Какие тормозные механизмы обеспечивают наиболее эффективное торможение

Тормозная система грузового автомобиля: устройство и принцип работы

Тормозная система для любого автомобиля — основной элемент, обеспечивающий безопасность во время движения. От эффективности тормозов зависит, как быстро машина будет отзываться на действия водителя, если на дороге возникла опасность, нужно остановиться или снизить скорость.

Для грузовых автомобилей это особенно актуально, поскольку они предназначены для перевозки различных грузов, и их максимальная масса может достигать нескольких десятков тонн. Чтобы замедлить такой вес, необходимо применение мощных и надежных тормозных механизмов.

Тормозная система грузового и легкового автомобиля: в чем разница

При одинаковом принципе работы тормозных систем легковых и грузовых автомобилей они существенно отличаются по устройству. Связано это, прежде всего с тем, что масса грузовика гораздо больше, чем у легковушки. Кроме того, на устройство и сложность тормозной системы влияет количество осей и предназначение машины. Например, тормоза седельного тягача связаны с тормозами полуприцепа, который он тянет. При этом процесс объединения механизмов очень прост и не требует много времени или специальных инструментов.

В легковых автомобилях нажатие на педаль тормоза приводит в действие ГТЦ — главный тормозной цилиндр. ГТЦ преобразует механическую работу педали в давление жидкости в тормозных магистралях. Оно через цилиндры в суппортах заставляет колодки двигаться, и машина начинает замедляться. Так, педаль тормоза связана напрямую с исполнительными механизмами. Это простое устройство имеет недостаток — с увеличением массы машины значительно растет и усилие на педали. До определенного момента это компенсируется вакуумным усилителем тормозов. Но для многотонного грузовика такое решение не подходит.

Принцип работы тормозной системы грузового автомобиля связан со сжатым воздухом. Поэтому их называют пневматическими. Воздух оказывает давление на исполнительные цилиндры, а они механически приводят в движение колодки, прижимая их к тормозным барабанам. Но как в этом случае эти механизмы связаны с педалью? Чтобы это понять, нужно разобраться, из чего состоят тормозные системы грузовых машин.

Как работает тормозная система грузовика

Поскольку при длительной стоянке или в случае неисправностей возможно снижение давления в узлах, тормоза грузового автомобиля разделены на четыре системы, которые работают отдельно друг от друга:

1. Основная, или рабочая.
2. Стояночная. Используется при длительной стоянке, как ручной тормоз на легковой машине.
3. Аварийная. Начинает работать во время движения при снижении давления в основной системе.
4. Вспомогательная. Необходима при движении на затяжных спусках, поэтому ее часто называют горным тормозом или ретардером.

Разберемся, как работает каждая система тормозов.

Основная тормозная система. Пневматическая тормозная система состоит из нескольких частей:

• Компрессор. Это специальный насос, нагнетающий воздух и поддерживающий его давление в системе.
• Ресиверы. Их, как правило, несколько, на каждый контур. В них накапливается запас воздуха, нагнетаемого компрессором, который расходуется на тормозные камеры.
• Тормозные камеры. Цилиндры, преобразующие давление воздуха в механическую работу. Именно они прижимают колодки к барабану, обеспечивая торможение.
• Энергоаккумуляторы. Пневмомеханические устройства, запасающие энергию на случай падения давления в ресивере. Обеспечивают работу тормозов в случае неисправностей пневмосистемы или при заглушенном двигателе, например, во время стоянки. Являются частью аварийной тормозной системы, зачастую объединены с камерами в один корпус.
• Ножной тормозной кран. Клапан, связанный с педалью. Позволяет контролировать подачу давления на тормозные камеры.

Устройство пневматической тормозной системы грузового автомобиля не позволяет организовать прямую связь между исполнительными механизмами и педалью тормоза. Из-за этого теряется информативность. Однако, это не так важно, когда речь идет о необходимости развивать очень большое усилие, с чем отлично справляются пневматические тормоза.

