Оборудование и наглядные пособия

1.Стенд НТЦ-41 «Гидравлическая тормозная система»

Автомобиль ГАЗ-53

2.Плакаты

«Барабанный тормозной механизм», «Схема работы барабанного тормозного механизма»

3.Литература

В.К. Вахламов, М.Г. Шатров, А.А. Юрчевский «Автомобили». -М.: «Академия», 2003.

А.Г. Пузанков «Автомобили. Устройство автотранспортных средств». – М.: «Академия», 2008.

А.Г. Пузанков «Автомобили. Конструкция, теория и расчет». – М.: «Академия», 2008.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте конструкцию и принцип действия барабанного тормозного механизма.

2. Охарактеризуйте и дайте сравнительный анализ конструкций дискового тормозного механизма с подвижным («плавающем») и с неподвижным суппортом и барабанного тормозного механизма.

3. Охарактеризуйте конструкцию барабанного тормозного механизма на предмет её надежности и сложности технического обслуживания, диагностики и ремонта.

4. Предложите технические меры по повышению технических характеристик и их стабильности, надежности и долговечности барабанных тормозных механизмов.

5. Какие изменения или новшества вы бы внесли в конструкцию дисковых тормозных механизмов для упрощения их технического обслуживания и ремонта.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №29

Тема «Регулятор тормозного усилия в гидравлической системе тормозов»

Цель работы: 1. Закрепить знания об устройстве и функционировании регулятора тормозного усилия в гидравлической системе тормозов и его элементов.

2. Сформировать умение находить неисправности и производить техническое обслуживание регулятора тормозного усилия.

Краткие теоретические сведения

Необходимость регулирования работы тормозных механизмов у легкового автомобиля вызвана существенным изменением нагрузки на передние и задние колеса (порожний или нагруженный автомобиль). При нагруженном автомобиле нагрузка на задние колеса возрастает. Для уменьшения вероятности заноса задних колес машины требуется изменять работу тормозов в зависимости от нагрузки. С этой целью в приводе задних тормозов устанавливаются регуляторы тормозного усилия – регуляторы давления тормозной жидкости.

Регулятор тормозного усилия состоит из двух основных узлов: регулятора давления тормозной жидкости и его привода.

В зависимости от загрузки автомобиля изменяется положение кузова относительно оси колес, в соответствии с которым необходимо менять тормозное усилие в задних тормозных механизмах. Это достигается регулировкой давления тормозной жидкости в рабочих цилиндрах тормозных механизмов задних колес. Регулятор давления тормозной жидкости работает как клапан, который при изменении нагрузки на заднюю ось автомобиля автоматически прерывает подачу жидкости. При увеличении нагрузки регулятор обеспечивает поступление жидкости в колесные цилиндры задних тормозов, тем самым, повышая давление их рабочих контурах. При уменьшении нагрузки на ось, регулятор уменьшает подачу тормозной жидкости к задним тормозным механизмам вплоть до полного прекращения подачи, следовательно, давление жидкости падает.

Регулятор тормозного усилия автомобилей ВАЗ 2101 – ВАЗ 2107.

На кронштейне 1 (рис.1, а) кузова установлен корпус 4 регулятора давления, связанный с балкой заднего моста тягой 6 и торсионным рычагом 7. Положение регулятора можно изменять, перемещая болт 2 в пазу кронштейна. Из главного тормозного цилиндра жидкость вначале поступает в регулятор давления, а из него уже к рабочим тормозным цилиндрам задних колес. Таким образом, регулятор давления работает как ограничительный клапан, дозирующий давление подачи тормозной жидкости к гидравлическому приводу тормозных механизмов задних колес.

В зависимости от расстояния между кузовом и балкой заднего моста торсионный рычаг оказывает различное воздействие на поршень-клапан 3 (рис.1, б) регулятора, увеличивая давление при сближении заднего моста с кузовом и уменьшая при их расхождении.

