. Колодки стягиваются пружинами. Концы колодок соприкасаются с поршнями колесных цилиндров. Рабочие цилиндры соединены с главным тормозным цилиндром и ме­ жду собой трубопроводом. Механизм имеет автоматическое устройство регулирования зазора. Опорный диск сервотормоза (см. рис. б.бв) укреплен на коробке передач; на нем уста­ новлены две колодки, разжимной и регулировочный механизмы. Верхние концы колодок прижаты стяжными пружинами к толкателям разжимного механизма, а нижние - к опорам регулировочного механизма. Усилие стяжных пружин левой колодки меньше, чем усилие пружин правой колодки. Сухарь регулировочного механизма может перемещаться вместе с опо­ рами колодок на 3 мм относительно винта. В расторможенном положении сухарь прижат к кор­

пусу сильными пружинами и указанный зазор устанавливается со стороны левой колодки.

При перемещении тормозного рычага усилие от него через тягу передается на двуплечий рычаг. Положение тормозного рычага в заторможенном состоянии фиксируется защелкой на зубчатом секторе. Короткое плечо двуплечего рычага давит при этом на разжимной стер­ жень, который, вдвигаясь в корпус, разводит шариками толкатели обеих колодок. Первой к барабану прижимается левая колодка, имеющая более слабые стяжные пружины. Если тор­ можение происходит при движении автомобиля вперед, то эта колодка захватывается бара­ баном и ее нижний конец перемещает правую колодку до ее соприкосновения с барабаном (перемещение колодки, которое не превышает 3 мм, происходит против хода часовой стрел­ ки). Обе колодки работают как первичные, причем приводным усилием для правой колодки является сила трения, передаваемая от левой колодки. Так как тормозной момент трансмис­ сионного стояночного тормоза увеличивается главной передачей, то его размеры получают­ ся меньше, чем размеры колесных тормозов или тормозов, установленных после межколес­ ного дифференциала.

Тормоз с равными перемещениями колодок (см. рис. б.бг). Колодки опираются на оси с эксцентричными шейками. Оси установлены и зафиксированы гайками в крон­ штейнах, приклепанных к опорному диску. При монтаже тормоза обеспечивается поворачи­ вание оси и тем самым смещение конца колодки относительно барабана. Стяжной пружиной колодки прижимаются к разжимному кулаку. К колодкам приклепаны по две фрикцион­ ные накладки. Тормозной барабан отлит из чугуна и прикреплен к ступице колеса шпиль­ ками. Разжимной кулак изготовлен как од­

но целое с валом и установлен в кронштей­ не. На шлицевом конце вала закреплен рычаг. В рычаге размещена червячная пе­ редача, служащая для регулирования за­ зора в тормозном механизме.

В расторможенном состоянии между ко­ лодками и барабаном имеется зазор. При торможении давление воздуха воспринима­ ется мембраной тормозной камеры, устано­ вленной на кронштейне, и ее шток повора­ чивает за рычаг вал с разжимным кулаком. Колодки прижимаются к барабану, вызывая торможение колеса. Профиль разжимного


кулака выполнен так, чтобы обеспечивать перемещение на одинаковые расстояния концов колодок. Этим достигается уравно­ вешенность тормозного механизма,равные тормозные моменты и износ колодок.


Рис. 6.8. Тормозной механизм с клиновым разжимным устройством и автоматичес­ кой регулировкой зазора: 1 - колодка; 2 - разжимной клин; 3 - тормозной кран; 4 - тормозная камера; 5 - пружина


На ряде автомобилей применены тормозные механизмы с клиновым разжимным устрой­ ством и автоматической регулировкой зазора (рис. 6.8).

На опорном диске закреплен суппорт, в цилиндрические отверстия которого вставлены два толкателя. Внутри каждого толкателя размещены регулировочные втулки. На наружной поверхности каждой регулировочной втулки нанесена спиральная нарезка с треугольным профилем зубьев, а на внутренней поверхности нарезана резьба, в которую ввернут регули­ ровочный винт. При первоначальной регулировке тормозных механизмов поворотом регу­ лировочных винтов устанавливают зазор между тормозным барабаном и колодками, вели­ чина которого затем поддерживается автоматически. К регулировочным втулкам прижаты храповики, которые имеют зубья, находящиеся в зацеплении с наружными зубьями регули­ ровочных втулок.

