2.2 Конструкции тормозных механизмов
Схема работы барабанного тормозного механизма следующая. Барабанный тормозной механизм (рисунок 2.2) состоит из: тормозного щита 2, тормозного цилиндра 3, двух тормозных колодок 7, стяжных пружин 5, тормозного барабана 1 [7].
Тормозной щит 2 жестко крепится на балке заднего моста автомобиля, а на щите 2, в свою очередь, закреплен рабочий тормозной цилиндр 3. При нажатии на педаль тормоза поршни в цилиндре 3 расходятся и начинают давить на верхние концы тормозных колодок 7. Колодки в форме полуколец прижимаются своими накладками к внутренней поверхности круглого тормозного барабана 1, который при движении автомобиля вращается вместе с закрепленным на нем колесом.
Торможение колеса происходит за счет сил трения, возникающих между накладками 6 колодок 7 и барабаном 1. Когда же воздействие на педаль тормоза прекращается, стяжные пружины оттягивают колодки на исходные позиции.
Рисунок 2.2 - Схема работы барабанного тормозного механизма:
1 - тормозной барабан; 2 - тормозной щит; 3 - рабочий тормозной цилиндр;
4 - поршни рабочего тормозного цилиндра; 5 - стяжная пружина;
6 - фрикционные накладки; 7 - тормозные колодки
Преимущества барабанных тормозов:
- низкая стоимость;
- простота производства;
- обладают эффектом механического самоусиления.
Благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.
Схема работы дискового тормозного механизма следующая. Дисковый тормозной механизм (рисунок 2.3) состоит из: суппорта, одного или двух тормозных цилиндров 1, 7, двух тормозных колодок 5, тормозного диска 4.
Рисунок 2.3 – Схема работы дискового тормозного механизма: 1 - наружный рабочий цилиндр (левого) тормоза; 2 - поршень; 3 - соединительная трубка;
4 - тормозной диск переднего (левого) колеса; 5 - тормозные колодки с фрикционными накладками; 6 - поршень; 7 - внутренний рабочий цилиндр переднего (левого) тормоза
Суппорт закреплен на поворотном кулаке переднего колеса автомобиля. В нем находятся два тормозных цилиндра 1, 7 и две тормозные колодки 5. Колодки с обеих сторон «обнимают» тормозной диск 4, который вращается вместе с закрепленным на нем колесом. При нажатии на педаль тормоза поршни 2, 6 начинают выходить из цилиндров 1, 7 и прижимают тормозные колодки 5 к диску 4. После того, как водитель отпустит педаль, колодки и поршни возвращаются в исходное положение за счет легкого «биения» диска. Дисковые тормоза очень эффективны и просты в обслуживании. Даже новичку замена тормозных колодок в этих механизмах доставляет мало хлопот.
Преимущества дисковых тормозов:
- при повышении температуры характеристики дисковых тормозов довольно стабильны, тогда как у барабанных снижается эффективность;
- температурная стойкость дисков выше, в частности, из-за того, что они лучше охлаждаются;
- более высокая эффективность торможения позволяет уменьшить тормозной путь;
- меньшие вес и размеры;
- повышается чувствительность тормозов;
- время срабатывания уменьшается;
- изношенные колодки просто заменить, на барабанных приходится предпринимать усилия на подгонку колодок чтобы одеть барабаны;
- около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски;
- температурные расширения не влияют на качество прилегания тормозных поверхностей.
Одним из основных элементов тормозной системы автомобиля категории N1 на сегодняшний день является ABS (Anti-lock Braking System - Антиблокировочная система тормозов) - устройство для предотвращения жесткого торможения колес.
Антиблокировочная система тормозов делает то же самое, что и опытный водитель, только быстрее, точнее, эффективнее и без всякого участия человека. Достаточно сказать, что АБС за секунду делает до 25 циклов притормаживания, что абсолютно недостижимо даже для тренированных автоспортсменов.
Конструкция АБС не очень сложна, но требует высокой культуры проектирования, производства и эксплуатации. В состав простейшей АБС входят блок управления (естественно, электронный), завязанный на него гидромодуль, включенный в общую тормозную систему автомобиля, датчик вращения колес и зубчатый диск, установленный на оси колеса и вращающийся вместе с ним.
Система работает следующим образом: при торможении датчик отслеживает скорость вращения колеса по зубчикам диска, и в тот момент, когда колеса блокируются, датчик подает соответствующий сигнал на блок управления, который, в свою очередь, подает команду гидромодулю на снижение давления тормозной жидкости в контурах системы. По мере снижения давления тормозные колодки отпускают колеса, и они начинают вращаться - сцепление колес с дорогой и управляемость при торможении не пострадали. Можно продолжить торможение, повторяя этот цикл многократно до тех пор, пока водитель продолжает удерживать педаль тормоза нажатой. Результат довольно заметен. Тормозной путь автомобиля с АБС на скользкой дороге по сравнению с аналогичным без этой системы уменьшается примерно на 10…15%. Согласитесь, это как раз те 5, а то и 10 метров, которых не хватает, чтобы избежать столкновения. И не будем забывать: автомобиль с АБС в течение всего времени торможения управляем, то есть всегда остается возможность совершить необходимый маневр.