Трансмиссия и тормозная система

      В зависимости от типа привода тормоза  могут быть с механическим, гидравлическим, пневматическим и комбинированным приводами.

      Механический привод используется в стояночной тормозной системе. Механический привод представляет собой систему тяг, рычагов и тросов, соединяющую рычаг стояночного тормоза с тормозными механизмами задних колес. Он включает:

      -рычаг  привода;

      -регулируемый  наконечник;

      -уравнитель тросов;

      -тросы;

      -рычаги привода колодок.

      На  некоторых моделях автомобилей  стояночная система приводится в действие от ножной педали, стояночный тормоз с ножным приводом. В последнее время в стояночной системе широко используется электропривод, а само устройство называется электромеханический стояночный тормоз.

      Гидравлический привод является основным типом привода в рабочей тормозной системе. Конструкция гидравлического привода включает:

      -тормозную педаль;

      -усилитель тормозов;

      -главный тормозной цилиндр;

      -колесные цилиндры;

      -шланги и трубопроводы.

      Тормозная педаль передает усилие от ноги водителя на главный тормозной цилиндр. Усилитель тормозов создает дополнительное усилие, передаваемое от педали тормоза. Наибольшее применение на автомобилях нашел вакуумный усилитель тормозов. Главный тормозной цилиндр создает давление тормозной жидкости и нагнетает ее к тормозным цилиндрам. На современных автомобилях применяется сдвоенный (тондемный) главный тормозной цилиндр, который создает давление для двух контуров. Над главным цилиндром находится расширительный бачок, предназначенный для пополнения тормозной жидкости в случае небольших потерь. Колесный цилиндр обеспечивает срабатывание тормозного механизма, т.е. прижатие тормозных колодок к тормозному диску (барабану).

      Для реализации тормозных функций работа элементов гидропривода организована по независимым контурам. При выходе из строя одного контура, его функции выполняет другой контур. Рабочие контура могут дублировать друг-друга, выполнять часть функций друг-друга или выполнять только свои функции (осуществлять работу определенных тормозных механизмов). Наиболее востребованной является схема, в которой два контура функционируют диагонально.

      На  современных автомобилях в состав гидравлического тормозного привода включены различные электронные компоненты:

      -антиблокировочная система тормозов;

      -усилитель экстренного торможения;

      -система распределения тормозных усилий;

      -электронная блокировка дифференциала;

      -антипробуксовочная система.

      Антиблокировочная система тормозов. При экстренном торможении автомобиля возможна блокировка одного или нескольких колёс. В этом случае весь запас по сцеплению колеса с дорогой используется в продольном направлении. Заблокированное колесо перестает воспринимать боковые силы, удерживающие автомобиль на заданной траектории, и скользит по дорожному покрытию. Автомобиль теряет управляемость и малейшее боковое усилие приводит его к заносу. Антиблокировочная система тормозов (АБС, ABS, Antilock Brake System) предназначена предотвратить блокировку колес при торможении и сохранить управляемость автомобиля. Антиблокировочная система не уменьшает длину тормозного пути, а повышает эффективность торможения на различном дорожном покрытии.

      Система экстренного торможения предназначена для эффективного использования тормозов в экстренной ситуации. Как показывает практика, применение системы экстренного торможения на автомобиле позволяет сократить тормозной путь в среднем на 15-20%. Это, порой, является решающим фактором предотвращения аварии. Конструкции систем экстренного торможения можно разделить по принципу действия на две группы :

- пневматические системы экстренного торможения;

- гидравлические системы экстренного торможения.

      Пневматические системы экстренного торможения обеспечивают эффективную работу вакуумного усилителя тормозов. Она имеет следующее устройство:

          - датчик скорости перемещения штока вакуумного усилителя;

          - электронный блок управления;

- электромагнитный привод штока.

      Пневматическая  система экстренного торможения устанавливается на автомобили, оборудованные системой ABS.

      Система распределения тормозных усилий предназначена для предотвращения блокировки задних колес за счет управления тормозным усилием задней оси.

      Современный автомобиль устроен так, что на заднюю ось приходится меньшая нагрузка, чем на переднюю. Поэтому для сохранения курсовой устойчивости автомобиля блокировка передних колес должна наступать раньше задних колес.

      При резком торможении автомобиля происходит дополнительное уменьшение нагрузки на заднюю ось, так как центр тяжести смещается вперед. А задние колёса, при этом, могут оказаться заблокированными.

      Система распределения тормозных усилий представляет собой программное  расширение антиблокировочной системы тормозов. Другими словами, система использует конструктивные элементы системы ABS в новом качестве.

      Принцип работы системы распределения тормозных усилий. Работа системы EBD, также как и система ABS, носит цикличный характер. Цикл работы включает три фазы:

- удержание давления;

- сброс давления;

- увеличение давления.