Рис. 1 Регулятор давления тормозной жидкости автомобилей ВАЗ 2101 – ВАЗ 2107.

а – расположение регулятора тормозного усилия на автомобиле; б - схема работы; 1 - поршень-клапан открыт; 11 - поршень-клапан закрыт; 1 - кронштейн; 2 - болт крепления регулятора к кронштейну кузова; 3 - поршень-клапан; 4 – корпус регулятора; 5 - палец; 6 - тяга; 7 и 15 - торсионные рычаги; 8 - скоба; 9 - вилка; 10 - штуцер трубопровода, подводящего тормозную жидкость из главного цилиндра; 11 - штуцер трубопровода, отводящего жидкость от регулятора к колесным цилиндрам; 12-корпус; 13- распорное кольцо; 14 -уплотнительное кольцо; 16 - гнездо уплотнительного кольца; 17 - пружина поршня; 18 - упорное кольцо; 19 - уплотнительное кольцо клапана; 20 - пробка; 21 - прокладка; А и В - полости; Б - отверстие для штуцера трубопровода от главного тормозного цилиндра; Г-отверстие для штуцера трубопровода к тормозным механизмам задних колес; Р - сила, действующая на поршень от торсионного рычага при уменьшении расстояния от кузова до заднего моста.

В верхней части ступенчатой расточки в корпусе 12 регулятора давления размещены составные детали клапана. Поршень 3 имеет грибовидную форму. Площадь его верхней головки диаметром большей площади хвостовика диаметром Dz, поэтому по мере возрастания давления, возникающая гидростатическая сила стремится опустить поршень вниз, а подпирающий его конец торсионного рычага 15 и пружина 17 наоборот этому препятствуют. Чем меньше расстояние между задней частью кузова и балкой заднего моста, тем выше торсионный рычаг стремится поднять поршень. В этот момент жидкость из главного тормозного цилиндра подается в задние рабочие тормозные цилиндры под более высоким давлением, что соответствует увеличенной нагрузке на задний мост. Тормозная жидкость через отверстие Б поступает из главного цилиндра в полость А регулятора давления заполнив кольцевые зазоры вокруг хвостовика и головки поршня, а также в полость В, жидкость через отверстие Г поступает к тормозным цилиндрам задних колес.

При неисправности привода тормозных механизмов задних колес и утечке жидкости из рабочей полости Е цилиндра поршень 3 «проваливается», сжимая пружину 11. Дойдя до установочного болта 10, поршень 3 останавливается, а поршень 5 подает жидкость только к тормозным механизмам передних колес. Эффективность действия передних тормозных механизмов не изменяется. В случае повреждения привода тормозных механизмов передних колес поршень 5 сжимает пружину 8 и, действуя как удлинитель толкателя, перемещает поршень З, при этом жидкость подается только к рабочим цилиндрам тормозных механизмов задних колес.

Регулятор тормозного усилия автомобилей ВАЗ 2108 – ВАЗ 2110.

На автомобилях переднее приводного семейства ВАЗ в гидравлическом приводе тормозной системы нашли применение регуляторы давления тормозной жидкости другого исполнения. Такие регуляторы предназначены для работы в гидроприводе с компоновкой разделения рабочих контуров: 2 + 2 тормозных механизма, подключенных диагонально (правый передний + левый задний).

Привод регулятора давления тормозной жидкости автомобиля ВАЗ-2108 – ВАЗ 2110.

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

Рис. 2 Привод регулятора давления тормозной жидкости ВАЗ 2108 – ВАЗ 2110.

1 — регулятор давления;2,16 – болты крепления;3 – кронштейн рычага привода;4 – штифт;5 – рычаг привода;5 – ось рычага привода;7 – пружина рычага;8 – кронштейн кузова;9 – кронштейн крепления регулятора;10 – упругий рычаг привода регулятора;11 – серьга;12 – скоба серьги;13 – шайба;14 – стопорное кольцо;15 – палец кронштейна; А,В,С – отверстия.

