Рабочие тормозные системы многих современных автомобилей имеют привод с двумя, а то и большим числом независимых контуров. В случае повреждения одного из них остальные продолжают действовать и, хотя менее эффективно, но все же обеспечивают торможение автомобиля.
Двухконтурный привод применяют и в рабочей тормозной системе выпускаемых сейчас автомобилей ГАЗ-53-12. По существу это две независимые системы: одна тормозит передние, а другая – задние колеса. Резервуаром для тормозной жидкости служит пополнительный бачок 7 (рис. 28), изготовленный из полупрозрачного материала, что позволяет контролировать уровень жидкости, не снимая крышку. Бачок разделен на два отсека, каждый из которых соединен со своей полостью в главном тормозном цилиндре 6 . При нажатии на педаль жидкость вытесняется из полостей главного цилиндра и по трубопроводам, через сигнализатор 5 неисправности гидропривода, через вакуумные усилители 10 и 11 нагнетается в колесные цилиндры 12 – происходит торможение колес.
Рис. 28 Схема двухконтурного гидравлического привода рабочей тормозной системы автомобиля ГАЗ-53 12:
1, 9 - передний и задний тормозные механизмы; 2 - впускная труба двигателя;
3 - запорный клапан; 4 - лампа сигнализатора; 5 - сигнализатор неисправности
гидропривода; 6 - главный цилиндр; 7 - наполнительный бачок;
8 - воздушный фильтр; 10, 11 - вакуумные усилители задних и
передних тормозов; 12 - колесный цилиндр
Колесные тормозные механизмы, колесные цилиндры и вакуумные усилители 1 такие же, как в ранее рассмотренной системе. Главный цилиндр образован корпусами 2 и 12 (рис. 29), соединенными фланцами. Стык корпусов уплотнен резино-выми кольцами 15 . В тщательно обработанных расточках корпусов помещены поршни 3 и 8 , уплотненные резиновыми кольцами 14 , а также головки 17 и 6 поршней, уплотненные манжетами 11 . Уплотнительные кольца 7 вставлены в торцовые
Рис. 29 Главный цилиндр двухконтурного гидропривода тормозной системы:
1 – клапан избыточного давления; 2 , 12 – корпуса; 3 , 8 – поршни;
4 , 20 – возвратные пружины поршней; 5 , 13 , 19 , 21 – упорные стержни;
6 , 17 – головки поршней; 7 , 14 , 15 – уплотнительные кольца; 9 – толкатель;
10 , 16 – упорные болты; 11 – манжеты; 18 , 22 – пружины
расточки головок поршней. В поршни вставлены стержни 5 и 19 , в бурты которых с одной стороны упираются пружины 4 и 20 , а с другой – пружины 18 .
В расторможенном состоянии благодаря пружинам 20 и 4 поршни и их головки смещены вперед (на рисунке – вправо): головки до упора в болты 16 и 10 , а поршни, преодолев сопротивление пружин 18 , продвигаются немного дальше, как позволяет толкатель 9 . Поэтому между поршнями и уплотнительными кольцами 7 головок образуются зазоры, через которые полости А и Б оказываются сообщенными с наполнительным бачком.
Когда нажимают на педаль, толкатель 9 перемещает поршень 8 назад (на рисунке – влево). При этом сначала выбирается зазор между поршнем и уплотнительным кольцом 7 головки, в результате чего полость Б и пополнительный бачок разобщаются. При дальнейшем совместном перемещении поршня и головки давление в полости Б нарастает и передается в контур задних колес, как показано стрелкой В. Одновременно этим же давлением перемещается назад поршень 3 вместе с головкой 17 , в результате чего нарастает давление в полости А, которое передается в контур передних колес (стрелка Г).
При растормаживании под действием пружин, стягивающих тормозные колодки, жидкость вытесняется из колесных цилиндров. Отжав клапаны 1 , она поступает в полости А и Б вслед за перемещающимися вперед поршнями и головками, а после того как между ними образуется зазор, уходит в пополнительный бачок.
Если из поврежденного контура задних колес вытекла жидкость, то при торможении поршень 8 движется, не испытывая противодавления до тех пор, пока стержень 5 не упрется в стержень 19 . После этого оба поршня перемещаются вместе, создавая давление жидкости в полости А, и происходит торможение только передних колес.