На первый взгляд тормозная система грузовых авто очень сложная, но в действительности это не так. Принцип ее работы можно описать так:

1. При запуске двигателя начинает работать компрессор, нагнетает сжатый воздух в ресиверы тормозных контуров.
2. При повышении давления больше расчетного значения срабатывает сбросной клапан. Благодаря ему, давление в системе держится в определенных пределах, даже если воздух не расходуется тормозами.
3. Нажатие на педаль тормоза открывает клапан, разделяющий ресиверы и магистрали. Воздух устремляется в трубки магистралей и уходит в тормозные камеры.
4. Цилиндры тормозных камер преобразуют давление воздуха в механическую работу и приводят в движение колодки, прижимая их к барабанам.
5. При отпускании педали клапан закрывается, перекрывая ресиверы. Воздух из тормозных камер через магистрали стравливается, и колодки разжимаются.

По такому принципу работает основная тормозная система грузовика, которая необходима во время движения. Она надежна и неприхотлива. Достаточно следить за состоянием исполнительных механизмов, вовремя проводить диагностику и не допускать выхода из строя основных узлов.

Стояночная и аварийная системы. Работают за счет энергоаккумуляторов, то есть механически, независимо от работы компрессора. Их используют, например, если во время движения заглохнет мотор или произойдет повреждение воздушной магистрали. Как только в них падает давление, мощная пружина, сжимаемая ранее через мембрану воздухом, распрямляется и приводит в движение тормозные колодки.

То же самое происходит на стоянке. От скатывания автомобиль спасают те же энергоаккумуляторы, удерживающие колодки прижатыми к барабанам, пока ресиверы не будут заполнены воздухом, и водитель не снимет рычаг стояночного тормоза.

Вспомогательная система (ретардер, горный тормоз). Как правило, ретардер не связан с колодками или пневмосистемой. Он бывает двух типов:

• Компрессионный. Изготовлен в виде заслонки на выпускном тракте, которая повышает эффективность торможения двигателем.
• Трансмиссионный. Гидравлическое или электромеханическое устройство, устанавливаемое на первичный или вторичный вал коробки передач. Замедляет вращение КПП, останавливая автомобиль.

Ретардер встречается не на всех грузовиках. Но его наличие — это значительное преимущество.

При выборе грузовой машины стоит уделить внимание устройству ее тормозной системы. Это залог безопасности водителя и других участников движения. Нужно помнить, что помимо основной тормозной системы, не менее важны стояночная и аварийная. Плюсом станет и наличие горного тормоза-замедлителя. Компания «ЯрКамп» сотрудничает только с проверенными поставщиками, которые заботятся о безопасности покупателей и гарантируют уверенность на дороге.

Тормозная система автомобиля

Тормозная система автомобиля – это система, функции которой направлены на создание и поддержание тормозной силы между колесом и дорожным полотном, снижение скорости движения (торможение), а также обеспечение условий для остановки и удержания транспортного средства от внезапного и незапланированного – самопроизвольного движения на месте во время покоя.

Устройство тормозной системы

Тормозная система авто состоит из двух групп устройств:

1. Устройства привода: педаль (выполняет роль рычага), цилиндры, вакуумный усилитель для повышения усилия давления на педаль, бачок, трубопроводы, шланги (у гидроприводов), рычаги, система тяг, всевозможные тросы, наконечники (у механических приводов), воздухозаборник, компрессор, ресивер, дроссель, распределитель, пневмомотор (у пневмоприводов). Привод нужен для создания усилия и передачи воздействия непосредственно от педали к тормозному механизму.
2. Тормозные механизмы: диск, суппорт, накладки (для дисковых механизмов) или барабан, колодки, поршень, цилиндр (для барабанных механизмов). Дисковый механизм монтируют на передних , барабанный – на задних колёсах Тормозной механизм формирует тормозной момент – главное условие для замедления или полной остановки машины.

1. Колесный цилиндр заднего барабанного тормоза. Прижимает к барабанам тормозные колодки заднего тормоза. Переносит на колодки давление, полученное в главном цилиндре (мастер-цилиндре).
2. Тросовый привод ручного тормоза.
3. Уравновешивающий механизм.
4. Регулируемая тяга стояночного тормоза (такой тормоз выручает, когда нужно удержать машину на уклонах).
5. Рукоятка стояночного тормоза.
6. Педаль. Рычажный механизм, формирующий тормозное усилие,пропорциональное силе, прилагаемой к педали.
7. Вакуумный усилитель рабочего привода. Работает совместно с главным (мастер-) цилиндром. В бензиновых моторах вакуум создается подключением вакуумной камеры к впускному коллектором, в дизелях – за счёт работы специального вакуумного насоса.
8. Шланг тормозного механизма.
9. Мастер-цилиндр.
10. Суппорт. Предназначен для крепления переднего дискового механизма к неподвижной части подвески колеса.
11. Компенсационный бачок. Обеспечивает требуемое количество тормозной жидкости в контуре.
12. Механический регулятор тормозных сил в задней оси. В быту – «колдун». Помогает оказать противодействие заносу задней оси транспортного средства, обеспечить пропорциональное торможение каждым из колёс автомобиля минимизировать риски ДТП.
13. Рычаг привода регулятора

Виды тормозных систем

Существует несколько классификаций. Самая распространённая – деление по функциональному назначению и применению. В зависимости от этого система может быть четырёх видов.

