Тормозная система не обеспечивает равномерности торможения:
• вследствие повышенного износа или замасливание фрикционных накладок, тормозных барабанов, замасливания фрикционных накладок, увеличения зазора между накладками колодок и тормозными барабанами до значения, больше нормативных значений - в отдельных колесах;
• отсоединения штока тормозной камеры от тормозного рычага колесного механизма, выхода из строя тормозной камеры.
Полный отказ в работе тормозной системы (при давлении воздуха в системе пневмопривода в пределах нормативных значений) возможен:
- вследствие замерзания конденсата при низкой температуре окружающего воздуха;
- образования ледяных пробок в магистральных трубопроводах;
- заклинивания тормозного крана.
Заклинивание тормозного крана чаще всего обусловлено примерзанием клапанов к седлам.
Нерастормаживание колес при полностью отпущенной педали тормоза возможно:
- вследствие прорыва сжатого воздуха в тормозные камеры;
- обрыва стяжных пружин колодок;
- заедания разжимного кулака;
- эллипсообразного износа барабанов;
- прихватывания (примерзание) отсыревших накладок колодок к тормозным барабанам;
- заклинивания колеса.
Прорыв сжатого воздуха в тормозные камеры обусловлен не-герметичностью клапанов тормозного крана.
Прихватывание (примерзание) отсыревших накладок колодок к тормозным барабанам возможно после длительных стоянок автомобиля в зимнее время.
Заклинивание колеса обусловлено срывом отдельных элементов накладок.
К основным неисправностям стояночных тормозных систем относятся снижение эффективности действия, нерастормаживание, а также самопроизвольное растормаживание включенного тормозного механизма.
О снижении эффективности действия стояночной тормозной системы свидетельствуют повышенный ход рычага управления и приложенное к нему большее усилие для полного затормаживания. При этом автомобиль не удерживается на уклоне или тормозной путь превышает норму.
Причинами этой неисправности могут быть:
- повышенный износ или замасливание накладок колодок;
- повышенный износ рабочей поверхности тормозных барабанов;
- удлинение троса привода стояночного тормоза;
- заедание троса привода в направляющих трубках у щитов задних колесных тормозных механизмов или в защитных оболочках.
Нерастормаживание тормозного механизма возможно:
- вследствие заедания в системе механического привода при полностью отпущенном рычаге управления;
- прихватывания увлажненных накладок колодок к тормозным барабанам (при низких температурах окружающего воздуха).
Причинами самопроизвольного растормаживания включенного тормозного механизма могут быть:
- повышенные нагрузки на тормозной механизм;
- повышенный износ зубьев гребенок или защелок запирающего механизма;
- обрыв тяг (тросов);
- повышенный износ деталей привода в шарнирных соединениях.
Повышенные нагрузки на тормозной механизм возникают при движении автомобиля на слишком крутых спусках или подъемах.
Общее диагностирование автомобиля в дорожных условиях осуществляют следующими методами: визуально - по тормозному пути и синхронности начала торможения всеми колесами; с помощью переносных приборов; по максимальному замедлению автомобиля - с помощью встроенных приборов; по автоматической сигнализации - при достижении диагностическим параметром предельного значения.
Диагностирование по тормозному пути заключается в наблюдении за автомобилем при резком однократном нажатии на педаль (сцепление выключено) и измерении тормозного пути. Одновременно наблюдают за синхронностью торможения по следам шин, оставленным на дороге. Испытательный участок должен быть ровным, сухим и горизонтальным. Этот способ не дает достоверных результатов, а использование его затруднено в связи с необходимостью иметь достаточно большой участок горизонтальной дороги с твердым, сухим и ровным покрытием.
Диагностирование тормозных систем по замедлению автомобилей выполняют с помощью переносных приборов - деселерометров (рис. 1).
Принцип работы деселерометра заключается в фиксации пути перемещения подвижной инерционной массы прибора относительно его корпуса, неподвижно закрепленного на автомобиле. Это перемещение происходит под действием силы инерции, возникающей при торможении автомобиля и пропорциональной его замедлению.
Инерционной массой деселерометра может служить поступательно движущийся груз, маятник, жидкость или датчик ускорения, а измерителем - стрелочное устройство, шкала, сигнальная лампа, самописец, компостер. Для обеспечения устойчивости показаний деселерометр снабжают демпфером (жидкостным, воздушным, пружинным), а для удобства измерений - механизмом, фиксирующим максимальное замедление.
