Анализ тормозных систем автомобилей

    Проведя сравнение и краткий анализ вышеперечисленных тормозных механизмов подведем итог. В результате сравнения мы выяснили, что наилучшими показателями обладает дисковый тормозной механизм. Он обладает большими достоинствами, чем барабанный. 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Конструктивные решения улучшающие охлаждение и снижающие термонагруженность дискового механизма

                                                                      Таблица№ .

 

   Как из нее видно, обрезанный на четверть со стороны встречного потока грязезащитный щиток снижает температуру тормозов в среднем на 10%, т.е. дает те же результаты, что и демонтаж щитков.

   Но  наиболее эффективны щитки с раструбами (воздухозаборниками), направляющими  воздух на тормозные механизмы. Они снижают температуру дискового тормозного механизма до 60…100 К.

   Важным  элементам, способствующим снижению энерго- и термонагруженности тормозных  механизмов, является их постоянное совершенствование, в частности:

1. Применение рамных скоб.
2. Внедрение различных конструкций температурных компенсаторов.
3. Внедрение фрикционных накладок с меньшим коэффициентом теплопроводности и т.д.

 

   К факторам, от которых зависит энерго- и термонагруженность дисковых тормозных  механизмов, относятся также размеры  шин, ободьев, расстояние между ободом и поверхностью охлаждения тормозного механизма, дорожный просвет под днищем автомобиля, передние и задние углы свеса.

   Если  все эти факторы оптимизировать, то по данным ЦНИАП   НАМИ, термонагруженость  тормозных механизмов может быть снижена на 15..30%.

   Таким образом, проведенные исследования и анализ развития современных конструкций  автомобилей позволяют сделать ряд практических выводов:

• для снижения энэрго- и термонагруженности тормозного механизма  отношение его площади поверхности охлаждения и произведению массы и удельной теплопроводности должно находится в определенных пределах.
• специальные грязезащитные щитки с воздухозаборниками являются самым эффективным средством снижения температуры тормозных механизмов.
• в переднем фартуке автомобиля следует предусматривать щели, направляющие набегающий поток воздуха к тормозам.
• диски колес и их декоративные колпаки нужно делать вентилируемыми.

 
 
 
 
 
 

Устройство  тормозной системы

  Вакуумный усилитель

    Резиновая диафрагма 10 (рис. 1) вместе с корпусом 21 клапана делят полость вакуумного усилителя на два камеры: вакуумную А и атмосферную В. Камера А соединяется с впускной трубой двигателя.

    Корпус 21 клапана пластмассовый. На выходе из крышки он уплотняется гофрированным защитным чехлом 13. В корпусе клапана размещён шток 1 привода главного цилиндра с опорной втулкой, буфер 20 штока, поршень 12 корпуса клапана, клапан 18 в сборе, возвратные пружины 16 и 17 толкателя и клапана, воздушный фильтр 14, толкатель 15.

    При нажатии на педаль перемещается толкатель 15, поршень 12, а в след за ними и клапан 18 до упора в седло корпуса клапана. При этом камеры А и В разобщаются. При дальнейшем перемещении поршня его седло отходит от клапана и через образовавшийся зазор камера В соединяется с атмосферой. Воздух, поступивший через фильтр 14 в зазор между поршнем и клапаном и канал D, создаёт давление на диафрагму 10. За счёт разности давления в камерах А и В корпус клапана перемещается вместе со штоком 1, который действует на поршень главного цилиндра.

    При отпущенной педали клапан отходит от своего корпуса и через образовавшийся зазор и канал С камеры А и В сообщаются между собой.

      

    Рис. 1. Вакуумный усилитель: 1 – шток; 2 – уплотнительное кольцо фланца главного цилиндра; 3 – чашка корпуса усилителя; 4 – регулировочный болт; 5 – уплотнитель штока; 6 – возвратная пружина диафрагмы; 7 – шпилька усилителя; 8 – уплотнительный чехол; 9 – корпус усилителя; 10 – диафрагма; 11 – крышка корпуса усилителя; 12 – поршень; 13 – защитный чехол корпуса усилителя; 14 – воздушный фильтр; 15 – толкатель; 16 – возвратная пружина толкателя; 17 – пружина клапана; 18 – клапан; 19 – втулка корпуса клапана; 20 – буфер штока; 21 – корпус клапана; А – вакуумная камера; В – атмосферная камера; С, D – каналы. 