Рабочая. Задействована во всех режимах движения транспорта. Предназначена для снижения скорости транспортного средства до момента полной остановки и кратковременного удержания авто на месте.

Запасная. Нужна для остановки транспортного средства в чрезвычайной ситуации (при выходе из строя базовой – рабочей системы). Тормозящее действие – существенно меньше. Но в экстренной ситуации его достаточно, чтобы предотвратить аварию.

Стояночная. Служит для удержания транспортного средства на месте, предупреждает его самопроизвольное движение. Это, прежде всего, актуальное решение при уклоне дорожного полотна в холмистой местности. Кроме того, для коммерческого транспорта большой грузоподъёмности, автобусов это ещё и отличное подспорье для оптимизации нагрузки на цилиндры основной – рабочей системы. Управляется водителем посредством рычага ручного тормоза.
Вспомогательная. Устанавливается на коммерческом транспорте. Помогает при движении на затяжном спуске. Сохраняет стабильную скорость транспортного средства, снижает нагрузку на колёсный тормоз.

В ряде случаев функции могут совмещаться . Например, функцию запасной системы может взять на себя стояночная система

Кроме того, в зависимости от рабочего тела , за счёт которой система приводится в действие, выделяют следующие типы тормозных систем:

• Гидравлическая. Это решение используют для легковых автомобилей, внедорожников, микроавтобусов, малогабаритных грузовиков и спецтехники.
• Пневматическая. Монтируется на грузовых машинах, погрузчиках, грейдерах, автокранах, бульдозерах.
• Механическая. Привод механическими тягами был использован на первых автомобилях. Но из-за низкого КПД и проблем с равномерным распределением усилия на все колёса, сейчас это решение не актуально .
• Комбинированная (например, может совмещаться гидравлический и пневматический механизм работы).

Движение авто всегда связано с наличием кинетической энергии. Процесс торможения всегда связан с преобразованием кинетической энергии в тепловую. Тепловая энергия, выделяющаяся при трении диска и колодок рассеивается в окружающую среду. При рекуперативном торможении часть кинетической энергии преобразуется в электрическую энергию, которая запасается для её использования при разгоне автомобиля.

Принцип рекуперативного торможения долгое время использовался на железнодорожном транспорте, но вскоре он стал базовым и для работы тормозной системы авто.

Принцип действия гидравлической системы

Гидравлическая система реализует следующий принцип:

• Водитель нажимает на педаль, мышечное усилие передаётся на поршень главного цилиндра где преобразуется в давление тормозной жидкости.
• Жидкость вытесняется поршнем в гидравлические линии (трубки).
• По трубопроводам жидкость под давление подаётся к исполнительным цилиндрам.
• Срабатывают механизмы торможения.
• Скорость вращения колёс уменьшается.

Рабочим телом в гидравлической системе является жидкость, на 93-98%, состоящая из полигликолей и их эфиров, и на 2-7% — из присадок, предназначенных для защиты деталей от коррозии.

Обладающая высокой плотностью, жидкость не сжимается, и гидропривод срабатывает очень быстро. Еще одно достоинство гидропривода – его самодостаточность. Конструкция не содержит компрессор или иное устройство, зависимое от работы мотора.

При перемещении жидкости по трубопроводу потеря энергии – несущественная, и КПД гидропривода достаточно высок (исключение – работа при температурах ниже минус 30 °С).

Работа тормозной системы с рекуперацией

Принцип же действия тормозной системы с рекуперацией иной:

При нажатии на педаль в генераторном режиме запускается электромотор (у электрического и гибридного транспорта) Создаётся тормозной момент на валу мотора.

Начинает вырабатываться электрическая энергия, направляемая в аккумуляторы или суперконденсаторы.

Если транспорт неэлектрический – запасается кинетическая энергия вращения маховика (впоследствии её используют для разгона).