Разжимное устройство состоит из клина, двух роликов (оси которых размещены в сепа­ раторе), упорной шайбы и грязезащитного колпака. При торможении на клин передается си­ ла от штока тормозной камеры, вследствие чего он перемещается в осевом направлении и посредством роликов раздвигает толкатели. Перемещающиеся при этом регулировочные втулки и винты прижимают колодки к барабану, а собачка храповиков перескакивает через зубья регулировочных втулок. Когда происходит растормаживание и толкатели со связанны­ ми с ними деталями двигаются в обратном направлении, регулировочные втулки поворачи­ ваются под действием усилия, возникающего в зацеплении между собачками храповиков и втулок, в результате чего винты вывертываются. Между колодками и барабаном устанав­ ливаются необходимые зазоры. При увеличении зазора между колодками и барабаном со­ бачки храповика попадают в зацепление с другой парой зубьев регулировочной втулки, что автоматически восстанавливает зазор в тормозном механизме.

Известны конструкции барабанных тормозных механизмов, применявшихся совмест­ но с электрическим тормозным приводом (рис. 6.9).

Тормозные барабаны колесных и трансмиссионных тормозов обычно отливают из серо­ го чугуна. У некоторых тормозов диск барабана отштампован из листовой стали и соединен с чугунным барабаном при отливке в неразъемную конструкцию. Тормозные барабаны лег­ ковых автомобилей выполняют из алюминиевого сплава с залитым внутрь чугунным коль­ цом. На барабанах иногда делают ребра, увеличивающие жесткость конструкции и улучшаю­ щие отвод теплоты. Колодки барабанных тормозов для жесткости в сечении имеют тавровую

форму. Иногда колодка опирается свободно нижним концом на площадку и не фиксиру­ ется. Такая колодка самоустанавливается относительно барабана при торможении. Фрикционные накладки изготавливают из материалов, обладающих большим коэф­ фициентом трения (до 0,4), большой тепло­ стойкостью и хорошей сопротивляемостью изнашиванию. Раньше накладки в горячем состоянии формовали в основном из волок­ нистого асбеста в смеси с органическими связывающими веществами (смолами, кау­ чуком, маслами). Сейчас использование асбеста в тормозных накладках законода­ тельно запрещено, т. к. асбест признан кан­ церогенным материалом.

Рис. 6.9. Дисковый тормозной механизм Дисковый тормозной механизм

с электрическим приводом: 1 - скоба; (рис. 6.10) состоит из вращающегося диска, 2 - обмотка; 3 - шток; 4 - тормозной диск двух неподвижных колодок, установлен-


ных с обеих сторон диска внутри суппорта, закрепленного на кронштейне цапфы. По сравнению с колодочными тормозами барабанного типа дисковые тормозные механизмы обладают лучшими эксплуатаци­ онными свойствами, а поскольку перед­ ние колеса требуют при торможении при­ ложения более значительных тормозных усилий, то установка передних колес эти­ ми дисковыми тормозами улучшает экс­ плуатационные качества автомобиля. Если тормозной привод гидравлический, то внутри суппорта находится один или не­ сколько гидравлических цилиндров с поршнями. Если привод пневматичес­ кий, то суппорт имеет клиновое или иное прижимное устройство. При торможении неподвижные колодки прижимаются к вращающемуся диску, появляются сила трения и тормозной момент. Дисковый тормозной механизм хорошо вписывается в колесо, имеет небольшое число элемен­ тов и малую массу.

Этот тормозной механизм обладает высокой стабильностью своих характе­ ристик.

