20.3.60. Вспомогательная система тормозов.
Скорость и безопасность движения автомобиля в значительной степени определяется его тормозными свойствами. Под тормозными свойствами понимают способность автомобиля быстро снижать скорость движения вплоть до полной остановки при минимальном тормозном пути, сохранять заданную скорость при движении под уклон, а также оставаться неподвижным при действии случайных сил.
Уменьшение скорости движения автомобиля при торможении происходит за счет искусственного создания момента сопротивления вращению колес. При этом кинетическая энергия автомобиля превращается в тепловую вследствие трения, возникающего в тормозных механизмах и при контакте шин с опорной поверхностью.
Автомобиль должен иметь несколько тормозных систем, выполняющих различные функции: рабочую, стояночную, вспомогательную, запасную. Вспомогательная тормозная система используется при длительном торможении автомобиля (например, на длинных спусках). Она состоит из моторного или трансмиссионного тормозов-замедлителей. Управление ею автоматическое или ручное.
Поскольку фрикционные тормозные механизмы имеют ограниченные теплорассеивающие способности, использование их в течение длительного времени может привести к временному или даже окончательному ухудшению их эксплуатационных характеристик. По этой причине на некоторых типах автомобилей применяют специальные тормоза-замедлители, образующие вспомогательную тормозную систему.
При описании гидромеханической передачи городского автобуса отмечалось наличие в ее конструкции специального гидравлического тормоза-замедлителя. Помимо гидравлического замедлителя находят применение электрические замедлители. Показанный на рис. 14.57 электрический замедлитель имеет роторную часть, состоящую из вала 1 и двух дисков 2. Вал почти всегда является частью трансмиссии автомобиля. Статорная часть тормоза выполняется в виде нескольких электромагнитных катушек 3. При включении тока возбуждения вокруг катушек создается магнитное поле. Движение дисков в магнитном поле приводит к возникновению в них вихревых токов (токов Фуко), которые, в свою очередь, возбуждают собственное магнитное поле. Взаимодействие двух магнитных полей порождает тормозной момент.
Электрический тормоз-замедлитель удобно регулируется на расстоянии, не требует обслуживания, ему не нужна специальная система охлаждения, как это имеет место при гидравлических замедлителях, не встроенных в ГМП. Его недостатками являются: большая масса, значительное потребление электроэнергии, а также большой момент инерции, проявляющийся отрицательно при разгоне и экстренном торможении автомобиля. Существует еще один способ получения тормозного момента при помощи так называемого «моторного тормоза», то есть работы двигателя в режиме принудительного холостого хода. На этом режиме, иногда называемом «режимом торможения двигателем», вал двигателя автомобиля при отпущенной педали подачи топлива принудительно вращается трансмиссией с повышенной частотой. Крутящий момент, вызывающий такое вращение, для ведущих колес автомобиля является тормозным. Он уравновешивается крутящими моментами, необходимыми для преодоления трения в двигателе и его насосных потерь. Для искусственного увеличения насосных потерь специальной заслонкой почти полностью перекрывают выпускной тракт двигателя. Полностью ее перекрывать нельзя ввиду возможности прекращения рабочего процесса двигателя. Наличие такой выхлопной заслонки заметно увеличивает тормозной момент. На рис. 14.58 показаны характеристики различных тормозов-замедлителей. Видно, что 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. Ввиду своей простоты и дешевизны, несмотря на относительно невысокую эффективность, моторный тормоз применяется гораздо шире других типов тормозов-замедлителей.