22.1.64. Дисковые тормозные механизмы. Конструкция.

Дисковые тормозные механизмы имеют ряд разновидностей. По типу вращающейся детали различают механизмы с вращающимся диском и с вращающимся корпусом. Последняя конструкция при­меняется чрезвычайно редко. Тормозные механизмы с вращающимся диском отличаются способом установки невращающейся детали. Различают механизм с неподвижной скобой и механизм с плавающей скобой.

Конструкция дискового механизма с неподвижной скобой при гидравлическом приводе тормозов приведена на рис. 14.12. На небольшой дуге окружности диск 1 охвачен скобой 2, в которой установлены два цилиндра 3. Поршни цилиндров воздействуют на колодки с фрикционными накладками 4. При увеличении в ци­линдрах давления жидкости колодки прижимаются к диску, тормозя его. Сила трения, с которой вращающийся диск увлекает колодки, передается боковыми гранями колодок на скобу и далее на опорную деталь скобы — суппорт. От радиального смещения колодки удер­живаются пальцами 5. Плоская форма диска не требует большого зазора между ним и колодками в расторможенном состоянии. С другой стороны, размеры и масса колодок малы. Поэтому обычно возвратные пружины не применяются. Отвод колодок при снятии приводного усилия осуществляется за счет естественного торцевого биения диска.

Охватываемый колодками примерно на 15-20% своей площади, диск эффективно контактирует с охлаждающим его воздухом. При этом, в отличие от барабанных механизмов, с воздухом контактирует именно тот слой тела диска, который нагревается в наибольшей степени.

Существенно меньшая площадь накладок дисковых тормозов по сравнению с площадью накладок аналогичных по параметрам барабанных, приводит к тому, что кинетическая энергия заторма­живаемого автомобиля преобразуется в тепло на меньшей площади, в результате чего рабочая температура дисковых тормозов оказы­вается заметно выше, чем барабанных. Для дополнительного ох­лаждения диска его часто (на больших машинах обязательно) делают вентилируемым, с внутренними радиальными каналами. Высокая рабочая температура дисковых тормозов в сочетании с большим давлением в контакте «накладка —диск» требует при­менения специальных фрикционных материалов, более высокого качества резинотехнических изделий и рабочей жидкости.Для умень­шения теплопередачи в жидкость поршень дисковых тормозов почти всегда выполняют в виде стакана, обращенного краями к колодке. Такой прием уменьшает поверхность контакта поршня с колодкой. С целью снижения нагрева жидкости поршни дисковых механизмов иногда изготавливают из полимерных материалов На рис 14.12 скоба жестко прикреплена к суппорту. Однако более совершенной является конструкция, в которой скоба установлена с возможностью скольжения относительно суппорта вдоль оси колеса. Тормозной механизм с плавающей скобой показан на рис. 14.13. Преимуществами такой конструкции являются: — меньшая масса; — компоновочные достоинства (отсутствие второго цилиндра дает возможность сместить тормозной механизм внутрь колеса, что облегчает получение отрицательного плеча обкатки);

— меньшая температура тормозной жидкости (из-за отсутствия пло­хо охлаждаемого, закрытого колесом второго цилиндра). Механизмы с плавающей скобой не лишены и недостатков. Определенные трудности вызывает обеспечение скольжения скобы. С одной стороны, она должна скользить с минимальным трением для обеспечения одинаковой силы прижатия обеих колодок и соб­ственного постепенного перемещения внутрь автомобиля по мере изнашивания наружной накладки. С другой стороны, скоба не долж­на свободно болтаться вдоль направляющих под действием вибраций. Еще одним недостатком тормозных механизмов с плавающей скобой является сложная форма грязезащитного чехла (1 на рис. 14.13 а), обусловленная тем, что он, располагаясь в весьма малом конструктивном объеме, должен иметь большое удлинение, вызы­ваемое большим ходом поршня.

К общим недостаткам дисковых тормозов относится несколько меньший тормозной момент, создаваемый ими при прочих равных условиях, по сравнению с барабанными тормозами. Для смягчения указанного недостатка увеличивают силу прижатия колодок к диску путем увеличения диаметра цилиндра. Больший диаметр цилиндра приводит к необходимости подавать в цилиндр при торможении больший объем жидкости при том же ходе педали, чем уменьшает передаточное число тормозного привода, которое в данном случае могло бы быть увеличено из-за меньшего зазора между колодкой и диском и, следовательно, меньшего хода поршня. Еще один недостаток дисковых тормозных механизмов заклю­чается в их недостаточной защищенности от грязи. Возможности устранения этого недостатка ограничены, так как всякого рода щит­ки, чехлы и т.п. неизбежно ухудшают обдув диска воздухом. Особенно плохо обстоит дело с задними тормозными механизмами, постоянно подвергающимися воздействию пыли, поднятой передними колесами автомобиля. В дисковых механизмах из-за недостаточности конструктивного объема, определяемого малыми размерами колодок, и необходимости обеспечения высокой жесткости скобы бывает трудно создать независимый механический привод стояночной сис­темы. Поэтому широко используются смешанные системы, в которых задние колеса снабжаются барабанными тормозами, а передние — дисковыми. В первую очередь это относится к легковым автомобилям и особенно к переднеприводным, у которых вследствие меньшей величины вертикальной реакции колес к задним тормозным меха­низмам не предъявляются требования высокой энергоемкости.

В тех конструкциях, где дисковый тормозной механизм все же используется как в качестве рабочего, так и в качестве стояночного, наиболее часто, как показано на рис. 14.136, привод стояночной системы воздействует не на колодки, а на поршень гидравлического привода. Такое техническое решение не лишено недостатков. При торможении автомобиля рабочей системой плунжер 5 давлением жидкости выталкивается из цилиндра с большой силой. Для восп­риятия этих нагрузок применен упор 9, однако его наличие требует введения в конструкцию автоматической регулировки расстояния между поршнем 2 и плунжером 5, которая необходима ввиду того, что по мере изнашивания накладок поршень перемещается влево, а скоба / вправо.