11.2. Хід роботи

1.Скласти схему рульового керування .

2.Вивчити будову рульової колонки. Розібрати колонку та скласти схематичний ескіз механізму.

3.Визначити передаточне відношення рульової колонки

і=φ₁ /φ₂ ,

де φ₁ ,φ₂ – кути повороту відповідно рульового колесу та валу рульової колонки.

4. Визначити збільшення зусилля прикладеного до рульового колесі рульовим механізмом.

11.3. Зміст звіту

1.Схема рульового керування.

2. Схематичний ескіз рульової колонки.

3.Розрахунки .

4.Висновки.

11.4. Контрольні запитання

1.Основнні складові системи рульового керування.

2. Будова та принцип дії рульової колонки.

3.Основні регулювання рульової колонки.

4.Система підсилення в механізмах рульового керування.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №12

Вивчення будови елементів гальмівних систем

Мета роботи: закріплення знань з будови рідинних гальмівних систем, вивчення основних елементів гальмівних систем, придбання навичок розбірно - складальних робіт вузлів механізму.

Обладнання і інструменти: стенд «Гальмівна система автомобілю»., вузли системи, набір слюсарного інструменту.

12.1. Загальні відомості

Рис.12.1.Схема гальмівної системи з гідроприводом:

1 – впускний трубопровід двигуна; 2 – запірний клапан; 3 – педаль; 4 – головний гальмівний циліндр; 5 – гідровакуумний підсилювач; 6 – фільтр; 7 – гальмівна колодка; 8 – колісний гальмівний циліндр.

Гальмівна система складається з гальмівних механізмів та їх приводу. Гальмівні механізми затримують обертання коліс, а гальмівний механізм передає керуючи зусилля від водія до механізму гальм. На рисунку 12.1 наведена принципова схема гальмівної системи з гідравлічним приводом характерна для легкових автомобілів.

Працює гальмова система так. При натисненні на педаль гальма 3 поршень головного циліндра 4 тисне на рідину, яка передає до колісних гальмових механізмів утворений тиск, оскільки рідина практично не стискується. Гальмові механізми перетворюють це зусилля тиску в опір проти обертання коліс, і настає гальмування. Якщо педаль гальма відпустити, тиск в системі зменшується рідина перетикає до головного галь­мового циліндра, і колеса розгальмовуються. Гідровакуумний підсилювач 5 полегшує керування гальмовою систе­мою, оскільки збільшує тиск, що передається на гальмові механізми коліс.

Для підвищення надійності гальмових систем автомобілів у приводі застосовують різ­ні пристрої, які дають змогу зберегти її працездатність при частковому відказі гальмової системи: роздільники, яки автоматично відключають при гальмуванні несправну частину гальмового привода в момент виникнення відказу.

Рис.12.2.Барабаний гальмовий механізм:

1 – колісний циліндр; 2 – колодки; 3 – опорний диск; 4 – гальмовий барабан; 5 – шарнірні опори; 6 – пружина.

Барабанний гальмівний механізм складається з двох колодок 2 з фрикційними накладками, встановлених на опорному диску 3 . Нижні кінці колодок закріплені шарнірно на опорах 5, а верхні впираються через стальні сухарі у поршні розтискного колісного цилінд­ра 1. Стяжна пружина 6 притискує колодки до поршнів циліндра 1, забезпечуючи зазор між колодками і гальмовим барабаном 4 в неробочому положенні гальма. При надход­женні рідини з привода в колісний циліндр 1 його поршні розходяться і розсувають колодки до стикання з гальмовим барабаном, який обертається разом із маточиною колеса. Виникаюча сила тертя колодок об барабан загальмовує колеса. Після припинення тиску рідини на поршні колісного циліндра стяжна пружина 6 повертає колодки у вихідне положення і гальмування припиняється. Розглянута конструкція барабанного гальма сприяє нерівномірному спрацюванню передньої і задньої за ходом руху колодок. Це є наслідком того, що під час руху вперед в момент гальмування передня колодка працює проти обертання колеса і притискується до барабана з більшою силою, ніж задня.

