25.5. Особливості конструкції гідравлічного гальмівного привода

Гідравлічний гальмівний привод автомобіля є гідростатичними, оскільки передача енергії здійснюється тиском рідини. Він використовується в гальмівних системах легкових автомобілів та вантажних автомобілів малої і середньої вантажопідйомності.

Рис. 25.16. Конструкція робочої гальмівної системи з гідравлічним приводом: 1 – гальмівна колодка барабанного гальмівного механізму;2 – гальмівний циліндр барабанного гальмівного механізму; 3 – педаль гальма; 4 – шток з поршнем; 5 – гальмівний бак; 6 – головний гальмівний циліндр; 7 – гальмівна колодка дискового гальмівного механізму; 8 – колісний гальмівний циліндр; 9 – трубопровід первинного гальмівного контуру; 10 – трубопровід вторинного гальмівного контуру.

До складу найпростішого гідравлічного гальмівного привода входять:

• педаль привода;

• головний гальмівний циліндр;

• трубопроводи;

• колісні робочі циліндри;

• регулятори тиску.

Гідроприводи сучасних автомобілів також обладнують підсилювачами.

Гідравлічні гальмівні приводи класифікують за видом використаної енергії та за кількістю робочих контурів.

Рис. 25.17. Класифікація гідравлічних гальмівних приводів

За кількістю контурів гідравлічні гальмівні приводи поділяються на одноконтурні (роздільні) та двоконтурні (нероздільні).

До нероздільного гідравлічного гальмовного привода відносяться один загальний контур для гальмівних механізмів передніх і задніх коліс та односекційний головний гальмівний циліндр.

Рис. 25.18. Схема одноконтурного гідравлічного гальмівного привода: 1 і 5 – робочі циліндри гальмівних механізмів; 2 – трубопроводи гальмівного контуру; 3 – головний циліндр; 4 – педаль привода

Привід діє нероздільно на передні та задні гальмівні механізми. Недоліком такої схеми є те, що при будь-якому місцевому пошкодженні вся гальмівна система автомобіля виходить з ладу.

Роздільний гідравлічний гальмівний привод суттєво підвищує надійність роботи гальмівної системи та безпеку руху автомобіля. Він складається з двох незалежних контурів (первинного і вторинного) та двосекційного головного гальмівного циліндра.

Рис. 25.19. Схема двоконтурного гідравлічного гальмівного привода 1 і 5 – робочі циліндри гальмівних механізмів; 2 і 6 – трубопроводи гальмівних контурів; 3 – головний циліндр; 4 – педаль привода

Привод передає зусилля від загальної педалі гальма окремо на передні та задні гальмівні механізми. При пошкодженні одного з контурів інший забезпечує гальмування автомобіля до повної його зупинки.

За видом використаної енергії гідравлічні гальмівні приводи поділяються на три типи:

• гідравлічні приводи прямої дії;

• гідравлічні приводи непрямої дії;

• насосно-акумуляторні приводи.

При застосуванні гідравлічного приводу прямої дії гальмівними механізмами керує безпосередньо водій. При натисканні на педаль приводу обидва поршні головного гальмівного циліндра переміщаються, витискаючи робочу рідину з його порожнин до робочих циліндрів по трубопроводах відповідних контурів.

Рис. 25.19. Схема гідравлічного гальмівного привода прямої дії 1 і 6 – робочі циліндри гальмівних механізмів; 2 і 7 – трубопроводи гальмівних контурів; 3 і 4 – поршні головного циліндра; 5 – педаль привода; 8 – головний циліндр; А і Б – секції головного гальмівного циліндра

При застосуванні гідравлічних приводів непрямої дії гальмівними механізмами керує водій, якому допомагає ввімкнений паралельно підсилювач. Такі приводи обладнуються вакуумними, пневматичними або гідравлічними підсилювачами та застосовуються на легкових автомобілях і вантажних автомобілях легкого класу.

Вакуумний підсилювач складається з двох порожнин (вакуумна та атмосферна), розділених мембраною та слідкуючого клапана. В вакуумній порожнині завжди підтримується розрідження. Атмосферна порожнина в розгальмованому стані сполучається з вакуумною, а під час гальмування – з атмосферою.