Многие современные автомобили оснащены электронно-управляемой системой торможения, которая одновременно выполняет функции антиблокировочной, пробуксовочной системы; а также оснащена функцией динамической стабилизации транспортного средства.

Решения с рекуперацией способны обеспечить безисносную работу тормоза, кратчайший путь во время торможения с обеспечением высокой курсовой устойчивости, и предотвращение потери сцепления колёс с дорожным полотном.

Конструктивные решения с пневматикой

Отдельного внимания заслуживают решения с пневматикой.

• Энергоносителем служит сжатый воздух.
• В работе участвуют компрессор, осушитель, регулятор давления (может быть встроенным в осушитель или самостоятельным устройством) и ресиверы регенерации (компоненты хранения и подачи сжатого воздуха), краны, передаточные устройства.
• Через воздушный фильтр в компрессор, работающий при включенном двигателе, втягивается воздух, и через регулятор и многоконтурный защитный клапан воздух под давлением закачивается в ресиверы. Осушитель оптимизирует состав воздуха, а регулятор — его давление.

1. Центральный электронный блок управления.
2. Кран EBS.
3. Пропорциональный ускорительный клапан.
4. Магнитный клапан ABS.
5. Модулятор задней оси.
6. Разобщающий клапан резервного контура.
7. Клапан управления тормозами прицепа.

Деление систем на независимые контуры

Тормозные системы могут быть одноконтурными, двухконтурными и многоконтурными.

У одноконтурных решений магистрали всех колёс – передних и задних объединены в одну ветвь, для управления воздухом используется всего один кран. Решение дешёвое, не крайне ненадёжное . На практике его сейчас можно встретить только на некоторых сельскохозяйственных машинах и прицепах с пневматикой, причём речь идёт только о старых моделях машин, новые решения с пневмоприводом ориентированы на несколько контуров.

Если же речь идёт о решениях с гидроприводом, то весьма вероятна разгерметизация, и жидкость вытечет из системы. И здесь об использовании одного контура и вовсе не может быть и речи. Предотвратить риски помогает наличие нескольких контуров. Даже если произойдёт разгерметизация одного из них, хоть и возникнет потеря эффективности, катастрофы можно будет избежать. Ведь контуры подстраховывают друг друга.

Самый распространённый вариант – наличие двух контуров. При этом схемы разделения гидропривода на 2 контура могут быть очень разными:

• 2 +2, параллельное подключение. 1-й контур действует на тормоза передней оси, второй — на заднюю ось). Недостаток—задняя ось обеспечивает не более 40% тормозных сил. Поэтому, если исправен только 2-й контур, длина тормозного пути (ТП) увеличится в 2,5-3 раза.
• 2+ 2 – диагональное подключение. 1-й контур действует на правое переднее и левое заднее колёса, а второй — на левое переднее и правое заднее.
• Подходит для переднеприводных машин. Неисправность любого из контуров чревата увеличением ТП в два раза.
• 4 + 2. 1-й контур действует на все колеса, а второй — только на передние.

Наиболее безопасно, с точки зрения опытных автомехаников, диагональное деление (эффективности удаётся достичь, даже если один из контуров поврежден) и схема разделения 4 + 2.

У грузовых автомобилей, автобусов часто может встречаться 4 и 5 контуров. Это сложные, но очень надёжные конструкции. У каждого контура— своя «зона ответственности (например, передняя ось, задняя тележка, стояночный, аварийное растормаживание), при этом каждый контур независим. Это возможно благодаря присутствию в конструкции специальных разделяющих клапанов.

Многоконтурная пневмосистема оптимизирует уровень устойчивости крупногабаритного транспортного средства, процесс управления им. Кроме того, пневматическая система позволяет без опасения потери рабочего тела подключать и отключать пневмосистемы тягача к прицепу или полуприцепу. При отсоединении прицепа автоматически срабатывает стояночная топливная система.