Дисковые тормоза получают все боль­ шее распространение в рабочих тормоз­ ных системах. Чугунный диск установлен на ступице колеса. С внутренней стороны диск охватывается суппортом, укреплен­ ным на кронштейне поворотной цапфы. В пазах суппорта установлены рабочие ци­ линдры. В обработанных с высокой точно­ стью отверстиях цилиндров размещены поршни. Тыльные части цилиндров соеди­


Рис. 6.10. Дисковый тормозной меха­ низм: 1 - колодки; 2 - суппорт; 3 - диск

Рис. 6.11. Тормозной механизм с вентили­ руемым диском


нены трубкой между собой и с главным тормозным цилиндром. Суппорты бывают с одно­ сторонними или двусторонними поршнями. Если суппорт имеет односторонние поршни, они располагаются с внутренней стороны, где обеспечивается лучшее охлаждение.

При торможениях тормозной диск, колодки и суппорт сильно нагреваются, что может привести к снижению тормозной эффективности. Охлаждение осуществляется набегаю­ щим потоком воздуха. Для лучшего отвода тепла в диске колеса иногда делают отверстия, а диск тормозного механизма выполняют с вентилируемой внутренней поверхностью (рис. 6.11).

У скоростных автомобилей для интенсивного обдува тормозного механизма выполняют специальные аэродинамические устройства в виде воздухозаборников. На гоночных авто­ мобилях применяют керамические диски, стойкие к перегреву, обеспечивающие хорошую эффективность торможения и высокую долговечность. В последнее время керамические тормозные диски (рис. 6.12) начали применять и на некоторых автомобилях серийного про­ изводства.


Рис. 6.12. Тормозной механизм с керами­ ческим диском


Поршни обоих цилиндров соприкасаются с тормозными колодками, надетыми своими отверстиями на специальные направляющие пальцы суппорта, или вставленными в направ­ ляющие пазы. Для предотвращения дребезжа­ ния колодок, они прижимаются к суппорту пру­ жинными элементами различных конструкций. К колодкам приклеены фрикционные наклад­ ки. На внутренней поверхности каждого ци­ линдра проточены канавки, в которых установ­ лены резиновые уплотнительные кольца. Эти кольца не только предотвращают утечку тормозной жидкости из цилиндров, но и обес­ печивают (за счет упругости) после торможе­ ния отвод поршней от колодок, автоматиче­ ски поддерживая в необходимых пределах (0,05-0,08 мм) зазор между диском и колодками. Цилиндры закрыты резиновыми пылезащит­ ными чехлами. С внутренней стороны тормоз закрыт кожухом. Некоторые колодки укомплек­ тованы датчиком износа, который при мини­ мально допустимом износе колодки замыкает цепь сигнального устройства, информирующе­ го водителя о необходимости замены колодок.

На рис. 6.13 показан дисковый тормоз­ ной механизм, который применяется на ав­ томобилях и прицепах с пневматическим приводом тормозов.


Рис. 6.13. Дисковый тормозной механизм с пневматическим приводом



ТОРМОЗНОЙ ПРИВОД


Тормозной привод необходим для управления тормозными механизмами, т. е. для их вклю­ чения, выключения и изменения режима работы, В настоящее время в тормозных системах применяются механический, гидравлический, пневматический, электрический, вакуумный и смешанный типы приводов. К смешанным относят пневмогидравлический, электропнев­ матический, электрогидравлический, пневмомеханический и, наконец, более сложный - гидропневмогидравлический приводы. Все приводы имеют свои преимущества и недостатки и поэтому применяются в различных тормозных системах на разных типах автотранспортных средств.

Тормозной привод должен обеспечивать легкое, быстрое и одновременное приведение в действие тормозных механизмов. Он должен распределять приводное усилие между меха­ низмами осей или колес в соответствии с изменением вертикальной нагрузки, приходящейся на них. Привод также должен обеспечивать пропорциональность между усилием на педали или рычаге и силами, приводящими тормоз в работу, иметь высокий КПД, быть несложным и надежным в эксплуатации. Наконец, привод должен обеспечивать движение колеса при торможении без полного блокирования.