При натисканні на педаль привода зусилля передається до поршнів головного гальмівного циліндра та до слідкуючого клапана, який відкривається, сполучаючи атмосферну порожнину підсилювача з зовнішнім середовищем, попередньо від’єднавши її від вакуумної. Завдяки тому, що в обох порожнинах виникає різний за значенням тиск, створюється додаткове зусилля, яке також діє на поршні головного гальмівного циліндра. Таким чином, поршні переміщаються під дією сумарної сили, яку створюють підсилювач та водій.

Рис. 25.20. Схема гідравлічного гальмівного привода з вакуумним підсилювачем: 1 і 6 – робочі циліндри гальмівних механізмів; 2 і 10 – трубопроводи гальмівних контурів; 3 – головний гальмівний циліндр; 4 – вакуумний підсилювач; 5 – педаль приводу; 7 – клапан; 8 і 9 – поршні головного циліндра

Пневматичний підсилювач складається зі слідкуючого клапана, сполу-ченого з ресивером, та силового циліндра з поршнем (або з діафрагмою).

Рис. 25.21. Схема гідравлічного гальмівного привода з пневматичним підсилювачем: 1 і 5 – робочі циліндри гальмівних механізмів; 2 і 4 – трубопроводи гальмівних контурів; 3 – головний гальмівний циліндр; 6 – ресивер; 7 – клапан; 8 – важіль; 9 – педаль привода; 10 – робоча порожнина; 11 – силовий циліндр підсилювача

При натисканні на педаль привода зусилля передається на шток циліндра та одночасно на слідкуючий клапан. Клапан сполучає ресивер з робочою порожниною силового циліндра, створюючи додаткове зусилля на його поршень.

Гідравлічний підсилювач складається з насоса з запобіжним клапаном, та слідкуючого розподільника, виконаного в одному корпусі з силовим циліндром. Шток цього циліндра діє на поршні головного гальмівного циліндра.

Рис. 25.22. Схема гідравлічного гальмівного привода з гідравлічним підсилювачем: 1 – насос; 2 – запобіжний клапан; 3 – нагнітальна магістраль; 4 – зливна магістраль; 5 – слідкуючий розподільник; 6 – силовий циліндр; 7 – головний гальмівний циліндр; 8 і 9 – робочі гальмівні циліндри

При натисканні на педаль привода в розподільнику перекривається канал, який сполучає нагнітальну та зливну магістралі підсилювача. Робоча рідина поступає в порожнину силового циліндра і переміщує поршень підсилювача в сторону головного гальмівного циліндра, який приводить в дію гальмівні механізми.

На автомобілях особливо великої вантажопідйомності застосовують насосно-акумуляторний привод, в якому зусилля на гальмівні механізми передається рідиною, яка поступає під тиском від насоса та гідроакумуляторів.

Рис. 25.23. Насосно-акумуляторний гідравлічний гальмівний привод: 1 – педаль привода; 2 – головний гальмівний циліндр; 3 і 4 – секції гальмівного крана; 5 і 6 – робочі гальмівні циліндри; 7 і 9 – гідроакумулятори; 8 – автоматичний регулятор тиску; 10 – запобіжний клапан; 11 – насос

Керування секціями гальмівного крана здійснюється головним циліндром. При натисканні на педаль приводяться в дію секції гальмівного крана, відкриваються їх клапани і рідина поступає до робочих циліндрів гальмівних механізмів. Зі збільшенням зусилля на педалі привода гальма зростає зусилля в гідроциліндрах.

Автоматичний регулятор тиску призначений для розвантаження гідронасоса при досягненні верхньої межі тиску в гідроакумуляторах. Запобіжний клапан захищає систему від надлишкового тиску.

Гідравлічний гальмівний привод має ряд переваг порівняно з іншими типами приводів:

• одночасність гальмування всіх коліс;

• високий коефіцієнт корисної дії (більше 0,9);

• малий час спрацювання (при екстреному гальмуванні – до 0,1 с);

• простота конструкції та зручність компонування.

Разом з цим для гідравлічного привода характерні такі недоліки:

• неможливість отримання великого передавального числа;

• вихід з ладу при місцевих пошкодженнях;

• неможливість довготривалого гальмування (через високий тиск в системі гальмівні колодки нагріваються до 500°С);

• зниження коефіцієнта корисної дії при низьких температурах (зростає в’язкість гальмівної рідини).