Рис. 1. Принципиальные схемы деселерометров: а - маятниковый;
6 - с поступательно движущейся массой; в - жидкостный; 1 - маятник;
2 - зубчатый сектор; 3 - шкала замедлений; 4 - малая шестерня со стрелкой; 5 - храповой механизм, фиксирующий маятник; 6 - инерционная масса;
7 - микровинт; 8 - сигнальная лампа; 9 - пластинчатая пружина; 10 - регулировочный винт; 11 - батарея; 12 - ртуть; 13 - масло; 14 - измерительные трубки; 15 – шкала
Диагностирование тормозных систем с помощью деселерометров осуществляется на ровном горизонтальном участке дороги. Автомобиль разгоняют до скорости 10 ... 20 км/ч и резко тормозят однократным нажатием на педаль при выключенном сцеплении. При этом измеряют замедление.
Для диагностирования тормозных систем автомобилей с помощью конструктивно встроенных приспособлений применяют системы, обеспечивающие информацию об изношенности тормозных колодок, уровне тормозной жидкости, о давлении в пневмо- или гидроприводе, работе ручного тормоза, неисправности противоблокировочного устройства и др.
Система состоит из встроенных датчиков и щитковых указателей или аварийных сигнализаторов. Встроенное диагностирование обеспечивает возможность непрерывного слежения за состоянием тормозов. С этой точки зрения оно идеально. Ограниченность применения встроенного диагностирования обусловлена значительной его стоимостью.
Развитие современного приборостроения и электроники позволяет быстро внедрять средства встроенного диагностирования современных автомобилей.
Общее стационарное экспресс-диагностирование выполняют на специализированных постах и линиях, применяя быстродействующие платформенные стенды инерционного или силового типа. Для общего диагностирования с регулировочными работами применяют также тормозные стенды роликового (барабанного) типа.
Принцип действия инерционного платформенного стенда основан на измерении сил инерции (от поступательно и вращательно движущихся масс автомобиля), возникающих при его торможении и приложенных в местах контакта колес с динамометрическими платформами.
Платформенный инерционный стенд (рис.2) состоит из четырех подвижных платформ с рифленой поверхностью, на которые автомобиль наезжает колесами со скоростью 6...12 км/ч и останавливается при резком торможении. Возникающие при этом силы инерции автомобиля соответствуют тормозным силам. Они воздействуют на платформы стенда, воспринимаются жидкостными, механическими или электронными датчиками и фиксируются измерительными приборами, расположенными на пульте.
Рис. 2. Платформенный инерционный тормозной стенд: а - общий вид; б - схема: 1 - измерительный пульт; 2 - платформы; 3 - датчики перемещения платформ
К недостаткам стендов платформенного инерционного типа относятся большая занимаемая ими производственная площадь (с учетом необходимости предварительного разгона автомобиля); нестабильность коэффициента сцепления шин, зависящая от их загрязненности, влажности и температуры.
Платформенный тормозной стенд силового типа (рис. 3) по принципу действия отличается от инерционного тем, что тормозные силы, возникающие при торможении в местах контакта колес с динамометрическими платформами, получаются не вследствие инерции автомобиля, а вследствие его принудительного перемещения через платформы с помощью тягового конвейера.
Рис. 3. Платформенный стенд силового типа: 1 - кулак толкающего конвейера; 2 - динамометрические платформы; 3 - датчики тормозных сил
Для поэлементного диагностирования на постах и линиях технического обслуживания и ремонта автомобилей применяют инерционные стенды с беговыми стенды с роликами. Они подразделяются на два класса: с использованием для прокручивания заторможенных колес сил сцепления и без использования этих сил.
В первом случае заторможенное колесо проворачивают с помощью сил сцепления, возникающих в местах контакта колеса с барабаном (роликом), к которому приложен инерционный крутящий момент. Во втором случае заторможенное колесо вращают, прикладывая инерционный крутящий момент или момент электродвигателя непосредственно к колесу автомобиля. В практике диагностирования автомобилей в основном применяют стенды первого типа, так как они дешевле и технологичней.
Инерционные стенды с беговыми барабанами или ленточным опорно-приводным устройством с использованием сил сцепления (рис. 4) могут быть с приводом от колес работающего автомобиля или с приводом от электродвигателей. Стенд с приводом от колес автомобиля состоит из двух опорно-приводных агрегатов, кинематически связанных между собой и обеспечивающих одновременную проверку тормозов обеих осей автомобиля. Каждый опорно-приводной агрегат барабанного стенда состоит из рамы и двух пар беговых барабанов, на которые опираются колеса автомобиля. Беговые барабаны связаны с маховыми массами.
