шипник 14. При аварийном растормаживании водитель ключом вра- щает головку винта 12 аварийного растормаживания. Винт, вывора- чиваясь из гайки 13, воздействует на поршень 9, сжимая силовую пружину 10 аккумулятора и снимая усилие со штока 4.

Несмотря на то, что пневматический привод обеспечивает высо- кое приводное усилие, он не лишен серьезных недостатков, к кото- рым следует отнести большее время срабатывания (оно составляет 0,5 …1,5 с), большую массу и стоимость.

11.3. Регуляторы тормозных сил

При торможении автомобиля представляет опасность опере- жающая блокировка (юз) задних колес, при которой не вращающееся колесо скользит по опорной поверхности. При этом колесо не имеет возможности воспринимать боковые нагрузки, поэтому автомобиль теряет боковую устойчивость, что приводит к прогрессирующему за- носу автомобиля. Поэтому в приводе управления тормозами автомо- билей устанавливается регуляторы тормозных сил, которые изменяют в нужной пропорции соотношение давлений жидкости в рабочих ци- линдрах передних и задних тормозных механизмов.

Одна из наиболее известных конструкций регулятора тормоз- ных сил, используемая в гидравлическом приводе тормозов, показана на рис. 11.13. Корпус 3 регулятора жестко закреплен на несущем ос- новании (кузове) автомобиля и трубопроводом 7 соединен с главным тормозным цилиндром. Давление в этом трубопроводе равняется дав- лению p1 в переднем контуре тормозного привода. Другой трубопро- вод 6 соединяет регулятор с тормозными цилиндрами задних колес. Внутри регулятора находится дифференциальный поршень 5.

Нижний конец стебля поршня через рычаг с упругим элементом (торсионом) 1 взаимодействует с задней подвеской автомобиля, на- пример, с балкой моста. Помимо поршня 5 регулятор содержит уп- лотнение 4, поджимаемое к заплечикам корпуса или втулке пружиной

2.

В расторможенном состоянии силой F, действующей со сторо- ны торсиона 1, и силой пружины 2 поршень 5 удерживается в верх- нем положении, В результате полости А и Б сообщаются, а давления в них равны (p1 = p2). Такое положение поршня характерно и для тор- можения с небольшой интенсивностью, когда небольшое увеличение давления не может разобщить полости А и Б (линия 0 – b на рис. 11.13,б).

271

Рис. 11.13. Регулятор тормозных сил (а) и его статическая характеристика (б):

1 – торсион; 2 – пружина; 3 – корпус; 4 – уплотнительное кольцо; 5 – поршень; 6 – трубопровод к задним тормозам; 7 – трубопровод от главного тормозного цилиндра

Соотношение давлений в приводах передних и задних колес проиллюстрировано графиком статической характеристики регулято- ра, приведенным на рис. 11.13,б. При увеличении интенсивности тор- можения давление в полости Б, связанной с главным тормозным ци- линдром, увеличивается, увеличивается и разность усилий, дейст- вующих на поршень сверху и снизу, поскольку давление p2, воздейст- вует на площадь круга, а давление p1 – на площадь кольца, образуе- мого диаметрами поршня и стебля поршня. В результате, когда дав- ление в приводе достигает порогового значения (точка b на графике), поршень перемещается вниз, преодолевая силу F и усилие пружины, и разобщает полости А и Б, а, следовательно, и контуры передних и задних колес. Давление в контуре задних колес снижается по сравне- нию с контуром передних колес, что находит отражение на графике (линия 0 – b – b'). В результате давление p2 в приводе задних колес растет менее интенсивно, чем передних p1.

Величина порогового давления возрастает в зависимости от ве- личины силы F, т.е. от нагрузки на задний мост (линия 0 – c – c').

Таким образом, регулятор изменяет соотношение между давле- ниями в приводе передних и задних тормозов в зависимости от вели- чины загрузки автомобиля, но делает это не идеально. Во-первых, плавное регулирование соотношения давлений заменяется регулиро- ванием по ломаной линии. Во-вторых, в качестве критерия загрузки автомобиля используется прогиб задней подвески, но при нелинейной характеристике упругости подвески ее прогиб не является линейной функцией загрузки автомобиля. В-третьих, на прогиб подвески под

272

действием загрузки автомобиля накладывается прогиб подвески из-за так называемого клевка автомобиля при торможении.