Диагностика и неисправности тормозной системы

• При торможении траектория движения начинает непредсказуемо изменяться, непонятная сила «уводит» авто в сторону. Это может свидетельствовать о загрязнении или поломке колодок с одной стороны, заклинивании поршня главного цилиндра, повреждении подвески, рулевого управления, ослабевших или изношенных стяжных болтах рессор. Также такое «поведение» автомобиля возможно при неисправности гидроклапана антиблокировочной системы. Для обнаружения этой неисправности на каждое колесо нужно установить манометры. Если будет обнаружен значительный перепад давления, это прямое указание на такую неисправность.
• Свободный ход педали существенно увеличивается. Такая проблема чаще всего возникает при неисправностях главного рабочего цилиндра, вакуумного усилителя. Если применяется гидравлический привод, то к такой проблеме также может привести его завоздушивание.
• Педаль при нажатии «проваливается», становится «мягкой». Это опять-таки может быть и сигналом появления воздуха в гидравлическом приводе, и сигналом износа главного цилиндра либо повреждения шлангов и трубопроводов.
• Педаль «стопорит», для нажатия приходится прикладывать огромные усилия. Очень часто это вызвано, некорректно установленными колодками или неправильно присоединёнными шлангами (стоит только их демонтировать и поставить правильно – проблема тут же решится), повреждение контуров гидропривода. Также иногда это прямая реакция на заклинивший поршень в колёсном цилиндре.
• При торможении чувствуется биение, вибрации: со стороны педали или со стороны педали и руля. Как правило, это ответная реакция на коробление диска, ослабленное крепление суппорта или износ одного из элементов рулевого управления, подвески.
• Колодки быстро стираются под углом. Главные виновники – неисправные суппорты.

Профилактика тормозной системы

В первую очередь, важно проводить профилактику суппорта. Практика показывает, что профилактику суппорта важно проводить не реже одного раза в два года и при каждой замене колодок. Обязательными мероприятиями является диагностика суппортов, их очистка и смазка.

Для смазки \рекомендуется использовать высокотемпературные, нерастворимые в воде и химически стойкие пастообразные составы, совместимые с эластомерными и пластиковыми деталями. Для этого снимается пылезащитные колпачки и очищаются контактные поверхности, затем равномерно наносится смазка.

Одновременно с профилактикой суппортов проводят замену тормозной жидкости, удаление воздуха из системы.
Важными профилактическими мероприятиями также являются регулировка стояночного тормоза, диагностика вакуумного усилителя, проверка на видимые дефекты шлангов, проверка на износ колодок (для этого замеряется их остаточная толщина).

Своевременный осмотр, диагностика, очистка и обработка деталей смазочными пастами, замена отдельных деталей – это предотвращение дорогостоящего ремонта в будущем.

Для того, чтобы максимально систематизировать знания, проверить уровень своих умений, навыков по этой теме, рекомендуем обратить внимание на электронный интерактивный тренинг и систему проверки знаний «Тормозная система автомобиля» на базе электронной платформы ELECTUDE. Обучающий продукт включает 19 учебных модулей, 15 тестовых модулей. Удобный вариант для дистанционного обучения автомехаников, а также проверки знаний при подборе кандидатов на эту вакансию , проведения аудита и аттестации персонала СТО.

Обучение является модульным. Электронная программа позволяет перейти от азов физики к нюансам взаимной работы, включая роль каждого компонента системы. В обучающую платформу встроен специализированный тренажёр. Поэтому слушателям доступны симуляции различных неисправностей. На конкретных примерах можно отточить навыки и увеличить скорость диагностики, ремонта.

Какие тормозные механизмы обеспечивают наиболее эффективное торможение

Вне зависимости от того, едете вы по автомагистрали, шоссе или по городу, в дождь поездка становится более опасной. Даже самый опытный водитель может столкнуться с проблемами на мокрой дороге. Эффективность тормозных систем снижается в мокрую погоду, поскольку дорога становится скользкой.

В таких условиях рекомендуется ехать более осторожно, но высокая эффективность и надежность торможения критически важны. Меньше всего хочется столкнуться с неприятной неожиданностью, нажав на педаль тормоза.

Меняющиеся дорожные условия свидетельствуют об огромной важности правильного выбора фрикционного материала, используемого в тормозных колодках. Состав фрикционного материала определяет эффективность торможения автомобиля, а качество этого материала обеспечивает стабильность эффективности торможения при изменении дорожных условий.

ИСПЫТАНИЯ ПО ПРАВИЛАМ R90 ПРОВОДЯТСЯ ТОЛЬКО НА СУХОМ ПОКРЫТИИ

Европейское законодательство требует, чтобы все поступающие в продажу тормозные колодки для автомобилей проходили проверку и соответствовали норамтивам R90. Правилами R90 предусматривается испытание на изменчивость коэффициента трения при низкой и высокой температурах. Если тормозная колодка соответствует правилам R90, то можно говорить о том, что ее коэффициент трения находится в пределах 15 % отклонения от характеристики коэффициента трения оригинальной колодки.