Механический тормозной привод представляет собой систему тяг, рычагов, тросов, шарниров и т. п., соединяющих тормозную педаль с тормозными механизмами. До середины 1940-х гг. такой привод применялся в рабочей и стояночной тормозных системах. Главное преимущество механического привода - простота и надежность конструкции. В простей­ шем виде он состоит из тормозной педали, установленной в кабине водителя, соединенной тягами или тросами с разжимным устройством механического типа (см. рис. 6.5) колесных или трансмиссионных тормозов.

С установкой тормозных механизмов на все четыре колеса, вместо использовавших­ ся ранее двух, механический привод перестал применяться в рабочей системе. Это объ­ ясняется сложностью компоновки привода, а главное - невозможностью достигнуть в эксплуатации одновременного срабатывания всех четырех механизмов и сложно­ стью распределения приводных сил между осями. Тщательные регулировки давали лишь кратковременный эффект. Множество шарнирных соединений и опор в механическом приводе приводило к большим потерям на трение. Этими потерями объясняется низкий КПД механического привода. Если в приводе используются тросы, то необходимы частые регулировки, т.к. тросы вытягиваются. Перечисленные недостатки определяют непригод­ ность механического привода для рабочих тормозных систем современных колесных транспортных средств. Однако из-за неограниченного времени действия при удержании автомобилей и прицепов на уклонах и стоянках привод широко применяется в стояночных тормозных системах.

Обычный механический привод стояночной системы работает следующим образом (рис. 6.14). Для удержания автомобиля на стоянке водитель перемещает рычаг тормоза на себя. Это перемещение через тягу передается на уравнительный рычаг, который вытягивает тросы, проложенные к обоим тормозным механизмам задних колес.

В тормозном механизме имеется специальный приводной рычаг, соединенный одним своим концом с тормозной колодкой, а через планку - с другой колодкой. При вытягивании троса рычаг поворачивается и разводит колодки, прижимая их к барабану. В затянутом по­ ложении тяга и тросы удерживаются защелкой, входящей в зубья храпового механизма. Для растормаживания механического привода водитель немного приподнимает рычаг, утапли­ вает в рукоятке кнопку и, удерживая ее в нажатом положении, опускает рычаг вниз. При на-


Рис. 6.14. Механический привод стояночной тормозной системы: 1 - кнопка рычага привода стояночного тормоза; 2 - рычаг привода стояночного тормоза; 3 - рычаг ручного привода колодок; 4 - задние тормозные колодки; 5 - задний трос; 6 - регулировочная гайка с контргайкой; 7 - уравнитель заднего троса; 8 - направляющий ролик; 9 - перед­ ний трос; 10 - упор выключателя сигнализатора включения стояночного тормоза

жатии кнопки фиксирующая защелка выходит из зацепления с зубьями механизма. Уравни­ тельный рычаг обеспечивает подачу к обоим тормозам одинаковых приводных усилий и прижатие их колодок к барабану с одинаковыми силами.

Привод стояночной тормозной системы современных автомобилей и прицепов с энерго­ аккумулятором относится к пневматическому типу привода.

Энергоаккумулятор представляет собой мощную пружину, установленную внутри ци­ линдра и воздействующую на поршень со штоком. Поршень поднимается и опускается при изменении давления воздуха в цилиндре, которое водитель осуществляет специальным краном. При отсутствии давления воздуха под поршнем, пружина перемещает его со што­ ком в крайнее положение, что приводит к раздвиганию колодок клиновым или кулачко­ вым механизмом и к затормаживанию автомобиля на стоянке. Пружина может удержи­ вать автомобиль неограниченно долго. Для растормаживания воздух от крана подается под поршень, который переводится в первоначальное положение, при котором колодки механизма растормаживаются, а пружина сжимается, запасая энергию для последующе­ го торможения.

Гидравлический тормозной привод автомобилей является гидростатическим, т. е. та­ ким, в котором передача энергии осуществляется давлением жидкости. Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве несжимаемости жидкости, находящей­ ся в покое, передавать создаваемое в любой точке давление во все другие точки при замкнутом объеме.


