Трансмиссия и тормозная система

      Гидравлический  привод тормозных механизмов автомобиля ГАЗ-53 состоит из главного цилиндра, соединённого трубопроводами с тормозными цилиндрами колёс. Также в гидравлический привод входит гидровакуумный усилитель и регулятор давления задних колёс. Вся система заполняется специальной тормозной жидкостью, не разъедающей резиновые детали системы.

     В главном цилиндре рисунок 13, находится  поршень 4 с уплотнительными манжетами 3 и 5. Поршень перемещается под действием  штока 1, соединённого с тормозной педалью. При нажатии педали поршень 4 нагнетает тормозную жидкость через клапан 7 в рабочие тормозные цилиндры колёс. После прекращения нажатия педали поршень возвращается в исходное положение пружиной 6. эта же пружина удерживает клапан 10, через который жидкость возвращается в главный цилиндр по окончанию торможения. Запас жидкости хранится в корпусе 8, расположенном в одной отливке с главным цилиндром. Корпус и цилиндр соединены между собой отверстиями, через которые жидкость перетекает из корпуса в цилиндр и обратно. 
 
 
 
 
 
 
 

     Рисунок 13 – Главный тормозной цилиндр  автомобиля ГАЗ-53:

     а – продольный разрез; б – детали; 1 – шток; 2 – защитный чехол;

     3 и 5 – манжеты; 4 – поршень; 6 –  возвратная пружина;

      7 и 10 – клапаны; 8 – корпус; 9 –  крышка; 11 – тройник; 12 – пробка;

      13 – тормозная жидкость.

     В тормозных цилиндрах колёс рисунок 14, установлено по два поршня 3 с  уплотнительными манжетами 5. Через  штуцер 6 в пространство между поршнями нагнетается тормозная жидкость. Под её давлением, достигающим приблизительно 7 – 8 МПа, поршни расходятся и прижимают колодки 1 к тормозному барабану. Поршни тормозных цилиндров и колодки возвращаются  в исходное положение под действием стяжных пружин колодок. В случае попадания воздуха в трубопроводы гидравлического привода тормозов передача  давления жидкостью значительно ухудшается, так как образуются воздушные пробки и весь ход поршня главного цилиндра расходуется лишь на сжатие воздуха в системе, тогда кА поршни тормозных цилиндров колёс остаются неподвижными и торможение не происходит.

     Удаляют воздух из каждого тормозного цилиндра через перепускной клапан, ввинчиваемый в отверстие 8. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Рисунок 14 – Тормозной цилиндр колеса автомобиля ГАЗ-53: а – продольный разрез; б – детали; 1 – колодки; 2 – защитные колпаки цилиндра; 3 – поршни; 4 – корпус; 5- манжеты; 6 – штуцер; 7 – трубопровод; 8 – отверстие для удаления воздуха;  9 – отверстие для подвода жидкости; 10 – пружина. 

     Гидровакуумный  усилитель рабочего тормоза рисунок 15, увеличивает при передаче к поршню главного цилиндра силу нажатия тормозной педали за счёт использования разряжения во впускном трубопроводе двигателя. Усилитель состоит из стального корпуса 1, гидравлического цилиндра 11 и клапанной коробки, в которой помещён клапан 9 управления, соединённый с вакуумным 6 и воздушным 8 клапанами.

     При нажатии тормозной педали жидкость из главного тормозного цилиндра по трубопроводу поступает в цилиндр 11 и через  отверстие в поршне 12, в котором  помещён шариковый клапан 13, в  тормозную систему, производя торможение автомобиля. Одновременно жидкость давит на поршень 10, который, преодолевая сопротивление конической пружины, закрывает вакуумный клапан 6.

     По  мере увеличения  нажатия педали и соответствующего повышения давления в тормозной систем е поршень 10, поднимаясь, закрывает вакуумный клапан6, разобщая между собой полости III и IV корпуса. При дальнейшем перемещения поршня открывается воздушный клапан 8 и полость III корпуса сообщается с а атмосферой. Наружный  воздух, попадая в корпус, преодолевает сопротивление пружины 5, перемещает диафрагму, толкатель и поршень 11, создавая дополнительное давление в гидравлической магистрали тормозной системы. Запорный клапан 14 автоматически разъединяет усилитель и впускную трубу при остановке двигателя. За счет разрежения в усилителе можно произвести два-три торможения. 
 
 
 
 
 
 

     Рисунок 15 – Гидровакуумный усилитель привода тормозов автомобиля ГАЗ-53: А – разряжение; Б – воздух; В – тормозная жидкость; I – IV – полости корпуса вакуумного усилителя; 1 – корпус вакуумного усилителя; 2 – диафрагма; 3 – тарелка диафрагмы; 4 – толкатель поршня; 5 – пружина диафрагмы; 6 – вакуумный клапан; 7 – крышка корпуса; 8 – воздушный клапан; 9 – клапан управления; 10 – поршень; 11 – корпус гидравлического цилиндра; 12 – поршень; 13 – шариковый клапан; 14 – запорный клапан. 

          Регулятор давления, это устройство регулирует давление в гидравлическом приводе тормозных механизмов задних колес в зависимости от нагрузки на заднюю ось автомобиля. Регулятор давления включен 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 рычага шарнирно штифтом крепится двухплечий рычаг. Его верхнее плечо через ось связано с упругим рычагом, другой конец которого через серьгу шарнир соединяется с кронштейном рычага задней подвески. Кронштейн вместе с рычагом за счет овальных отверстий под болт крепления можно перемещать относительно регулятора давления. Этим самым регулируется усилие, с которым рычаг действует на поршень регулятора. В исходном положении педали тормоза поршень поджат рычагом через пластинчатую пружину к толкателю, который под этим усилием поджимается к седлу клапана. При этом клапан отжимается от седла и образуется зазор, а также зазор между головкой поршня и уплотнителем. Через эти зазоры камеры сообщаются между собой.

