МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Брянский Государственный

Технический Университет

Кафедра «Автомобили и автомобильное хозяйство»

Лабораторная работа

«Тормозное управление»

Студент гр. 09-ОБД

Цирик А.С.

Преподаватель

Извозчиков В.С.

2011

Цель работы: изучение конструкции и работы тормозного управления автомобиля, его устройств и аппаратов.

Задачи работы:

• ознакомление с назначением, принципами действия, общим устройством тормозного управления, его системами и отдельными элементами;

• изучение конструкции и работы колесных барабанных и дисковых тормозных механизмов;

• изучение конструкции и работы гидравлического, механического и пневматического приводов тормозных механизмов;

• изучение конструкций и особенностей работы вакуумного усилителя тормозного привода.

Общая часть:

Назначение: тормозное управление служит для снижения скорости движения и полной остановки

автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля (на горизонтальной дороге, спуске, подъёме).

Основные системы: рабочая тормозная система, запасная (аварийная) система, стояночная система. На некоторых автомобилях устанавливают вспомогательную тормозную систему и систему торможения прицепа.

Рабочая ТС используется при движении автомобиля для снижения скорости и полной остановки.

Запасная ТС используется для остановки автомобиля при выходе из строя рабочей ТС.

Стояночная ТС предназначена для удержания остановленного автомобиля на горизонтальной дороге, подъёме, спуске с определенными стандартом уклонами.

Вспомогательная ТС используется на длительных спусках.

Каждая тормозная система состоит из тормозного привода и одного или нескольких тормозных механизмов.

ТП может быть механическим, гидравлическим, пневматическим и комбинированным.

Тормозные механизмы-

-осуществляют непосредственное торможение вращающихся колёс автомобиля или одного из валов трансмиссии.

Различают барабанные и дисковые тормозные механизмы.

Барабанный тормозной механизм с равными приводными силами и односторонним расположением опор

Тормозной механизм с равными приводными силами и разнесенными опорами

Тормозной механизм с равными перемещениями колодок и односторонним расположением опор

Дисковые тормозные механизмы

По сравнению с барабанными ТМ обладают более высокой эффективностью.

В дисковом тормозном механизме связанный со ступицей колеса вращающийся диск с двух сторон охвачен скобой, внутри которой имеются гидроцилиндры, поршни которых прижимают к диску тормозные колодки, в результате чего происходит торможение. Скоба может быть неподвижна или иметь возможность совершать перемещения перпендикулярно плоскости тормозного диска. При неподвижной скобе под действием поршней колодки одновременно с двух сторон прижимаются к диску, в этом случае получается более жесткая, но чувствительная к перегреву конструкция. При подвижной плавающей скобе один из поршней (на рис. левый поршень), прижимаясь к вращающемуся диску, заставляет перемещаться скобу, тем самым прижимая к диску вторую неподвижную колодку, получается более равномерное торможение.

Современные автомобили оборудуются: рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной автономными тормозными системами.

Рабочая тормозная система служит для снижения скорости автомобиля с желаемой интенсивностью вплоть до полной остановки вне зависимости от его скорости, нагрузки и величин уклонов до­рог, для которых он предназначен.

Запасная тормозная система предназначена для плавного сни­жения скорости движения или остановки автомобиля в случае пол­ного или частичного выхода из строя рабочей тормозной системы. Эффективность рабочей и запасной тормозных систем автомобилей с полной массой свыше 12 т оценивается величиной тормозного пути или установившегося замедления при начальной скорости тор­можения 40 км/ч на прямом и горизонтальном участке сухой дороги с твердым покрытием, обеспечивающим хорошее сцепление колес с дорогой.

Стояночная тормозная система служит для удержания непо­движного автомобиля на горизонтальном участке пути или уклоне даже при отсутствии водителя. Эффективность стояночной тормозной системы должна обеспечивать удержание автомобиля на уклоне такой крутизны, который он может преодолеть на низшей передаче.

Вспомогательная тормозная система предназначена для под- держания постоянной скорости автомобиля при движении его на за- тяжных спусках горных дорог н регулирования ее самостоятельно или одновременно с рабочей тормозной системой с целью разгрузки тормозных механизмов последней. Эффективность вспомогательной тормозной системы должна обеспечивать без применения иных тор- мозных систем спуск автомобиля со скоростью 30 км/ч по уклону 7% протяженностью 6 км. • ,

Каждая тормозная система состоит из тормозных механизмов (тормозов) и тормозного привода.

Тормозная система автомобиля ЗИЛ-133ГЯ

Тормозные механизмы

Колесные тормозные механизмы.