Принципиальная схема гидропривода тормозов показана на рис. 6.2. Привод состоит из главного тормозного цилиндра, поршень которого связан с тормозной педалью, колес­ ных цилиндров тормозных механизмов передних и задних колес, трубопроводов и шлан­ гов, 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 мо­ дулятор антиблокировочной системы, при их установке на автомобиле, также входят в со­ став гидропривода.

При нажатии педали поршень главного тормозного цилиндра вытесняет жидкость в трубопроводы и колесные цилиндры. В колесных цилиндрах тормозная жидкость застав­ ляет переместиться все поршни, вследствие чего колодки тормозных механизмов прижи­ маются к барабанам (или дискам). Когда зазоры между колодками и барабанами (диска­ ми) 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 глав­ ного тормозного цилиндра на жидкость и тем большая сила воздействует через каждый поршень колесного цилиндра на колодку тормозного механизма. Таким образом, одно­ временное срабатывание всех тормозов и постоянное соотношение между силой на тор­ мозной 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 пор­ шень главного тормозного цилиндра, стяжные пружины механизмов отводят колодки от ба­ рабанов (дисков). Тормозная жидкость из колесных цилиндров по трубопроводам вытесня­ ется в главный тормозной цилиндр.

Преимуществами гидравлического привода являются быстрота срабатывания (вследст­ вие несжимаемости жидкости и большой жесткости трубопроводов), высокий КПД, т. к. поте­ ри энергии связаны в основном с перемещением маловязкой жидкости из одного объема в другой, простота конструкции, небольшие масса и размеры вследствие большого привод­ ного 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 выхо­ да из строя при разгерметизации вследствие утечки жидкости при повреждении, или выхо­ да из строя при попадании в привод воздуха (образование паровых пробок); значительное снижение КПД при низких температурах (ниже минус 30 °С); трудность использования на ав­ топоездах 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 об­ разования 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.

Как было сказано выше, для повышения безопасности автомобиля он обязательно обо­ рудуется запасной тормозной системой, которая используется при выходе из строя рабочей системы. При использовании гидропривода он всегда выполняется двухконтурным, причем работоспособность одного контура не зависит от состояния второго. При такой схеме при

9. Заказ № 1031. 257


Рис. 6.15. Способы разделения тормозно­ го привода на два (1 и 2) независимых контура


единичной неисправности выходит из строя не весь привод, а лишь неисправный кон­ тур. Исправный контур играет роль запас­ ной тормозной системы, с помощью которой автомобиль останавливается.

Четыре тормозных механизма и их ко­ лесные цилиндры могут быть разнесены на два независимых контура различными спо­ собами, как показано на рис. 6.15.

На схеме (рис. 6.15а) в один контур объ­ единены первая секция главного цилиндра и колесные цилиндры передних тормозов. Второй контур образован второй секцией и цилиндрами задних тормозов. Такая схема с осевым разделением контуров применяет­ ся, например, на автомобилях УАЗ-3160, ГАЗ-3307. Более эффективной считается ди­ агональная схема разделения контуров (рис. 6.156), при которой в один контур объ­ единяют колесные цилиндры правого перед­ него и левого заднего тормозов, а во второй контур - колесные цилиндры двух других тормозных механизмов (ВАЗ-2112). При та­ кой схеме в случае неисправности всегда можно затормозить одно переднее и одно заднее колесо.

В остальных схемах, представленных на рис. 6.15, после отказа сохраняют рабо­ тоспособность три или все четыре тормоз­ ных механизма, что еще больше повы­ шает эффективность запасной системы. Так, гидропривод тормозов автомобиля Москвич-21412 (рис. 6.15в) выполнен с ис­ пользованием 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 дей­ ствует либо только на большие поршни суп­ порта переднего тормоза,либо на задние


цилиндры и малые поршни переднего тормоза. В схеме (рис. 6.15г) 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 дуб­ лированием (ЗИЛ-41045), в которой любой из контуров осуществляет торможение всех ко­ лес. В любой схеме обязательным является наличие двух независимых главных тормозных цилиндров. Конструктивно чаще всего это бывает сдвоенный главный цилиндр тандем- ного типа, с последовательно расположенными независимыми цилиндрами в одном кор­ пусе и приводом от педали одним штоком. Но на некоторых автомобилях применяют два обычных главных цилиндра, установленных параллельно с приводом от педали через урав­ нительный рычаг и два штока.