Рис.12.3.Колісний дисковий гальмовий механізм:

а — у складеному вигляді; б — розріз по осі колісних гальмових циліндрів; 1 — гальмовий диск;: 2 — шланги; 3 — поворотний важіль; 4 — стояк передньої підвіс­ки; 5 —мулозахисний диск; 6 — клапан випуску повітря; 7 — шпилька кріплення колодок; 8, 9 — половини скоби; 10.— гальмова колодка; 11 — канал підведення рідини; 12 — малий поршень; 13 — великий поршень

Колісний дисковий гальмовий ме­ханізм (рис.12.3) з гідроприводом складається з гальмового диска 1, закріпленого на маточині колеса. Гальмовий диск обертається між половинками 8 і 9 скоби, прикріпленої до стояка 4 передньої підвіски. У кожній половинці скоби уставлені колісні циліндри з великим 13 і малим 12 поршнями.

При натисненні на гальмову педаль рідина з головного гальмового циліндра перетікає по шлангах 2 у порожнини колісних циліндрів і передає тиск на поршні, які, пере­міщуючись із двох боків, притискують гальмові колодки 10 до диска 1, завдяки чому й настає гальмування.

Відпускання педалі спричинює спад тиску рідини у приводі, поршнях 13 і 12 під дією пружності ущільнювальних манжет і осьового биття диска відходять від нього, і галь­мування припиняється.

Розглянемо будову основних елементів гідравлічного привода на прикладі гальмової системи автомобіля ГАЗ-24 «Волга» (див. рис12.4.).

Рис.12.4.Головний гальмовий циліндр автомобіля ГАЗ-24.

Головний гальмовий циліндр приводиться в дію від гальмової педалі, встановленої на кронштейні кузова. Корпус 2 головного циліндра ви­конаний разом з резервуаром для гальмової рідини. Усере­дині циліндра є алюмінієвий поршень 10 з ущільнювальним гумовим кільцем. Поршень може переміщуватись під дією штовхача /, з'єднаного шарнірно з педаллю. Днище порш­ня впирається через стальну шайбу в ущільнювальну ман­жету 9, що притискується пружиною 8. Вона ж притискує до гнізда впускний клапан 7, усередині якого міститься нагнітальний клапан 6.

Внутрішня порожнина циліндра сполучається з резер­вуаром, компенсаційним 4 і перепускним 3 отворами. У кришці резервуара зроблено нарізний отвір для заливання рідини, він закривається пробкою 5. При натисненні на гальмову педаль під дією штовхача 1 поршень з манжетою переміщується і закриває отвір 4, внаслідок чого тиск рі­дини в циліндрі збільшується, відкривається нагнітальний клапан 6 і рідина надходить до гальмових механізмів. Якщо відпустити педаль, то тиск рідини в приводі зни­жується і вона перетікає назад у циліндр. При цьому над­лишок рідини через компенсаційний отвір 4 повертається в резервуар. У цей же час пружина 8, діючи на клапан 7, підтримує в системі привода невеликий надлишковий тиск після повного відпускання педалі.

При різкому відпусканні педалі поршень 10 відходить у крайнє положення швидше, ніж переміщується манже­та 9, і рідина починає заповнювати порожнину циліндра, що звільняється. Водночас у порожнині виникає розрід­ження. Щоб усунути його, у днищі поршня є отвори, які сполучають робочу порожнину циліндра з внутрішньою порожниною поршня. Через них рідина перетікає в зону розрідження, чим і усувається небажане підсмоктування повітря в циліндр. При дальшому переміщенні манжети рідина витісняється у внутрішню порожнину поршня і далі через перепускний отвір 3 у резервуар.

Колісний гальмовий циліндр гальмо­вого механізму заднього колеса складається з чавунного корпусу, всередині якого Вміщені два алюмінієвих поршні з ущільнювальними гумовими манжетами. У торцеву по­верхню поршнів для зменшення спрацьовування вставлені стальні сухарі. Циліндр з обох боків закритий захисними гумовими чохлами. Рідина в порожнину циліндра надхо­дить через отвір, у який вкручений приєднувальний штуцер. Для випускання повітря з порожнини циліндра використо­вується клапан прокачування, закритий із зовні гумовим ковпачком. У циліндрі є пристрій для регулювання зазору між колодками і барабаном — пружинне упорне кільце, вставлене з натягом у корпус циліндра.