Если поврежден только контур передних колес, а значит, жидкость вытекла из полости А, то в начале торможения давление в полости Б нарастает незначительно и определяется сопротивлением пружины 20 , сжимаемой перемещающимся поршнем 3 . Так продолжается до упора стержня 19 в стержень 21 , после чего движется лишь поршень 8 , создавая давление в контуре задних колес, которые затормаживаются. Таким образом, при повреждении одного из контуров значительно увеличивается свободный ход тормозной педали и ухудшается интенсивность торможения. Поэтому автомобиль надо вести особо осторожно и лишь до места, где повреждение можно устранить.
Сигнализатор неисправности гидропривода – это переключатель золотникового типа. В поперечном канале его корпуса 1 (рис. 30) установлены поршни 2 и 3 , уплотненные резиновыми кольцами. Когда оба контура исправны, при торможении жидкость проходит через сигнализатор (как показано стрелками), обтекая хвостовики поршней.
Если один контур поврежден, то при торможении под действием давления жидкости из полости исправного контура оба поршня смещаются в сторону поврежденного, так как в нем не создается противодавления. При этом шарик 4 , преодолевая сопротивление пружины, выдавливается из проточки поршня 3 , через шток замыкает контакты датчика 5 и на щитке приборов загорается сигнальная лампа.
После устранения неисправности удаляют воздух из поврежденного контура, после чего, отвинтив на 1,5 ... 2 оборота клапан прокачки неповрежденного контура, плавно нажимают на педаль до момента погасания сигнальной лампы и, удерживая ее в этом положении, завинчивают клапан.
Рис. 30 Сигнализатор неисправности привода
тормозной системы автомобиля ГАЗ-53-12:
1 – корпус; 2 , 3 – поршни; 4 – шарик; 5 – датчик
1 Назначение тормозной системы тракторов и автомобилей.
2 Что называется тормозным путем и от чего он зависит?По каким критериям определяют показатели тормозных качеств автомобиля?
3 Какие требования предъявляют к тормозным системам?
4 Какие вы знаете виды тормозных систем?
5 Какие вы знаете способы торможения?
6 Назначение тормозного механизма, и какие они бывают?
7 Как различают тормозные механизмы по типу тормозных деталей?
8 Расскажите о работе ленточного тормоза.
9 Как работает колодочный тормоз?
10 Конструкция и принцип работы дискового тормоза.
11 Как различаются по принципу действия тормозные приводы?
12 Работа тормозных систем с механическим приводом.
13 Работа тормозных систем с гидравлическим приводом. Литература: .
На грузовых автомобилях средней и большой массы широко применяются пневматические приводы к тормозным механизмам колес. Они обеспечивают также эффективное торможение прицепов и полуприцепов автопоездов.
В пневматических приводах для приведения тормозных механизмов в действие используется энергия предварительно сжатого воздуха, которая позволяет получить практически любые усилия, необходимые для торможения автомобиля при незначительных усилиях на тормозной педали. Наряду с этим в системе пневматического привода устанавливается следящее устройство, обеспечивающее пропорциональность между усилием нажатия на тормозную педаль и усилием, создаваемым воздухом на разжимном устройстве тормозных механизмов.
Принципиальная схема одноконтурного пневмопривода рабочей тормозной системы автомобиля-тягача и прицепа показана на рис. 17.14. Компрессор /, установленный на двигателе и приводимый в действие клиновидным ремнем от шкива коленчатого вала, накачивает воздух в воздушные баллоны 8. Давление сжатого воздуха, поддерживаемое в диапазоне 0,б...0,77 МПа, ограничивается регулятором давления 2. Предохранительный клапан 9 исключает возможность повышения давления сжатого воздуха в системе более 0,9... 1,0 МПа. Подвод сжатого воздуха к тормозным механизмам осуществляется через тормозной кран 6 со встроен-
ным в него следящим устройством. При нажатии на педаль 5тор* мозной кран подает сжатый воздух из баллона 8 в тормозные камеры 3 и 10 соответственно передних и задних колес. Давление воздуха через мембраны 14 (см. рис. 17.1) тормозных камер пере* дается на разжимные кулаки тормозных механизмов.
При возвращении педали 5 (см. рис. 17.14) в исходное положение тормозной кран 6 разобщает воздушные баллоны с тормозными камерами, из которых сжатый возпух выходит наружу, вслед* ствие чего тормозные механизмы растормаживаются. Для выпуска 1 конденсата баллоны снабжены сливными кранами 7. Двухстрслочный манометр 4, установленный в кабине, дает возможность контролировать давление в баллонах и в магистралях, подводящих воздух к тормозным камерам.