Несмотря на это, подобные регуляторы тормозных сил обеспе- чивают вполне удовлетворительный эффект и повсеместно применя- ются для распределения тормозных сил между передним и задним колесами автомобиля.

Принцип ограничения давления в приводе к задним тормозам широко применяется также и в случае пневматического привода тор- мозов.

11.4.Антиблокировочные системы

Котмеченным недостаткам регуляторов тормозных сил необ- ходимо добавить их неспособность реагировать на изменение вели- чины коэффициента сцепления колеса с дорогой. Кроме очевидной зависимости коэффициента сцепления от качества и состояния до- рожного покрытия его величина при постоянных свойствах покрытия зависит еще и от величины скольжения в контакте колеса с дорогой, а также от скорости движения машины.

В связи с этим в современных автомобилях часто применяются антиблокировочные системы (АБС), исключающих возможность бло- кировки вращения колес при любых усилиях водителя на тормозной педали и любых условиях движения.

11.5.Тормоза-замедлители

Фрикционные тормозные механизмы из-за перегрева не способ- ны рассеивать кинетическую энергию автомобиля непрерывно в те- чение длительного периода времени. Поэтому рабочая, запасная и стояночная системы малоэффективны, например, при движении ав- томобиля на длинном спуске. Поэтому на некоторых типах автомоби- лей для поддержания безопасной скорости на длинных спусках при- ходится применять вспомогательные тормоза-замедлители, обычно гидравлические или электрические. Часто вместо этих устройств ис- пользуют двигатель, работающий в режиме принудительного холо- стого хода (моторный тормоз). Режимом принудительного холостого хода называют такой режим работы двигателя, при котором его вал принудительно вращается трансмиссией за счет вращения ведущих колес при движении автомобиля по инерции. При этом передача в ко- робке передач включена, сцепление включено, подача топлива в сис- тему питания двигателя уменьшается или прекращается. Для искусст- венного увеличения насосных потерь в двигателе специальной за-

273

слонкой почти полностью перекрывают выхлопную трубу, что замет- но увеличивает тормозной момент.

Гидравлические замедлители обычно применяются в тех случа- ях, когда на транспортном средстве применяется гидромеханическая трансмиссия. На выходном валу коробки передач размещается ротор с лопастями. Для этого ротора предусмотрена полость, которая при необходимости может заполняться жидкостью. В зависимости от сте- пени заполнения обеспечивается различная эффективность торможе- ния.

Электрический замедлитель имеет роторную часть, состоящую из вала и двух дисков. Вал обычно является частью трансмиссии. Статорная часть тормоза выполняется в виде нескольких электромаг- нитных катушек. При включении тока возбуждения вокруг катушек создается магнитное поле. Движение дисков в магнитном поле при- водит к возникновению в них вихревых токов (токов Фуко), которые, в свою очередь, возбуждают собственное магнитное поле. Взаимо- действие двух магнитных полей порождает тормозной момент. Элек- трический тормоз-замедлитель удобно регулируется на расстоянии, не требует обслуживания, ему не нужна специальная система охлаж- дения. Его недостатками являются большая масса, значительное по- требление электроэнергии, а также большой момент инерции, прояв- ляющийся отрицательно при разгоне и торможении автомобиля рабо- чей тормозной системой.

Гидравлический и электрический тормоза имеют высокую и примерно одинаковую эффективность, а моторный тормоз способен создать достаточно большой тормозной момент лишь при наличии выхлопной заслонки и только при включении низших передач. Не- смотря на невысокую эффективность моторный тормоз применяется гораздо шире других ввиду своей простоты и дешевизны.

11.6. Стояночный тормоз

Элементами стояночной тормозной системы обычно являются «штатные» колесные тормозные механизмы или тормозной механизм, установленный в трансмиссии.

Для приведения в действие стояночной системы нельзя исполь- зовать жидкость или сжатый воздух, поскольку из-за утечек они не могут поддерживать приводное усилие достаточно долго. Вследствие этого в стояночных тормозных системах часто используется механи- ческий привод. В случае использования пневмопривода для рабочей тормозной системы тормозной механизм включается пружиной, а вы- ключается силой давления рабочего воздуха, как это было показано в

274