Тесты R90 проводятся только на сухой поверхности. Поэтому мы решили сравнить тормозные колодки Ferodo ® с продукцией конкурирующих брендов на мокрой дороге. По материалам теста легко понять, что Ferodo ® предлагает тормозные колодки, сила трения которых минимально снижается во влажных условиях.

ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОРМОЖЕНИЯ НА МОКРОЙ ДОРОГЕ

Сравнение снижения силы трения во влажных условиях тормозных колодок Ferodo ® и колодок конкурирующих брендов проводилось на Ford C-Max. Было произведено шесть торможений, параметры которых были зарегистрированы. Затем тормозные механизмы были увлажнены водой, после чего было сделано еще шесть торможений. Для обеспечения корректности результатов испытаний все тормозные колодки сначала одинаковым образом притирались на новых тормозных дисках. Результаты тестирования в сухих и влажных условиях вы можете увидеть ниже.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОРМОЖЕНИЯ ВО ВЛАЖНЫХ УСЛОВИЯХ

На графике ниже показано процентное соотношение снижения коэффициента трения — или эффективности торможения — в сухих и влажных условиях. Колодки Ferodo ® (качества оригинальных комплектующих) показали наименьшее снижение этого показателя по сравнению с конкурентами. Если перевести эти показатели в длину тормозного пути или возможность в реальных условиях быстро остановиться, то абсолютно очевидно, что эти тормозные колодки могут существенно повысить безопасность движения по мокрой дороге. Даже если ваш автомобиль оснащен высокоэффективной тормозной системой, использование тормозных колодок невысокого качества означает низкую эффективность торможения вне зависимости от качества тормозной системы.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Как видно на диаграмме, тест доказал, что тормозные колодки Ferodo ® демонстрируют наиболее стабильные показатели в сухих и влажных условиях по сравнению с конкурирующими брендами. Ранее проведенные тесты показали, что колодки Ferodo ® обеспечивают короткий тормозной путь, низкий уровень шума при торможении и наилучший отклик педали тормоза. Мы рады добавить, что наши колодки являются самым эффективными на мокрой дороге. Это еще раз доказывает, что с Ferodo ® вы полностью контролируете движение.

ПАРАМЕТРЫ ИСПЫТАНИЙ

• Проведенные испытания: Стандартная программа тестов на соответствие деталей требованиям производителей оригинальных комплектующих или эквивалентная ей предусматривает испытания по 4 параметрам.
• Колодки полностью прирабатывались в цикле из 60 торможений.
• В сухих условиях коэффициент трения определялся путем нахождения среднего арифметического показателей 6 торможений со скорости 80 до 30 км/ч.
• Влажные условия создавались путем распыления воды на тормозную систему в течение 10 минут на скорости 30 км/ч.
• Во влажных условиях коэффициент трения определялся путем нахождения среднего арифметического показателей 6 торможений со скорости 80 до 30 км/ч.
• Автомобиль: Ford C-Max, полная масса автомобиля 1990 кг.

Обратите внимание, что тормозная система является критически важной составляющей автомобиля для обеспечения безопасности.
Водитель всегда должен вести автомобиль в соответствии с дорожными условиями и соблюдать рекомендуемые и обязательные правила езды.

Тормозная система: в ответе за безопасность всех участников дорожного движения

Автомобиль нужно не только разогнать и поддержать его скорость, но и остановить — за это отвечает тормозная система. О том, что такое тормозная система автомобиля, какие она выполняет функции, какие виды тормозных систем бывают, как они устроены и работают, читайте в данной статье.

Назначение тормозной системы автомобиля

Движущийся автомобиль обладает определенной кинетической энергией, и чем больше масса автомобиля, тем больше в нем запасается энергии. Для снижения скорости или полной остановки эту энергию необходимо у автомобиля «отнять». Наиболее просто достичь этого можно переводом кинетической энергии в энергию другого вида, например — в тепловую. Как это реализовать на практике? Например, с помощью сил трения — достаточно заставить колеса сильнее тереться о дорогу или иную поверхность, в результате кинетическая энергия перейдет в тепловую, а автомобиль остановится.