Регулятор давления

 

    Регулятор давления служит для регулирования давления в гидроприводе тормозных механизмов задних колёс в зависимости от нагрузки на заднюю ось автомобиля. Он включён в оба контура тормозной системы и через него тормозная жидкость поступает к обоим задним тормозным механизмам.

    Регулятор давления крепится к кронштейну двумя  болтами. При этом передний болт одновременно крепит вильчатый кронштейн рычага привода регулятора давления. На пальце этого кронштейна шарнирно штифтом крепится двуплечий рычаг. Его верхнее плечо связано с упругим рычагом, другой конец которого через серьгу шарнирно соединяется с кронштейном рычага задней подвески.

    Кронштейн 3 вместе с рычагом 5 за счет овальных отверстий под болт крепления можно перемещать относительно регулятора движения. Этим регулируется усилие, с которым рычаг 5 действует на поршень регулятора.

    При увеличении нагрузки автомобиля упругий  рычаг 10 (см. рис. 2.) нагружается больше и усилие от рычага 5 на поршень увеличивается, то есть момент касания головки поршня и уплотнителя достигается при большом давлении в главном тормозном цилиндре. Таким образом, эффективность главных тормозов с увеличением нагрузки увеличивается.

    

    Рис. 2. Привод регулятора давления: 1 – регулятор  давления; 2, 16 – болты крепления регулятора давления; 3 – кронштейн рычага привода регулятора давления; 4 – штифт; 5 – рычаг привода регулятора давления; 6 – ось рычага привода регулятора давления; 7 – пружина рычага; 8 – кронштейн кузова; 9 – кронштейн крепления регулятора давления; 10 – упругий рычаг привода регулятора давления; 11 – серьга; 12 – скоба серьги; 13 – шайба; 14 – стопорное кольцо; 15 – палец кронштейна; А, В, С – отверстия.

Главный тормозной цилиндр

 

    

    Главный цилиндр с последовательным расположением поршней (рис. 3.). На корпусе главного цилиндра крепится бачок 13, в заливной горловине которого установлен датчик 14 аварийного уровня тормозной жидкости. Уплотнительные кольца 5 высокого давления и кольца заднего колесного цилиндра взаимозаменяемы. 
 

    Рис. 3. Главный цилиндр  с бачком: 1 – корпус главного цилиндра; 2 – уплотнительное кольцо низкого давления; 3 – поршень привода контура "левый передний-правый задний тормоза"; 4 – распорное кольцо; 5 – уплотнительное кольцо высокого давления; 6 – прижимная пружина уплотнительного кольца; 7 – тарелка пружины; 8 – возвратная пружина поршня; 9 – шайба; 10 – стопорный винт; 11 - поршень привода контура "правый передний-левый задний тормоза"; 12 – соединительная втулка; 13 – бачок; 14 – датчик аварийного уровня тормозной жидкости.

    При отказе контура тормозов "правый передний – левый задний тормоза" уплотнительные кольца, втулка под давлением  жидкости сместятся в сторону пробки до упора тарелки в седло. Давление в заднем тормозе  будет регулироваться частью регулятора, которая включает в себя поршень с уплотнителем и втулкой. Работа этой части регулятора, при отказе названного контура, аналогична работе при исправной системе. Характер изменения давления на выходе регулятора такой же, как при исправной системе.

      Дисковый тормоз

 

 
 

    Рис. 4.Дисковый тормоз: 1 – тормозной диск; 2 – направляющая колодок; 3 – суппорт; 4 – тормозные колодки; 5 – цилиндр; 6 – поршень; 7 – уплотнительное кольцо; 8 – защитный чехол направляющего пальца; 9 – направляющий палец; 10 – защитный кожух. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Дисковый тормоз, с автоматической регулировкой зазора между колодками и диском, с плавающей скобой. Скоба образуется суппортом 3 (рис. 4.) и колесным цилиндром 5, которые стянуты болтами. Подвижная скоба крепится болтами к пальцам 9,которые установлены в отверстиях направляющих колодок. В эти отверстия закладывается смазка, между пальцами и направляющей колодок установлены резиновые чехлы 8. К пазам направляющей поджаты пружинами тормозные колодки 4.