В опорно-приводном устройстве ленточного стенда на барабаны надеты резинотканевые ленты, служащие опорой для колес автомобилей. Ленточные стенды применяют только для легковых автомобилей. Ввиду большой металлоемкости, сложности и низкой технологичности стенды с приводом от колес автомобилей не получили распространения в практике АТП.
Стенд с электроприводом состоит из одного агрегата и, как правило, предназначен для поочередной проверки тормозов каждой оси. Для диагностирования тормозов автомобилей с двумя ведущими осями опорно-приводной агрегат снабжают дополнительными опорными барабанами или рольгангами.
Рис. 4. Роликовые (а и б) и ленточный (в) инерционные тормозные стенды: 1 - ролик; 2 - маховик; 3 - цепная передача; 4 - соединительные электромагнитные муфты; 5 - редуктор; 6 - передаточный вал; 7 - электродвигатель; 8 – ленты
Принцип работы всех инерционных стендов одинаков. Если стенд имеет электропривод, то колеса автомобиля приводятся во вращение от роликов стенда, а если не имеет - то от автомобильного двигателя. В последнем случае ведущие колеса автомобиля приводят во вращение ролики стенда, а от них при помощи механической передачи и передние, ведомые, колеса.
После установки автомобиля на инерционный стенд доводят окружную скорость колес до 50...70 км/ч и резко тормозят, одновременно разобщая все каретки стенда путем выключения электромагнитных муфт (заданная сила нажатия на педаль тормоза обеспечивается автоматом или месдозой с указателем, устанавливаемой на педаль тормоза). При этом в местах контакта колес с роликами (лентами) стенда возникают силы инерции, противодействующие тормозным силам. Через некоторое время вращение барабанов стенда и колес автомобиля прекращается. Пути, пройденные каждым колесом автомобиля за это время, или угловое замедление барабана будут эквивалентны их тормозным путям и тормозным силам.
Тормозной путь определяют по частоте вращения роликов стенда, фиксируемой счетчиком, или по продолжительности их вращения, измеряемой секундомером, а замедление - угловым деселерометром. На инерционном стенде возможно и прямое измерение тормозного момента по величине реактивного крутящего момента, возникающего на валу стенда между маховиком и барабаном. Для достоверности полученных результатов необходимо, чтобы условия торможения колес автомобиля на стенде соответствовали реальным условиям торможения автомобиля на дороге. Это означает, что поглощаемая тормозами автомобиля кинетическая энергия при их испытании на стенде должна быть такой же, как и на дороге.
Инерционные стенды без использования сил сцепления (рис.5) позволяют измерять тормозной момент непосредственно. Это исключает ошибки в оценке эффективности тормозов, связанные с проскальзыванием колес и различием величин сопротивления качению. Стенды этого типа бывают двух видов: с опорой на барабаны и без опоры (колесо вывешено). Принцип работы заключается в следующем. Электродвигатель раскручивает колесо до скорости v = 2... 10 км/ч. Затем колесо затормаживают и одновременно выключают питание двигателя. Эффективность тормозов определяют по продолжительности вращения инерционных масс (колеса или ротора двигателя), их замедлению или выбегу. Стенды этого типа не нашли широкого применения ввиду сложности их конструкции
Рис. 5. Схемы инерционных стендов для диагностирования тормоза без использования сил сцепления колес автомобилей: а - без вывешивания колес; б - с вывешиванием колес
Силовые стенды с использованием сил сцепления колеса позволяют измерять тормозные силы в процессе его вращения с некоторой скоростью v = 2... 10 км/ч. При этом тормозную силу каждого из колес автомобиля, установленного на стенде, измеряют, затормаживая их в процессе вращения. Вращение колес осуществляетсяроликами стенда от электродвигателя. Тормозные силы определяют по величине крутящего момента, возникающего на роликах при торможении колес.
Диагностирование тормозов с помощью силовых стендов наиболее распространено. Это объясняется большой приспособленностью силовых стендов к поэлементному диагностированию при совмещении диагностических работ с регулировочными, относительно небольшой их стоимостью, малой занимаемой ими производственной площадью и экономичным расходом электроэнергии. Несомненным преимуществом инерционных тормозных стендов является возможность диагностирования тормозов на высоких скоростях движения. Однако исследования показывают, что повышение скорости вращения колес на стенде свыше 10 км/ч дает незначительное приращение информации о работоспособности тормозов. Иногда тормозные стенды инерционного типа комбинируют со стендом для измерения тяговых качеств автомобиля.