У всех автомобилей семейства ЗИЛ-133 эти механизмы одинаковы. Конст­рукция переднего и заднего колес ного тормозов показана на рис. ПЛ. Передний тормоз установлен на штам­пованном щите 9, закрепленном на фланце поворотного кулака болта­ми 10, задний — на литом суппорте 9 закрепленном на фланцах балок промежуточного и заднего мостов ана­логичными болтами.

При торможении под действием диафрагмы тормозной камеры вал разжимного кулака 4 поворачивает­ся. Кулак воздействует через роли­ки 5 и их опоры 5 на тормозные колод­ки 2, вследствие чего последние по­ворачиваются на эксцентриковых осях 8 и прижимаются к тормозному ба­рабану 7. Тормозные накладки / изготовлены из асбестового фрикци­онного материала.

При растормаживании усилие на штоке тормозной камеры уменьшается до нуля и колодки возвращаются в исходное положение под действием оттяжных пружин 6.

Усилие от тормозной камеры к раз­жимному кулаку тормозного меха­низма передается через регулировоч­ный рычаг, с помощью которого меж­ду накладками и барабаном поддер­живается постоянный зазор, увеличи­вающийся по мере их износа. Уст­ройство регулировочного рычага по­казано на рис. 11.2. В корпусе 1 ры­чага находятся: шестерня 5 со шлицевым отверстием для установки на вал 6 разжимного кулака; червяк 3 и запрессованная в него ось 4; фик­сатор 2. При повороте оси червяка за квадратный наружный хвостовик червяк поворачивает шестерню и вместе с ней вал разжимного кулака. При этом кулак придвигает колодки к барабану, уменьшая зазор между ними.

Механизм вспомогательной тор­мозной системы дизельных автомо­билей. Представляет собой заслонку 4 (рис. 11.3) моторного тормоза, ус­тановленную в специальном корпусе 2, к которому подходят патрубки / приемных труб глушителя дизельно­го двигателя. На валу 3 заслонки за­креплен также поворотный рычаг, соединенный тягой с пневматическим цилиндром привода.

При включении вспомогательного тормоза заслонка устанавливается перпендикулярно потоку газов, вследствие чего в выпускных трубо­проводах двигателя создается опре­деленное противодавление. Одновре­менно прекращается подача топлива и двигатель переводится на режим при­нудительного вращения, что создает дополнительное сопротивление дви­жению автомобиля.

Двухсекционный тормозной кран предназначен для управления исполнительными механизмами тормозов рабочей тормозной системы автомобиля и комбинированным приводом тормозов прицепа при наличии раздельного привода к тормозам передних и задних колес.

Основными элементами крана (рис. 7.7) являются: ускоритель­ный поршень /, верхний 2 и нижний // клапаны, большой 3 и ма­лый 9 следящие ступенчатые поршни, упругий элемент 4, рычаг 5, толкатель 6, упорный болт 7, пружины 8 и 10 ступенчатых поршней, толкатель малого поршня 12. Выводы I и II крана через промежу­точные аппараты соединены с тормозными камерами соответственно передних и задних колес; выводы /// н IV — с воздушными балло­нами двух раздельных контуров привода рабочей тормозной систе­мы. В исходном положении (тормозная педаль отпущена) клапаны 2 и // (рис. 7.7, б) под действием своих пружин закрыты, вывод / разобщен с выводом IV и вывод //— с выводом ///; выводы I и II сообщены с атмосферой через окно 13.

При нажатии на тормозную педаль (рис. 7.7, б) усилие через систему тяг и рычагов привода передается на рычаг тормозного крана и далее через толкатель 6 и упругий элемент 4 следящему поршню 3. Перемещаясь вниз, поршень 3 сжимает пружину закрывает выпускное окно при касании клапана 2 и разобщает вывод // с атмосферой, а затем отрывает клапан 2 от седла. Сжатые воздух, подводимый к выводу ///, через открытый клапан 2 поступает к выводу //и далее в тормозные камеры задних колес до тех пор, пока сила нажатия на рычаг 5 не будет уравновешена давление сжатого воздуха и пружины 8 на поршень 3 (осуществляется следя­щее действие в верхней секции тормозного крана).