    В полости цилиндра 5 установлен поршень 6 с уплотнительным кольцом 7. За счет упругости этого кольца поддерживается оптимальный зазор между колодками и  диском. 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Барабанный  тормоз 

     Барабанный тормоз (рис. 5.) с автоматическим регулированием зазора между колодками и барабаном. Устройство автоматического регулирования зазора расположено  в колесном цилиндре. Его основным элементом является разрезное  упорное кольцо 9 (рис. 6.), установленное на  
 

    Рис. 5.Барабанный тормоз: 1 – гайка крепления ступицы; 2 – ступица колеса; 3 – нижняя стяжная пружина колодок; 4 – тормозная колодка; 5 – направляющая пружина; 6 – колёсный цилиндр; 7 – нижняя стяжная пружина; 8 – разжимная планка; 9 – палец рычага привода стояночного тормоза; 10 – рычаг привода стояночного тормоза; 11 – щит тормозного механизма. 

поршне 4 между буртиком упорного винта 10 и двумя сухарями 8 с зазором 1,25-1,65 мм.

    Упорные кольца 9 вставлены в цилиндр с  натягом, обеспечивающим усилие сдвига кольца по зеркалу не менее 343 Н (35 кгс). Что превышает усилие на поршне от стяжных пружин 3 и 7 (см. рис. 5.) тормозных колодок. 

     Когда из-за износа накладок зазор 1,25 – 1, 65 мм полностью выбирается, буртик на упорном винте 10 (см. рис. 6.) прижимается  к буртику 

    Рис. 6. Колёсный цилиндр: 1 – упор колодки; 2 – защитный колпачок; 3 – корпус цилиндра; 4 – поршень; 5 –  уплотнитель; 6 – опорная тарелка; 7 – пружина; 8 – сухари; 9 – упорное кольцо; 10 – упорный винт; 11 – штуцер; А – прорезь на упорном кольце. 

    кольца 9, вследствие чего упорное кольцо сдвигается вслед за поршнем на величину износа. С прекращением торможения поршни усилием стяжных пружин сдвигаются до упора сухарей в буртик упорного кольца. Таким образом, автоматически поддерживается оптимальный зазор между колодками и барабаном.

Датчик  аварийного уровня тормозной жидкости

    Датчик  аварийного уровня тормозной жидкости механического типа. Корпус 2 (рис. 7.) датчика с уплотнителем 4 поджимается к основанию 3 зажимным кольцом 5, которое навертывается на горловину бачка. Одновременно к торцу горловины поджимается фланец отражателя 6. В этом положении зажимное кольцо удерживается двумя фиксаторами, выполненными на основании 3.

      
 
 

    Рис. 7. Датчик аварийного уровня тормозной жидкости: 1 – защитный колпачок; 2 – корпус датчика; 3 – основание датчика; 4 – уплотнительное кольцо; 5 – зажимное кольцо; 6 – отражатель; 7 – толкатель; 8 – втулка; 9 – поплавок; 10 – неподвижные контакты; 11 – подвижный контакт. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Через отверстие основания проходит толкатель 7, соединенный с поплавком 9 при помощи втулки 8. На толкателе расположен подвижный контакт 11, а корпусе датчика – неподвижные контакты 10. Полость контактов герметизируется защитным колпачком 1.

    При понижении уровня тормозной жидкости в бачке до предельно допустимого, подвижный контакт опускается на неподвижные контакты и замыкает цепь лампы аварийной сигнализации на щитке приборов.

Улучшение тормозных качеств  колесных машин (АБС) 

     Обеспечение устойчивости тормозящего автотранспортного средства (АТС) в любых условиях движения – основная задача совершенствования тормозных систем. По данным исследователей, доля ДТП, причиной которых явилась потеря устойчивости при торможении, достигает 50%.