2.9. Привод тормозных систем автомобилей Гидравлический привод тормозов

2.9.1. Общие положения

Назначение тормозной системы – замедление скорости движения автомобиля с требуемой эффективностью. Тормозная система состоит из рабочей гидравлической или пневматической.

Приводом тормозов называется совокупность устройств, предназначенных для передачи усилия, создаваемого водителем на педали или рычаге, к тормозным механизмам колес (барабаном или диском). По типу привода тормозов различают гидропривод, механический привод, пневмопривод и комбинированный привод.

Тормозную систему с гидроприводом применяют на легковых и некоторых грузовых автомобилях. Рабочий тормоз с гидроприводом состоит из следующих основных элементов: главный тормозной цилиндр, резервуар для тормозной жидкости, колесные тормозные цилиндры, соединительные трубопроводы и рукава, а так же усилитель, регулятор давления, разделитель (ГАЗ-24).

Рабочая тормозная система действует так: при нажатии на тормозную педаль усилие передается через шток на поршень главного тормозного цилиндра. Давление при этом может достигать 8…9 МПа. Жидкость, вытесняемая из главного тормозного цилиндра, по трубопроводам поступает к колесным тормозным цилиндрам двустороннего или одностороннего действия и действует на находящиеся в них поршни. Поршни через опорные стержни передают усилия колодкам (или накладкам), которые фрикционными накладками прижимаются к барабану или диску, вызывая торможение колес.

При отпускании педали тормоза колодки под действием стяжных пружин отходят от барабанов или дисков и возвращают поршни в исходное положение. Жидкость из колесных тормозных цилиндров по трубопроводам переливается обратно в главный тормозной цилиндр. При этом давление в трубопроводе остается избыточным 50…100 кПа, благодаря чему воздух в систему не проникает.

2.9.2. Основные узлы гидросистемы торможения

Главный тормозной цилиндр служит для преобразования механического усилия, приложенного к тормозной педали, в давление жидкости. Данный цилиндр либо отливается совместно с резервуаром для тормозной жидкости (ГАЗ-3302), либо по отдельности и соединяются резиновотканевыми рукавами с нитяными оплетками или соединительными втулками. Главный тормозной цилиндр изготовляют с одним и двумя поршнями, так как во всех современных автомобилях применяется двухконтурный привод тормозов, то в первом случае применяется разделитель тормозов.

В однопоршневом цилиндре поршень с одной стороны контактирует с толкателем, а с другой через шайбу и уплотнительную манжету с пружиной, которая выставляет его в исходное положение. Резервуар сообщается с цилиндром двумя отверстиями: перепускным и компенсационным. Причем первое всегда сообщает резервуар с внутренней полостью поршня и служит для устранения подсоса воздуха при резком отпускании педали «тормоза». При этом жидкость из внутренней полости поршня через отверстия в днище поршня поступает в разреженную нагнетательную полость.

Компенсационное отверстие служит для заполнения нагнетательной полости цилиндра в момент исходного положения поршня. Кроме поршня и пружины в цилиндре находятся впускной и выпускной клапаны.

Начальный момент движения поршня манжета, установленная на нем перекрывает компенсационное отверстие. Вследствие этого давление жидкости в цилиндре увеличивается, открывается выпускной нагнетательный клапан и жидкость по магистралям поступает к тормозным цилиндрам через разделитель тормозов. При отпускании педали давление жидкости снижается и она поступает обратно в главный тормозной цилиндр, через впускной клапан, который поддерживает в магистрали и колесных цилиндрах избыточное давление. Избыток тормозной жидкости при этом попадает в резервуар.

Сдвоенный главный тормозной цилиндр (ГАЗ-24, Москвич-2140, ВАЗ) тандемного типа имеет чугунный корпус, в котором размещены два поршня, образующие две камеры, соединяемые трубопроводами с передними и задними колесами или по диагонали (ВАЗ-2108, 2109). Эти камеры сообщаются так же с резервуарами тормозной жидкости. Поршни поджимаются пружинами к ограничителям.

При нажатии педали перекрывается зазор, сообщающий резервуар с первой нагнетательной камерой и в ней начинается (сжатие) увеличение давления, которое воздействует на второй поршень, после чего он тоже начинает двигаться и нагнетать жидкость во второй полости. Так как жидкость в первом приближении практически несжимаема, то оба поршня начинают двигаться почти одновременно. Жидкость вытесняется по магистралям в рабочие цилиндры, начинается торможение. Если какой либо контур выйдет из строя, второй обеспечит торможение парой колес.

В тормозных гидросистемах с однопоршневым главным цилиндром для разделения приводов передних и задних колес, а так же для автоматического отключения неисправной линии предусматривается разделитель тормозов. Он состоит из корпуса, двух поршней и двух пружин, упорного кольца. При поступлении жидкости от главного тормозного цилиндра в полость между поршнями они расходятся, сжимая пружины. Жидкость из нагнетательных каналов поступает по магистралям к передним и задним колесам по отдельности. При повреждении какой либо из линий соответствующий поршень перекрывает свое компенсационное отверстие и жидкость в соответствующую линию не поступает. Работает только исправная линия.

Колесные тормозные цилиндры служат для преобразования давления жидкости в механическое усилие на колодках. Колесные цилиндры по конструкции бывают одно и двухпоршневые. Первый вид применяется для передних тормозов (ВАЗ-2108, 2115, Москвич 2141, Ока, ИЖ-2126), второй – для передних и задних (ВАЗ-2105, 2107, Москвич 2141, ГАЗ 3102).

Колесный тормозной цилиндр привода тормозов задних колес состоит из следующих элементов: корпус, поршни с уплотнителями, пружина, стальные толкатели на торцах поршней, защитные колпачки, штуцер для подсоединения магистрали. Для выпуска воздуха из полости цилиндра служит перепускной клапан прокачки. Во время торможения в полость цилиндра через штуцер поступает жидкость, под действием которой перемещаются поршни и прижимают тормозные колодки к барабанам.

Привод тормозов передних колес может быть как с двумя поршнями – с фиксированной скобой, так и с одним поршнем – с плавающей скобой. В первом типе гидроцилиндры расположены с обеих сторон диска и действуют одновременно. Во втором гидроцилиндр расположен в скобе с одной стороны диска. При воздействии поршня на колодку реактивная сила сдвигает скобу в противоположную сторону. В результате вторая колодка прижимается к диску.

Для автоматической корректировки давления тормозной жидкости в задних тормозах в зависимости от нагрузки на заднюю ось и состояния дорожного покрытия применяют регулятор давления (ВАЗ, Москвич). При увеличении нагрузки на заднюю ось эффективность задних тормозов увеличивается, при уменьшении – наоборот. Регулирование происходит при воздействии системы рычагов и пружин, соединенных задней балкой автомобиля, и (воздействующих) контактирующих с поршнем регулятора. Регулятор имеет либо золотниковую конструкцию (ВАЗ), либо клапанную шариковую с воздействием конуса (АЗЛК).