Прибор «Эффект» предназначен для проверки технического состояния основных тормозных систем транспортных средств (ТС) методом дорожных испытаний по ГОСТ Р51709-2001. Он используется для проверки тормозных систем грузовых и легковых автомобилей, автобусов и автопоездов при государственном техническом осмотре, автотехнической экспертизе ТС, эксплуатации и иных случаях, требующих оперативного контроля состояния тормозной системы ТС.
При проверке шины ТС должны быть чистыми и сухими.
Прибор определяет установившееся замедление Jycт пиковое значение усилия нажатия на педаль Рпм длину тормозного пути ST, время срабатывания тормозной системы tср, начальную скорость торможения V0 и линейное отклонение ТС при торможении.
Прибор также производит пересчет нормы тормозного пути к реальной начальной скорости торможения.
Измеренное прибором значение линейного отклонения не учитывается при оценке устойчивости ТС при торможении в дорожных условиях. Согласно ГОСТ Р51709-2001, линейное отклонение определяется следующим образом; в дорожных условиях при торможении рабочей тормозной системой с начальной скоростью торможения 40 км/ч АТС не должно ни одной своей частью выходить из нормативного коридора движения шириной 3 м.
Прибор обеспечивает дополнительные функциональные возможности:
• результаты измерения характеристик эффективности тормозных систем отображаются на буквенно-цифровом дисплее и хранятся в памяти прибора до отключения электропитания;
• результаты измерения могут быть распечатаны на портативном принтере в виде протокола с указанием государственного номера ТС;
• динамика изменения в реальном времени замедления J, ускорения линейного отклонения J2 и усилия нажатия F на педаль в процессе торможения автомобиля в реальном масштабе времени может фиксироваться при использовании ПЭВМ, подключенной к выходу прибора по RS 232;
• работа в составе ЛТК.
Внешний вид прибора и его схема представлены на рис. 6.
Согласно ГОСТ Р51709-2001, «Автотранспортные средства. Требования к техническому состоянию и методы проверки», введенному с 01.01.2002 г., параметр эффективности торможения «Время срабатывания тормозной системы» исключен из числа нормируемых метрологических характеристик и является справочной характеристикой тормозных систем.
Рис. 6. Прибор «Эффект»: а - внешний вид; б - схема:
1 - приборный блок; 2 - разъем кабеля датчика усилия; 3 - разъем кабеля питания; 4 - разъем кабеля принтера; 5 - тумблер включения питания ВКЛ; б - кнопка ВВОД; 7 - кнопка ОТМЕНА; 8 - кнопка ВЫБОР; 9 - индикатор; 10 - датчик усилия с ремнями; 11 - датчик усилия с магнитами; 11 - разъем дл подключения к гнезду прикуривателя; 12 - принтер; 13 - тумблер включени принтера; 14 - блок питания
При ЕО проверяют действие ножного и ручного тормозов, герметичность соединений трубопроводов и деталей гидравлического и пневматического приводов тормозов и системы вакуумного усилителя. Во время работы автомобиля периодически проверяют давление воздуха в системе пневматического привода тормозов по манометру, установленному на щитке приборов в кабине водителя.
ТО-1 включает в себя следующие дополнительные работы: проверку шплинтовки пальцев штоков тормозных камер пневматического привода тормозов и величину свободного хода педали тормоза и рукоядки ручного тормоза; крепление и проверку состояния манометра, крана управления пневматического привода тормозов или главного тормозного цилиндра гидравлического привода, трубопроводов, тормозных камер пневматического привода; крепление и проверку диска и кронштейнов колодок трансмиссионного тормоза; проверку уровня тормозной жидкости в расширительном бачке.
Во время ТО-2 дополнительно проводят проверку состояния тормозных накладок, стяжных пружин, колесных тормозов, главного и колесных тормозных цилиндров гидравлического привода, компрессора пневматического привода, показания которого проверяют по контрольному манометру.
Вывод: В ходе проведения лабораторной работы мы изучили требования, предъявляемых к техническому состоянию тормозных систем автомобилей;
диагностические параметры, характеризующих техническое состояние тормозных систем; а также получили навыки проведения контрольного осмотра тормозных систем, замера свободного хода тормозной педали, определения герметичности пневматического тормозного привода, величины тормозного пути автомобиля.