Під час гальмування всередині циліндра створюється тиск рідини, під дією якого поршень переміщується і від­тискує гальмову колодку. В міру спрацювання фрикційної накладки хід поршня при гальмуванні стає більшим і на­стає момент, коли він своїм буртиком пересуває упорне кільце, долаючи зусилля його посадки. При зворотному пе­реміщенні колодки під дією стяжної пружини упорне кіль­це залишається в новому положенні, оскільки зусилля стяжної пружини недостатнє, щоб зсунути його назад. Таким чином досягається компенсація спрацювання накла­док й автоматично встановлюється мінімальний зазор між колодками і барабаном.

Колісний циліндр гальмового механізму переднього ко­леса діє тільки на одну колодку, тому відрізняється від колісного, циліндра заднього колеса зовнішніми розміра­ми й кількістю поршнів: у циліндрі заднього колеса розмі­щені два поршні, у циліндрі переднього — один. Усі інші деталі циліндрів, за винятком корпусу, однакові за кон­струкцією.

Рис.12.5.Гідровакуумний підсилювач гальмівної системи автомобіля

ГАЗ - 24

Робота гідровакуумного підсилювача ґрунтується на використанні енергії розрідження у впускному трубопро­воді двигуна, завдяки чому створюється додатковий тиск рідини в системі гідроприводу гальм. Основними частинами гідро підсилювача(Рис.12.5) є : циліндр 9 з клапаном керування і камера 15. Гідропідсилювач сполу­чений трубопроводами з головним гальмовим циліндром 13, впускним трубопроводом 14 двигуна і роз­дільником 12 гальм. Камера 15 складається з штампованого корпусу і кришки, між якими затиснута діафрагма 16. Вона жорстко з'єднана з штоком 10 поршня 11 і відтискується конічною пружиною 1 у вихідне положення після розгаль­мування. У поршні 11 є запірний кульковий клапан. Звер­ху на корпусі циліндра міститься корпус 6 клапана 7 ке­рування. Поршень 8 жорстко з'єднаний з клапаном 7, за­кріпленим на діафрагмі 4. Усередині корпусу 6 розміщений вакуумний клапан 3 і зв'язаний із ним за допомогою штока атмосферний клапан 2. Порожнини І і ІІ клапана сполу­чаються відповідно з порожнинами ІІІ і IV камери, яка через запірний клапан сполучена із впускним трубопрово­дом двигуна.

Коли педаль відпущена і двигун працює, у порожнинах камери є розрідження і під дією пружини 1 усі деталі гідроциліндру знаходяться в лівому крайньому положенні.

У момент натиснення на педаль гальма рідина від голов­ного гальмового циліндра 13 перетікає через кульковий клапан у поршні 11 підсилювача до гальмових меха­нізмів коліс. В міру підвищення тиску в системі пор­шень 8 клапана керування піднімається, закриваючи ва­куумний клапан 3 і відкриваючи атмосферний клапан 2. При цьому атмосферне повітря починає проходити через фільтр 5 у порожнину IV, зменшуючи в ній розрідження. Оскільки в порожнині ІІІ розрідження зберігається, різ­ниця тисків переміщує діафрагму 16, стискуючи пружину 1 і через шток 10 діючи на поршень 11. При цьому на пор­шень підсилювача починають діяти дві сили: тиск рідини від головного гальмового циліндра і тиск з боку діафрагми, які посилюють ефект гальмування.

При відпусканні педалі тиск рідини на клапан керуван­ня знижується, його діафрагма 4 прогинається вниз і від­криває вакуумний клапан 3, сполучаючи порожнини ІІІ і IV. Тиск у порожнині IV спадає, і всі рухомі деталі каме­ри і циліндра переміщуються вліво у вихідне положення, настає розгальмування. Якщо гідропідсилювач несправний, привод діятиме тільки від педалі головного гальмового ци­ліндра з меншою ефективністю.