Регулятор давления тормозной жидкости автомобиля ВАЗ 2108 – ВАЗ 2110.

Кронштейн 3 вместе с рычагом 5 за счет овальных отверстий под болт крепления можно перемещать относительно корпуса регулятора давления. Этим самым регулируется усилие, с которым рычаг 5 действует на поршень регулятора давления. В регуляторе давления имеются четыре камеры: А и D (Рис.3) соединяются с главным цилиндром, В – с левым, а С – с правым рабочим цилиндрами тормозных механизмов задних колес.

В исходном положении педали тормоза поршень 2 (Рис.3 поджат рычагом 5 (рис.2) через пластинчатую пружину 7 к толкателю 20 (рис.3), который под этим усилием поджимается к седлу 14 клапана 18. При этом клапан 18 отжимается от седла и образуется зазор Н, а также зазор К между головкой поршня и уплотнителем 21. Через эти зазоры камеры А и D сообщаются с камерами В и С.

Рис.3 Регулятор давления тормозной жидкости ВАЗ 2108 – ВАЗ 2110.

1 – корпус регулятора;2 – поршень;3 – защитный колпачок;4,8 – стопорные кольца;5 – втулка поршня;6 – пружина поршня;7 – втулка корпуса;9,22 – опорные шайбы;10 – уплотнительные кольца толкателя;11 – опорная тарелка;12 – пружина втулки толкателя;13 – кольцо уплотнительное седла клапана;14 – седло клапана;15 – уплотнительная прокладка;16 – пробка;17 – пружина клапана;18 – клапан;19 – втулка толкателя;20 – толкатель;21 – уплотнитель головки поршня;23 – уплотнитель штока поршня;24 – заглушка; A и D – камеры, соединенные с главным цилиндром; В и С – камеры, соединенные с рабочими цилиндрами тормозных механизмов задних колес; К,М и Н – зазоры.

При нажатии на педаль тормоза жидкость через зазоры К и Н и камеры В и С поступает в рабочие цилиндры тормозных механизмов. При увеличении давления жидкости возрастает усилие на поршне, стремящееся выдвинуть его из корпуса. Когда усилие от давления жидкости превысит усилие от упругого рычага, поршень начинает выдвигаться из корпуса, а вслед за ним перемещается под действием пружин 12 и 17 толкатель 20 вместе с втулкой 19 и кольцами 10. При этом зазор М увеличивается, а зазоры Н и К уменьшаются. Когда зазор Н выберется полностью и клапан 18 изолирует камеру D от камеры С, толкатель 20 вместе с расположенными на нем деталями перестает перемещаться вслед за поршнем. Теперь давление в камере С будет изменяться в зависимости от давления в камере В. При дальнейшем увеличении усилия на педали тормоза давление в камерах D, В и А возрастает, поршень 2 продолжает выдвигаться из корпуса, а втулка 19 вместе с уплотнительными кольцами 10 и тарелкой 11 под усиливающимся давлением в камере В сдвигается в сторону пробки 16. При этом зазор М начинает уменьшаться. За счет уменьшения объема камеры С давление в ней, а значит, и в приводе тормоза нарастает и практически будет равно давлению в камере В. Когда зазор К станет равен нулю, давление в камере В, а значит, и в камере С будет расти в меньшей степени, чем давление в камере А за счет дросселирования жидкости между головкой поршня и уплотнителем 21. Зависимость между давлением в камерах В и А определяется отношением разности площадей головки и штока поршня к площади головки.

При увеличении нагрузки на кузов автомобиля, упругий рычаг 10 (рис.2) нагружается больше, и усилие передаваемое от рычага 5 на поршень увеличивается, то есть момент касания головки поршня и уплотнителя 21 (рис.3) достигается при большем давлении в главном тормозном цилиндре. Таким образом, эффективность торможения задних колес с увеличением нагрузки увеличивается.