Именно эту задачу и решает тормозная система автомобиля: она за счет сил трения, возникающих в тормозном механизме, приводит к снижению скорости или полной остановке автомобиля. Также существует рекуперативное торможение (о котором мы писали ранее в статье «Система рекуперативного торможения»), но в нем используется тот же принцип преобразование кинетической энергии в энергию другого вида — например, в электрическую, за счет чего и происходит остановка транспортного средства.

Вообще, у тормозной системы есть не одна, а сразу две функции:

— Снижение скорости или полная остановка транспортного средства;
— Препятствие движению покоящегося транспортного средства.

За решение каждой из этих задач отвечают разные типы тормозных систем, о чем сказано ниже.

Типы и виды тормозных систем

Существует три типа тормозных систем по их применению:

— Рабочая тормозная система;
— Стояночный тормоз (или ручной тормоз);
— Запасная стояночная система.

Рабочая тормозная система — это основная система, которая используется во время движения автомобиля для снижения скорости и полной остановки, а также для кратковременного удержания автомобиля на месте до начала движения или до включения стояночного тормоза. Данная система присутствует на всех автомобилях.

Стояночный тормоз («ручник») — система, необходимая для удержания транспортного средства во время его стоянки, а также при остановке на горке и для начала движения на подъеме. Данный тормоз включается специальным рычагом, почему и получил название «ручник».

Запасная тормозная система дублирует основную, и при выходе последней из строя позволяет безопасно управлять автомобилем. Обычно в качестве запасной системы выступает один из контуров основной тормозной системы, но на некоторых транспортных средствах она выполняется в виде автономной системы.

Также тормозные системы можно разделить по типу используемых в них тормозных механизмов и приводов.

По типу тормозного механизма:

— С тормозными дисками;
— С тормозными барабанами;
— Комбинированные (на одной оси, обычно задней, устанавливаются барабанные тормоза, на другой — дисковые).

По типу привода:

— Системы с механическим приводом (чаще применяются на мотоциклах и компактных автомобилях, а также он повсеместно используется в стояночном тормозе);
— Системы с гидравлическим приводом (используются на большинстве современных автомобилей);
— Системы с пневматическим приводом (наиболее часто применяются на грузовых автомобилях);
— Системы с электромеханическим приводом;
— Комбинированные системы (в частности, гидравлические тормозные системы грузовых автомобилей часто дополняются пневматическим усилителем, который снижает усилие, необходимое для нажатия на педаль).

Ниже мы рассмотрим устройство дисковых и барабанных тормозных систем с гидравлическим приводом, которые на сегодняшний день являются наиболее распространенными в грузовых и легковых транспортных средствах.

Устройство и принцип действия тормозной системы

Как было сказано выше, тормозная система состоит из двух основных компонентов — тормозного механизма и тормозного привода. Тормозной механизм предназначен для непосредственно торможения автомобиля, а привод — для включения тормозного механизма.

Тормозной механизм, независимо от типа и устройства, имеет подвижный и неподвижный элемент. Первый вращается вместе с колесом, а второй закреплен на ступице, поэтому остается в покое. И именно трение между этими элементами вызывает снижение скорости и остановку автомобиля. В барабанном и дисковом тормозных механизмах подвижными являются, соответственно, барабан и диск, а неподвижными — колодки.

1. тормозная колодка заднего тормозного механизма (барабанного);
2. тормозной цилиндр заднего колеса;
3. педаль тормоза;
4. шток с поршнем;
5. тормозной бачок;
6. главный тормозной цилиндр;
7. тормозная колодка переднего тормозного механизма (дискового);
8. колесный тормозной цилиндр;
9. трубопровод передних колес;
10. трубопровод задних колес.

Барабанный тормоз. Этот тип тормозного механизма состоит из закрепленного на колесе барабане, внутри которого зафиксированы колодки и гидроцилиндры, прижимающие колодки к внутренней стороне барабана. Барабанные тормоза изобретены свыше 110 лет назад, однако они все еще применяются многими автопроизводителями для установки на задние колеса.

Дисковый тормоз. Состоит из закрепленного на колесе стального диска и суппорта с колодками. Колодки расположены таким образом, что они зажимают диск, как тиски — это и приводит к торможению автомобиля. Дисковые тормоза используются на автомобилях с 60-х – 70-х годов прошлого века, и на легковых машинах практически полностью вытеснили барабанные тормоза.