Рис. 6.16. Главный тормозной цилиндр типа тандем: Al, A2 - компенсационные отвер­ стия; Б1, Б2 - перепускные отверстия; В, Г, Д, Е - полости; 1 - корпус; 2 - трубка; 3 - со­ единительная втулка; 4 - бачок; 5 - защитный колпачок; 6 - датчик сигнализатора ава­ рийного падения уровня тормозной жидкости; 7 - упорное кольцо; 8 - наружная манжета; 9 - направляющая втулка; 10,17 - поршни; 11 - стопорное кольцо; 12 - уплотнительное кольцо; 13 - шайба поршня; 14,16 - манжеты; 15,18 - упорные шайбы; 19 - пружина; 20 - пробка; 21 - болт держателя пружины; 22 - держатель пружины; 23 - пружина

Главный тормозной цилиндр типа тандем показан на рис. 6.16.

В корпусе друг за другом (тандемно) размещены два поршня. В первый поршень упира­ ется шток усилителя тормозов, второй поршень установлен свободно. Поршни уплотняют­ ся в цилиндре двумя резиновыми кольцами. В исходном расторможенном положении поршни прижимаются к ограничителям возвратными пружинами. На верхней части глав­ ного цилиндра через резиновые втулки закреплен бачок с запасом тормозной жидкости. Бачок внутри разделен перегородкой на два объема, соединенные каналами с полостями соответствующих секций главного цилиндра. Стенки бачка прозрачные, на них выполнены метки, по которым осуществляется визуальный контроль за уровнем жидкости в бачке. В крышке бачка имеется датчик аварийного уровня поплавкового типа. При падении уров­ ня жидкости ниже определенного уровня на приборном щитке автомобиля загорается сиг­ нальная лампа. Бачок служит для пополнения жидкости в гидроприводе в случае неболь­ ших утечек.


При торможении шток усилителя тормозов перемещает первый поршень, который при этом в полости перед поршнем и в соединенном с ней трубопроводом контуре системы соз­ дает давление жидкости. Это же давление воздействует на второй поршень, который, пере­ мещаясь, создает давление во втором контуре.

Если в результате повреждения привода произойдет утечка жидкости из контура перед­ него поршня, то при нажатии тормозной педали первый поршень совершит большее переме­ щение и войдет в контакт со свободным поршнем. В камере свободного поршня будет соз­ дано давление жидкости, которое приведет в действие тормоза исправного контура. В случае утечки жидкости из контура свободного поршня при нажатии тормозной педали он упирается в ограничитель, в результате чего обеспечивается создание избыточного давле­ ния жидкости в камере первого поршня и в соответствующем контуре привода.

Для снижения усилия, прилагаемого водителем на тормозную педаль, в гидравлическом приводе получили распространение специальные устройства - усилители. Усилители уста­ навливаемые в гидравлический привод в качестве постороннего источника энергии, позво­ ляют использовать энергию сжатого воздуха (пневмоусилители); разрежение, образующее­ ся во впускном трубопроводе работающего двигателя или создаваемое вакуумным насосом (вакуумные усилители); или энергию давления рабочей жидкости, создаваемого насосом вы­ сокого давления (гидроусилители). В последнее время также разработаны конструкции элек­ троусилителей. Усилители значительно облегчают тормозное управление. Неработающий усилитель не препятствует штатному торможению автомобиля от педали.

На рис. 6.17 изображены схемы гидропривода тормозов с вакуумным и пневматическим (гидравлическим) усилителями.

Также встречаются усилители гидровакуумного типа, которые по принципу действия яв­ ляются разновидностью усилителей вакуумного типа. В отличие от вакуумных, которые все­ гда установлены между тормозной педалью и главным цилиндром, гидровакуумные усилите­ ли могут размещаться в любом месте, что облегчает их компоновку на автомобиле.