При отказе контура тормозов «левый передний – правый задний тормоза» уплотнительные кольца 10, втулка 19 под давлением жидкости в камере В сместятся в сторону пробки 16 до упора тарелки 11 в седло 14. Давление в заднем тормозном контуре будет регулироваться той частью регулятора, которая включает в себя поршень 2 с уплотнителем 21 и втулкой 7. Работа этой части регулятора, при отказе названного контура, аналогична работе при исправной системе. Характер изменения давления на выходе регулятора такой же, как и при исправной системе.

При отказе контура тормозов «правый передний – левый задний тормоза» под давлением тормозной жидкости толкатель 20 с втулкой 19, уплотнительными кольцами 10 смещается в сторону поршня, выдвигая его из корпуса. Зазор М увеличивается, а зазор Н уменьшается. Когда клапан 18 коснется седла 14, рост давления в камере С прекращается, то есть регулятор в этом случае работает как ограничитель давления. Однако достигаемая величина давления достаточна для надежной работы заднего тормоза.

В корпусе регулятора давления 1 выполнено отверстие, закрытое заглушкой 24. Течь тормозной жидкости из-под заглушки при ее выдавливании свидетельствует о негерметичности колец 10.

При торможении (особенно интенсивном), кузов автомобиля приподнимается над задним мостом и нагрузка на задние колеса снижается, поршень под давлением жидкости опускается вниз до соприкосновения с резиновым кольцом 19, и подача жидкости к цилиндрам прекращается.

Таким образом, давление жидкости в рабочих тормозных цилиндрах задних колес регулируют в зависимости от нагрузки на заднюю ось, причем параметры регулятора подбирают так, чтобы предотвратить блокировку задних колес.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомление с элементами и устройством регулятора тормозного усилия

2. Проверка работоспособности регулятора тормозных сил

3. Снятие рабочих характеристик регулятора давления

3.1. Измерения для значений давления тормозной жидкости в рабочих цилиндрах привода тормозных механизмов передних колес 4 кгс/см²; 6; 8 и 10 кгс/см²

Полученные данные занесите в таблицу 1.

Таблица 1.

Давление в цилиндрах передних колес	Давление в цилиндрах задних колес
	при начальном положении рычага привода регулятора	при конечном положении рычага привода регулятора
1 кгс/см2
2 кгс/см2
4 кгс/см2
6 кгс/см2
8 кгс/см2
10 кгс/см2

3.2. Проведите измерения для значений давления тормозной жидкости в рабочих цилиндрах привода тормозных механизмов передних колес с учетом динамики изменения показаний давления учитывая изменения давления рабочей жидкости в цилиндрах тормозной системы задних колес указанных в таблице 2.

Полученные данные занесите в таблицу 2

Таблица 2

Давление в цилиндрах передних колес	Давление в рабочих цилиндрах задних колес
	1сектор	2сектор	3сектор	4сектор	5сектор
1 кгс/см2
2 кгс/см2
4 кгс/см2
6 кгс/см2
8 кгс/см2
10 кгс/см2

3.3. Измерения значений давления тормозной жидкости в рабочих цилиндрах приводов тормозных механизмов задних колес, при давлении в передних: 20;40;60;80 и 100 кгс/см²

Полученные результаты занесите в таблицы 3 и 4.

Таблица 3.

Давление в цилиндрах передних колес	Давление в цилиндрах задних колес
	при начальном положении рычага привода регулятора	при конечном положении рычага привода регулятора
20 кгс/см2
40 кгс/см2
60 кгс/см2
80 кгс/см2
100 кгс/см2

Таблица 4.

Давление в цилиндрах передних колес	Давление в рабочих цилиндрах задних колес
	1сектор	2сектор	3сектор	4сектор	5сектор
20 кгс/см2
40 кгс/см2
60 кгс/см2
80 кгс/см2
100 кгс/см2