      По  данным датчиков угловой скорости колес  блок управления ABS сравнивает тормозные  усилия передних и задних колёс. Когда  разница между ними превышает  заданную величину, включается алгоритм системы распределения тормозных усилий. На основании разности сигналов датчиков блок управления определяет начало блокирования задних колес. Он закрывает впускные клапаны в контурах тормозных цилиндров задних колес. Давление в контуре задних колес удерживается на текущем уровне. Впускные клапаны передних колёс остаются открытыми. Давление в контурах тормозных цилиндров передних колес продолжает увеличиваться до начала блокирования передних колес. Если колеса задней оси продолжают блокироваться, открываются соответствующие выпускные клапаны и давление в контурах тормозных цилиндров задних колес уменьшается. При превышении угловой скорости задних колес заданного значения, давление в контурах увеличивается. Происходит торможение задних колес.

      Работа  системы распределения тормозных  усилий заканчивается с началом блокирования передних (ведущих) колес. При этом в работу включается система ABS.

      Электронная блокировка дифференциала (EDS, Elektronische Differenzialsperre) предназначена для предотвращения пробуксовки ведущих колес при трогании автомобиля с места, разгоне на скользкой дороге, движении по прямой и в поворотах за счет подтормаживания ведущих колес. Система получила свое название по аналогии с соответствующей функцией дифференциала.

      Система EDS срабатывает при проскальзывании одного из ведущих колёс. Она подтормаживает скользящее колесо, за счет чего на нем увеличивается крутящий момент. Так как ведущие колеса соединены симметричным дифференциалом, на другом колесе (с лучшим сцеплением) крутящий момент также увеличивается. Система работает в диапазоне скоростей от 0 до 80 км/ч.

      Система EDS построена на основе антиблокировочной системы тормозов. В отличие от системы ABS в конструкции электронной блокировки дифференциала предусмотрена возможность самостоятельного создания давления в тормозной системе. Для реализации данной функции используется насос обратной подачи и два электромагнитных клапана (на каждое из ведущих колес), включенные в гидравлический блок ABS :

- переключающий клапан;

- клапан высокого давления.

      Управление  системой осуществляется с помощью соответствующего программного обеспечения в блоке управления ABS. Электронная блокировка дифференциала, как правило, является составной частью антипробуксовочной системы.

      Принцип работы электронной блокировки дифференциала. Работа электронной блокировки дифференциала носит цикличный характер. Цикл работы системы включает три фазы:

- увеличение давления;

- удержание давления;

- сброс давления.

      Пробуксовка ведущего колёса определяется на основании  сравнения сигналов, поступающих от датчиков угловых скоростей колёс. При этом блок управления закрывает переключающий клапан и открывает клапан высокого давления. Для создания давления в контуре тормозного цилиндра ведущего колеса включается насос обратной подачи. Происходит увеличение давления тормозной жидкости в контуре и торможение ведущего колеса.

      При достижении тормозного усилия необходимой  для предотвращения пробуксовки  величины производится удержание давления. Это достигается отключением насоса обратной подачи. По окончании пробуксовки производится сброс давления. При этом впускной и переключающий клапаны в контуре тормозного цилиндра ведущего колеса открыты.  При необходимости цикл работы системы EDS повторяется.

      Антипробуксовочная система (другое наименование – противобуксовочная система) предназначена для предотвращения пробуксовки ведущих колёс.

      Антипробуксовочная  система построена на конструктивной основе антиблокировочной системы тормозов. В системе реализованы две функции:

- электронная блокировка дифференциала;

- управление крутящим моментом двигателя.

      Для реализации противобуксовочных функций  в системе используется насос  обратной подачи и дополнительные электромагнитные клапаны на каждое из ведущих колес  в гидравлическом блоке ABS:

- переключающий клапан;

- клапан высокого давления. 

      2. Принципиальная схема тормозной системы автомобиля ГАЗ-53, её устройство и работа.

      Устройство  Тормозной системы ГАЗ-53. Автомобиль оборудован рабочей и стояночной тормозными системами. Рабочая тормозная система состоит из четырех тормозных механизмов и гидравлического привода, который имеет диагональное разделение контуров. Один контур гидропривода обеспечивает работу правого переднего и левого заднего тормозных механизмов, другой — левого переднего и правого заднего. Это значительно повышает безопасность вождения автомобиля. В гидравлический привод включены вакуумный усилитель и двухконтурный регулятор давления задних тормозов. Первый снижает усилие на тормозной педали, второй повышает безопасность движения автомобиля. Помимо гидравлического привода, тормозные механизмы задних колес имеют механический привод от рычага стояночного тормоза, установленного на полу кузова.

     Тормозной механизм автомобиля  ГАЗ-53 устроен  по схеме, показанной на рисунке 12. Тормозные  колодки имеют фрикционные накладки для увеличения коэффициента трения. Разжимным приспособлением служит гидравлический (рабочий) тормозной цилиндр колеса. Тормозится колесо следующим образом: при нажатии тормозной педали поршни цилиндра раздвигают колодки и прижимают их накладками к внутренней поверхности тормозного барабана. Возникающая сила трения останавливает колесо. Для отключения тормоза автомобиля необходимо отпустить тормозную педаль. В этом случае пружина оттянет колодки от тормозного барабана, и колесо получит возможность свободного вращения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

          

     Рисунок 12 – Тормозной механизм автомобиля ГАЗ-53: а – устройство; б – действие; 1 – тормозной барабан; 2 – опорный  диск; 3 – колодки; 4 – опорные пальцы колодок; 5 – рабочий тормозной цилиндр; 6 – пружина; 7 – регулировочный эксцентрик.