Одновременно с повышением давления в выводе // сжатый воз­дух через канал «а» в корпусе крана проходит в полость А над уско­рительным поршнем 1 второй секции тормозного крана. Имея боль­шую площадь, поршень 1 перемещается вниз и при небольшом дав­лении в надпоршневом пространстве воздействует на ступенчатый поршень 9 второй секции Тормозного крана. Перемещаясь вниз, поршень 9 сжимает пружину 10, закрывает выпускное окно при­ касании клапана 11 и разобщает вывод / с атмосферой, а затем от­рывает клапан 11 от седла. Сжатый воздух, подводимый к выводу /К, через открытый клапан // поступает к выводу/н далее в тормозные камеры передних колес. С повышением давления в выводе / возрастает давление в полости под поршнями 1 и 9, уравновешиваю­щее усилие, действующее на поршень 9 сверху. Вследствие этого в выводе / также устанавливается давление, соответствующее уси­лию на рычаге тормозного крана, т. е. следящее действие осуще­ствляется и в нижней секции тормозного крана.

При отказе в работе верхней секции тормозного крана (от­сутствует давление в выводе //) нижняя секция управляется механи­чески через упорный болт 7 (рис, 7-7, г) и толкатель 12, полностью сохраняя свою работоспособность. При этом следящее действие осуществляется уравновешиванием усилия, приложенного к рычагу 5 сверху, давлением воздуха и пружины 10 на малый ступенчатый поршень 9 снизу. Выход из строя нижней секции крана (отсутствует давление в выводе /) на работу верхней секции не влияет.

При снятии усилия с тормозной педали рычаг 5 тормозного крана под действием упругого элемента 4 возвращается в исходное положение. Ступенчатый поршень 3 усилием сжатой пружины 8 перемещается вверх, клапан 2 садится в седло и доступ воздуха из воздушного баллона к выводу // прекращается. При дальнейшем перемещении поршня 3 вверх открывается выпускное окно и сооб­щает вывод // с атмосферой через окно 13. Давление в выводе //, а следовательно, и в полости А надпоршневого пространства уско­рительного поршня 1 падает, поршни 1 и 9 под действием пружины 10 перемещаются вверх, клапан 11 садится в седло и доступ воздуха из воздушного баллона к выводу / прекращается. При дальнейшем перемещении поршней 1 и 9 вверх открывается выпускное окно и сообщает вывод / с атмос­ферой через окно 13.

Тормозная камера типа 24 предназначена для приведения в действие тормозных механизмов передних колес автомобиля.

Полость над диафрагмой через штуцер 5 (рис. 7.9) соединена с подводящей магистралью контура привода тормозов колес перед­ней оси рабочей тормозной системы, полость под диафрагмой — с атмосферой через дренажные отверстия в корпусе 3.

При торможении (рис. 7.9, б) сжатый воздух через штуцер 5 в крышке 4 подводится в поддиафрагменную полость камеры. Диаф­рагма 6 прогибаясь перемещает шток 2 и поворачивает регулиро­вочный рычаг тормоза с разжимным кулаком. Последний прижи­мает колодки к тормозному барабану с усилием пропорциональным давлению подведенного в тормозную камеру сжатого воздуха.

При оттормаживании (сброс давления в тормозной камере (рис. 7.9, а), шток с диском под действием возвратной пружины 8 возвращается в исходное положение и поворачивает регулировоч­ный рычаг с разжимным кулаком, освобождая тормозные колодки. Последние под действием стяжных пружин отходят от тормозного барабана.

Тормозная камера типа 20 с пружинным энергоаккумулятором предназначена для приведения в действие тормозных механизмов колес задней тележки автомобиля при включении рабочей, запасной и стояночной тормозных систем. Она состоит из (рис. 7.16) двух основных частей; тормозной камеры типа 20 и цилиндра с пружинным эиергоаккумулятором, надстроенным над тормозной камерой.

Тормозная камера типа 20 является составной частью контур пневматического привода тормозов колес задней тележки стояноч­ной и запасной тормозных систем и приводится в действие при подаче сжатого воздуха. Пружинный энергоаккумулятор является составной частью контура пневматического привода тормозов колес задней тележки стояночной и запасной тормозных систем н приво­дится в действие при выпуске сжатого воздуха.

В исходном положении (без торможения, рис. 7.16, б) сжатый воздух находится только в полости цилиндра энергоаккумулятора.

При торможении автомобиля рабочей тормозной системой (ра­бочее торможение, (рис. 7.16, в) сжатый воздух от тормозного кран' подается в наддиафрагменную полость корпуса тормозной камеры Диафрагма Р, прогибаясь, перемещает шток, поворачивает регулировочный рычаг с разжимным кулаком и прижимает колодки к тормозному барабану с усилием, пропорциональным давлению воздуха, подведенного в наддиафрагменную полость.

При оттормаживании автомобиля рабочей тормозной системой сжатый воздух через тормозной кран удаляется из наддиафрагменной полости в атмосферу, детали тормозной камеры занимают исходное положение, а тормозные колодки под действием стяжных пружин отходят от тормозного барабана.