Основное преимущество дисковых тормозов заключается в том, что они меньше подвержены перегреву, так как колодки и сам диск лучше обдуваются воздухом, чем колодки в барабанном тормозе. С другой стороны, дисковые тормоза требуют приложения больших усилий, чем барабанные, поэтому они часто оснащаются пневматическим усилителем.

Привод тормозной системы необходим для передачи усилия от педали на тормозные механизмы. В гидравлическом приводе для этого используется жидкость, в механическом — стальные тросы.

Устройство гидравлического привода несложно, он содержит несколько элементов:

— Педаль тормоза;
— Главный тормозной цилиндр;
— Бачок с тормозной жидкостью;
— Колесные цилиндры (в дисковых тормозах обычно выполнены в суппортах);
— Гидравлические магистрали;
— Пневматический усилитель (не во всех автомобилях).

Принцип действия тормозной системы с гидравлическим приводом прост: при нажатии на педаль усилие передается на шток основного цилиндра, тормозная жидкость поступает в рабочие колесные цилиндры, которые приводят в движение колодки. При отпускании педали возврат колодок (как и самой педали) в исходное положение производится пружинами.

Обычно тормозная система выполняется многоконтурной, причем в каждом контуре есть свои главные и колесные цилиндры, поэтому выход из строя одного контура позволит безопасно управлять автомобилем.

В современных автомобилях имеются дополнительные системы, делающие торможение более эффективным. Наиболее известные из них — антиблокировочная система ABS, система блокировки дифференциала EDS, антипробуксовочная система ESP, система распределения тормоза EBD, усилитель экстренного торможения BAS и другие.

Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию тормозной системы

Тормозная система автомобиля — это, в первую очередь, безопасность, поэтому ей необходимо уделять самое серьезное внимание, своевременно производить техническое обслуживание и грамотно эксплуатировать. Есть несколько простых рекомендаций, которые помогут продлить срок службы тормозной системы, сделать ее более надежной и эффективной.

В первую очередь, необходимо следить за чистотой колодок и диска (или барабана), особенно опасны загрязнения пылью, песком и солью. Грязь в тормозах ухудшает их эффективность, а песок и подобные загрязнения приводят к усиленному (а к тому же и неравномерному) износу фрикционных накладок, диска и барабана. Поэтому тормозной механизм нужно регулярно чистить.

В теплое время года некоторую опасность представляют лужи — после проезда по воде эффективность тормозной системы снижается, поэтому тормозной механизм необходимо подсушить. Сделать это легко — нужно в движении несколько раз нажать на тормоз, колодки и диск (или барабан) нагреются, и вода быстрее испарится с них.

Неисправные тормоза необходимо как можно скорее ремонтировать. Это в равной степени относится и к приводу тормозов (могут выходить из строя магистрали, цилиндры и другие элементы), так и к тормозным механизмам. В частности, подлежат обязательной замене деформированные диски и барабаны. И, конечно же, необходимо менять колодки по мере их износа.

При установке новых колодок первые 200 км пробега рекомендуется аккуратно пользоваться тормозами, придерживаться спокойного стиля вождения и стараться полностью не выжимать педаль тормоза. Колодки и диск должны притереться, и только через 200-300 км пробега будет достигнута максимальная эффективность торможения.

Также нужно обратить внимание на то, что обслуживание и чистка тормозов могут оказывать негативное влияние на здоровье человека. Раньше в колодках активно применялся асбест, сейчас используются другие материалы, однако порошок, образующийся при истирании колодок и диска, тоже весьма опасен. Поэтому при чистке тормозных механизмов нельзя вдыхать пыль, а лучше пользоваться защитными средствами (маской или респиратором).

Своевременное обслуживание и грамотная эксплуатация тормозной системы значительно повышает безопасность езды на автомобиле, причем это в равной степени относится и к тем, кто едет в машине, и к пешеходам. На автовладельцах лежит большая ответственность, поэтому тормозной системе необходимо уделять самое пристальное внимание.

Другие статьи

#Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях

Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.

#Рассухариватель клапанов
21.06.2023 | Статьи о запасных частях

Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.

#Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях

Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.

#Пластина распределителя зажигания
07.06.2023 | Статьи о запасных частях

Одной из основных деталей распределителя зажигания является опорная пластина, отвечающая за функционирование прерывателя. Все о пластинах прерывателя, их существующих типах и конструктивных особенностях, а также о подборе, замене и регулировках данных компонентов подробно рассказано в данной статье.