      Механизм  центрального тормоза автомобиля ГАЗ-53 рисунок 16, состоит из барабана 1, укреплённого на фланце ведомого вала  коробки передач, двух колодок 2, присоединённых к кронштейну (щиту) 3, установленному на картере коробки передач, и разжимного устройства 4. под действием рычага 5 разжимное устройство прижимает  колодки к барабану и затормаживает ведомый вал коробки передач и карданный вал, а следовательно, и ведущие колёса автомобиля. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Рисунок 16 – Центральный тормоз автомобиля ГАЗ-53: а – устройство; б – схема  действия; 1 – барабан; 2 – колодки; 3 – щит; 4 – разжимное устройство; 5 – рычаг тормоза; 6 – зубчатый сектор; 7 – тяга; 8 – стяжная пружина; 9 – корпус регулировочного устройства. 

      3. Конструктивное различие дискового и колодочного тормозных механизмов, их достоинства и недостатки.

      Колесные тормозные механизмы обеспечивают служебное и экстренное торможение, а также удержание на месте неподвижного автомобиля. Применяемые колесные тормозные механизмы различных категорий автотранспортных средств бывают двух типов конструкции: барабанные и дисковые. В настоящее время на преобладающем большинстве легковых автомобилей используются дисковые тормозные механизмы на передних колесах и барабанные колодочные – на задних. На грузовых автомобилях и автобусах, как правило, устанавливают барабанные колодочные тормоза, обладающие эффектом самоусиления и конструктивно совместимые с пневматическим приводом.

      Все большее распространение на автомобилях (в том числе грузовых) получают дисковые тормозные механизмы рисунок 17. Это обусловлено, в первую очередь, их высокой эксплуатационной стабильностью. В этих тормозных механизмах обеспечивается незначительное падение эффективности торможения при нагреве тормоза или попадании воды на поверхности трения. Кроме того, у них меньше время срабатывания, меньше масса и лучше охлаждение (открытая конструкция, вентилируемые диски) по сравнению с барабанными тормозными механизмами. Однако из-за меньшей площади фрикционных накладок дискового тормоза давление на них больше в 3–4 раза, механизм открыт для попадания пыли и грязи. Поэтому интенсивность износа накладок дискового тормозного механизма больше, чем у барабанного. При этом частицы износа выбрасываются беспрепятственно при движении в атмосферу.

Рисунок 17 – Дисковые тормоза: 1 – тормозной диск; 2 – направляющая колодок; 3 – суппорт; 4 – тормозные колодки; 5 – цилиндр; 6 – поршень; 7 – сигнализатор износа колодок; 8 – уплотнительное кольцо; 9 – защитный чехол направляющего пальца; 10 – направляющий палец; 11 – защитный кожух.

      В барабанном тормозе рисунок 18, основная часть частиц износа остается внутри барабана, закрытого тормозным щитом. Через вентиляционные отверстия барабана в воздух попадает на 10% общей массы продуктов трения. Оборудование автомобиля антиблокировочной системой приводит к тому, что в случае экстренных торможений колеса не блокируются и относительное перемещение тормозных колодок и диска (барабана) сохраняется в течение всего процесса торможения. Это обуславливает увеличение пути трения фрикционных элементов тормоза, а значит, и интенсивности их изнашивания. По результатам исследований автоматизация процесса экстренного торможения способствует снижению ресурса элементов тормозной системы, в том числе тормозных колодок, барабанов и дисков по критерию изнашивания на 10–30%.

Рисунок 18 – Барабанные тормоза: 1 – гайка крепления ступицы; 2 – ступица колеса; 3 – нижняя стяжная пружина колодок; 4 – тормозная колодка; 5 – направляющая пружина; 6 – колесный цилиндр; 7 – верхняя стяжная пружина; 8 – разжимная планка; 9 – палец рычага привода стояночного тормоза; 10 – рычаг привода стояночного тормоза; 11 – щит тормозного механизма.

 К настоящему времени открытые дисковые тормозные механизмы полностью вытеснили барабанные на передних колесах легковых автомобилей и продолжают успешно вытеснять их на задних. С ростом динамических свойств автомобилей тормоза со сплошным диском постепенно заменяются тормозами с вентилируемым диском. Полной замене барабанных тормозов пока препятствуют в основном экономические факторы. Попытки создания концепций альтернативных дисковому тормозу пока не дали положительных результатов. Достаточно очевидно, что основной причиной смены концепций тормозов является дальнейшее повышение цикличности их работы. Рост цикличности торможений в свою очередь требует повышения энергорассеивающей способности тормоза, которая обеспечивается путем резкого увеличения, фактически удвоения, площади поверхности трения, являющейся одновременно и площадью охлаждения ротора.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература.

      1. Барашков, И.В. Бригадная организация технического обслуживания и ремонта автомобилей. М.: Транспорт, 1988.

      2. Вахламов, В.К. Техника автомобильного транспорта. М.: Академия, 2004.

      3. Плеханов, И.П. Автомобиль. М.: Просвещение, 1979.

      4. Сарбаев, В.И. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. Ростов Н/Д: Феникс, 2004.