Наибольшее распространение получил вакуумный усилитель (рис. 6.17а). Он имеет ка­ меру, разделенную резиновой диафрагмой на две полости: вакуумную Б и атмосферную А. Вакуумная полость Б соединена трубопроводом с источником разрежения, и давление в ней ниже атмосферного. Атмосферная полость А через следящий клапан соединяется либо с вакуумной камерой в расторможенном состоянии, либо с атмосферой при торможении. Диафрагма с одной стороны соединена со штоком для привода поршня главного цилиндра, а с другой стороны через следящий клапан в нее упирается толкатель от тормозной педали. В исходном положении давление в обеих камерах усилителя одинаковое и равно давлению источника разрежения. Имеется возвратная пружина, которая отводит в первоначальном положении диафрагму со штоком от поршня главного цилиндра.

При нажатии педали тормоза усилие от нее передается через толкатель к следящему клапану усилителя, который сначала закрывает вакуумное отверстие и отсоединяет атмо­ сферную камеру А от источника разрежения, а затем соединяет ее через открывшееся атмо­ сферное отверстие клапана с атмосферой. Давление в полостях А и Б оказывается различ­ ным, в результате диафрагма перемещается в сторону меньшего давления, а на ее штоке появляется сила, которая суммируется с усилием толкателя педали и перемещает поршень главного цилиндра. Усилитель устроен таким образом, что дополнительное усилие всегда пропорционально усилию на толкателе. Чем сильнее водитель воздействует на педаль, тем эффективнее работа усилителя. Максимальное дополнительное усилие в 3- 5 раз превосхо­ дит усилие ноги водителя. Его дальнейшее увеличение возможно только за счет увеличения числа камер или диаметра диафрагмы.

При растормаживании атмосферная камера А через следящий клапан вновь соединяет­ ся с источником разрежения, давление в камерах А и Б выравнивается, диафрагма возвра­ щается в исходное положение.


Рис. 6.17. Схемы гидропривода тормозов с вакуумным усилителем (а): А - атмосфер ная полость; Б - вакуумная полость; 1 - бачок главного тормозного цилиндра; 2 - запор­ ный клапан; 3 - вакуумная камера; 4 - диафрагма; 5 - воздушный фильтр; 6 - шток педали тормоза; с пневматическим (гидравлическим) усилителем (б): 1 - подвод возду­ ха; 2 - шток; 3 - педаль; 4 - тормозные механизмы; 5 - главный цилиндр; 6 - силовой цилиндр; 7 - следящий клапан (распределитель)


В трубе, соединяющей вакуумную камеру Б с источником разрежения, устанавливают об­ ратный клапан. Он разъединяет усилитель и источник разрежения при остановке двигателя или отказе вакуумного насоса. Вследствие этого в камере усилителя поддерживается разре­ жение, которое позволяет произвести 3- 4 эффективных торможения даже при неработаю­ щем двигателе или насосе.

Пневматический усилитель (рис. 6.176) имеет баллон с запасом сжатого воздуха, следя­ щий клапан и силовой цилиндр с поршнем или диафрагмой. Шток силового цилиндра приво­ дит в движение поршни главного тормозного цилиндра. При торможении толкатель педали воздействует на шток, который передает усилие одновременно на шток силового цилинд­ ра и на следящий клапан. По

Были изобретены раньше, но барабанные получили большее распространение и используются по настоящее время. Почему? Наверное, потому, что реализовать их на автомобилях и повозках оказалось проще. Ведь сложных деталей в барабанном тормозе «а-ля 19 век» просто не было, да и промышленность того времени не могла их выпустить.

Прототипом барабанных тормозов стала система из трех элементов: барабана, который крепился жестко к колесу, гибкой и прочной ленты вокруг барабана, и рычага, который натягивал ленту. Конечно, служили такие тормоза очень мало, лента быстро изнашивалась, барабан так же, тем более что под ленту попадала грязь, камни и др. Так продолжалось до 1902 года. Именно в этом году гений автомобилестроения - Луи Рено, предложил вариант барабанных тормозов, у которых тормозящие элементы (колодки), «прятались» внутрь барабана. Исключалось попадание грязи в механизм тормозов и, соответственно срок службы увеличивался.