Включение стояночной тормозной системы для удержания авто­мобиля на стоянке производится полным выпуском сжатого воздуха в атмосферу из полости цилиндра энергоаккумулятора через уско­рительный клапан, управляемый ручным тормозным краном. При снижении давления воздуха в полости цилиндра энергоаккумулято­ра поршень под действием сжатой пружины 5 перемещается и через толкатель воздействует иа диафрагму 9 и шток //. Последний, пере­мещаясь, поворачивает регулировочный рычаге разжимным кула­ком, прижимая тормозные колодкн к барабану.

Выключение стояночной тормозной системы производится по­дачей сжатого воздуха в полость цилиндра энергоаккумулятора под поршень 3, который, перемещаясь вместе с толкателем 2, сжимает пружину 5 и дает возможность штоку // тормозной камеры под действием возвратной пружины 12 вернуться в исходное положение.

В случае торможения или оттормаживаиня автомобиля запас­ной тормозной системой (рис. 7.16, г) сжатый воздух частично вы­пускается из цилиндров или впускается в цилиндры энергоакку­муляторов. Количество воздуха, выпускаемого из цилиндров или впускаемого в цилиндры, зависит от положения рукоятки тормоз­ного крана.

При нарушении герметичности в контуре пневматического при­вода тормозов стояночной (запасной) тормозной системы или при снижении давления в баллоне этого контура произойдет автомати­ческое затормаживание тормозных механизмов колес задней тележ­ки автомобиля пружинными энергоаккумуляторами. Движение ав­томобиля в этом случае обеспечивается растормаживанием тормоз­ных механизмов колес задней тележки устройствами пневматиче­ского или механического растормажнваиня.

Устройство для механического растормажнвания — винт в с упорным подшипником 8— смонтировано в трубе толкателя 2 пружинного энергоаккумулятора. При вращении винта 6 (рис. 7.16, д) перемещается поршень 3 вместе с толкателем 2 в сторону сжатия пружины, при этом освобождается шток //, который под действием возвратной пружины 12 возвращает регулировочный ры­чаг с разжимным кулаком в отторможенное положение.

Тормозной кран обратного дейст­вия. Предназначен для управления пневматическими приборами, рабо­тающими при выпуске сжатого воз­духа. Используется для управления пружинными энергоаккумуляторами привода стояночной и запасной тор­мозных систем.

При движении автомобиля рукоят­ка крана 6 (рис. 11.12) находится в крайнем переднем положении и сжа­тый воздух подводится к выводу IIL Под действием пружин 3 и 5 шток на­ходится в крайнем нижнем поло­жении, а клапан 10 пружиной / при­жат к выпускному седлу 9 на штоке 7, Сжатый воздух через отверстия в поршне 11 впускное седло клапана 10 (выполненное на дне поршня 11) проходит к выводу / и далее к пру­жинным энергоаккумуляторам.

При повороте рукоятки поворачи­вается вместе с крышкой направляю­щий кулачок 4. Скользя по винтовым поверхностям, кулачок поднимается вверх, увлекая за собой шток 7.Сед­ло в штоке отрывается от клапана 10* и клапан под действием пружины I поднимается до упора в седло порш­ня 1L Вследствие этого прекраща­ется прохождение сжатого воздуха от вывода /// к выводу L Через от­крытое выпускное седло на штоке 7 сжатый воздух сквозь клапан 10 вы­ходит из вывода / в атмосферный вы­вод /7 до тех пор, пока давление воз­духа под поршнем // не преодолеет усилие уравновешивающей пружины 2 и давления воздуха над поршнем Преодолевая усилие пружины 2, поршень 11 вместе с клапаном 10 под­нимается вверх до соприкосновения клапана с выпускным седлом 9 што­ка 7, после чего выпуск воздуха пре­кращается. Таким образом осуществ­ляется следящее действие. Если ру коятку отпустить, что она из любого промежуточного положения автома­тически возвращается в переднее Только в крайнем заднем положе­нии фиксатор 8 рукоятки входит в специальный вырез и удерживает ру­коятку . При этом воздух из вывода / полностью выходит в атмосферный вывод //, так как поршень // упи­рается в тарелку пружины 2 и кла­пан 10 не доходит до выпускного сед­ла. Для растормаживания пружинных энергоаккумуляторов рукоятку не­обходимо вытянуть в радиальном на­правлении. При этом фиксатор вы­ходит из паза стопора и рукоятка свободно возвращается в переднее положение.