Конечно, со временем появились новые материалы, новые принципы привода , но сам принцип действия остался неизменным.

Барабанный тормоз предназначен для изменения скорости авто, а если он применяется на задних колёсах, то и для реализации стояночного тормоза.

Основные элементы барабанного тормоза:

  • Тормозной барабан , выполнен из высокопрочного чугуна с отшлифованной по кругу внутренней поверхностью. Устанавливается на ступицу колеса или на опорный вал, в этом случае подшипник колеса запрессовывается непосредственно в барабан.
  • Тормозные колодки , представляют собой металлические элементы в форме полумесяца, у которых на рабочую поверхность крепятся фрикционные накладки, выполненные на асбестовой основе. На одной из колодок размещается рычаг стояночного тормоза.
  • Тормозной гидравлический цилиндр (ы), представляющий собой корпус из чугуна, внутри которого расположены рабочие поршеньки (по двум сторонам). На поршеньках устанавливаются уплотнительные манжеты, которые не дают просочиться тормозной жидкости, во время рабочего хода. Для удаления воздуха из системы, в корпус вкручивается спускной клапан.
  • Стяжные пружины , работают на сжатие, крепятся к колодкам сверху и снизу, не давая колодкам в «холостом ходу» разойтись в разные стороны.
  • Защитный диск , устанавливается непосредственно на ступицу или на заднюю балку. К диску крепится тормозной цилиндр и колодки подвижно при помощи подпружиненных фиксаторов.
  • Фиксатор представляет собой металлический стержень, на который «бутербродом» устанавливается колодка-тарелка-пружина-тарелка. Таким образом, прижимается колодка к диску, но при этом может свободно перемещается в вертикальной плоскости.
  • Колодочная распорка – это металлическая пластина со специальными вырезами. Устанавливается между колодками в системах, где применяется один тормозной цилиндрик. Предназначена распорка для установки механизма самоподвода, а также для привода в действие второй колодки при натяжке рычага стояночного тормоза.
  • Механизм самоподвода предназначается для разведения износившихся тормозных колодок ближе к рабочей поверхности барабана. Это может быть подпружиненный клин, который по мере износа фрикционных накладок проваливается глубже, между распоркой и колодкой, не давая последней отойти далеко от рабочей поверхности барабана. Такой простой механизм самоподвода использовали конструкторы «Фольксвагена». «Форд» внедрили систему более сложную, но менее надежную – на распорке устанавливается металлическая полоска с «зубчиком», при резком нажатии на педаль тормоза, специальный уголок поднимает пластинку вверх. «Зубчик» вращает ребристую гайку, в которую вкручены элементы распорки, тем самым подводя колодки ближе к барабану. Существуют и другие системы самоподвода, но мы на них останавливаться не будем.
  • Механизм подвода колодок , применялся в автомобилях старого поколения, например «Жигулей». Представляет собой два эксцентрика в корпусе защитного диска. Вращая эксцентрики, которые прилегают к колодке, добиваются более плотного прилегания их к барабану.

Работает барабанная система следующим образом: водитель, нажимая педаль тормоза, создает давление в системе рабочей жидкости. Тормозная жидкость «давит» на поршеньки тормозного цилиндрика. Преодолевая усилие стяжных пружин, поршеньки приводят в действие тормозные колодки, которые расходятся по бокам, плотно прилегая к рабочей поверхности барабана, замедляя скорость вращения барабана совместно с колесным диском. В нашем случае применяется один цилиндрик, который «давит» на верхние концы колодок, нижние концы просто вставляются в упор, размещенный на защитном диске

Существует система барабанного тормоза и с двумя цилиндрами, кстати, эффективность у такой системы лучше, чем у первого варианта. В этом случае вместо упора устанавливается второй тормозной цилиндр площадь соприкосновения тормозной колодки и барабана увеличивается.