Для связи привода тормозов прицепа и полуприцепа с тормозной системой автомобиля применяются гибкий шланг 13 и соединительная головка /2, состоящая из двух половин, одна из которых связана с автомобилем, а другая - с прицепом. С обеих сторон соединительной головки установлены разобщительные краны 11 и 14, служащие для отключения или включения магистралей тягача или прицепа (полуприцепа).
В пневматическом приводе прицепного состава используется воздухораспределительный клапан /5, который управляет снабжением тормозных камер и баллона сжатым воздухом из системы тягача. При снижении давления воздуха в соединительной магистрали клапан соединяет тормозные камеры 10 прицепного состава с воздушным баллоном £ прицепа или полуприцепа, а при нормальном давлении соединяет пневмосистему тягача с баллоном прицепа или полуприцепа и тормозные камеры - с атмосферой через комбинированный тормозной кран 6 (показано стрелками).
Рассмотренная схема одноконтурного пневмопривода автопоезда длительное время применялась на автомобилях семейства ЗИЛ-130 и в настоящее время сохранилась на ряде модификаций автомобиля семейства ЗИЛ-431410. Однако одновременно осуществляется выпуск автомобилей этой модели с многоконтурным приводом. Наряду с этим на отдельных моделях грузовых автомобилей для повышения их активной безопасности применяют двух- контурный пневматический привод, включающий в себя две раздельные ветви трубопроводов для питания тормозных камер передних и задних колес.
Типичным примером применения двухконтурного привода являются автомобили МАЗ-5335. Они оборудованы раздельным пневматическим приводом передних и задних тормозных механизмов. В этом приводе воздух, нагнетаемый компрессором 1 (рис. 17.15), поступает через влагомаслоотделитель 2 к регулятору давления 3. При этом сброс конденсата во влагомаслоотделителе производится автоматически, и из регулятора давления воздух проходит в конденсационный баллон 4 % из которого через двойной защитный клапан 5 подается в контуры привода передних и задних тормозных механизмов. Контур привода задних тормозов включает в
себя верхнюю секцию тормозного крана 13 с трубопроводом 9, воздушный баллон (рессивер) 6 и тормозные камеры 10 задних тормозных механизмов. Контур привода передних тормозов состоит из нижней секции тормозного крана 13, воздушного баллона 7 и тормозных камер 14 передних тормозных механизмов. При повреждении контура привода передних или задних тормозных механизмов двойной защитный клапан 5 перекрывает неисправный контур и обеспечивает подачу сжатого воздуха только в один исправный контур.
Из баллона б сжатый воздух подводится к клапану 8 управления пневмосистемой прицепа, который связан с разобщительным краном 12 и головкой 11, присоединяемой к тормозной системе прицепа. К баллону 7дополнительно подключены потребители воздуха (пнсвмоусилитель сцепления и др.). В общей системе пневмопривода установлены две сигнальные лампы и два манометра для контроля за давлением воздуха в контурах рабочей тормозной системы.
К атегория:
Рулевое управление и тормозная система
Двухконтурный гидравлический привод тормозов
В автомобилях ВАЗ -2101 «Жигули» и «Москвич-2140» применен двухконтурный гидравлический привод тормозов. У автомобиля ВАЗ -2101 передние и задние колеса имеют независимые гидравлические приводы тормозов от сдвоенного главного цилиндра. У автомобиля «Москвич-2140» один контур воздействует при помощи малых цилиндров на все колеса, а второй - на дисковые тормоза передних колес, которые для этой цели оснащены дополнительными большими колесными тормозными цилиндрами. При выходе из строя одного из контуров другой обеспечивает работу тормозов.
На автомобилях установлены также регуляторы изменения давления жидкости в задних колесных тормозных цилиндрах в зависимости от нагрузки, приходящейся на эти колеса. Необходимость подобной регулировки объясняется следующим. При торможении автомобиля, как известно, происходит перераспределение нагрузки: задняя часть кузова приподнимается, и нагрузка на задние колеса уменьшается. Это может вызвать при постоянном соотношении тормозных сил на передних и задних колесах блокировку колес заднего моста (движение юзом) и занос задней части автомобиля.
У автомобиля «Москвич-2140» тормозная система оснащена вакуумным усилителем, объединенным в блоке со сдвоенным главным цилиндром.
Сдвоенный (тандемный) цилиндр и регулятор давления автомобилей «Жигули» работают следующим образом. Перемещающиеся внутри чугунного корпуса цилиндра (рис. 207) поршни выталкивают жидкость по стальным омедненным трубкам соответственно к задним и передним колесным тормозным цилиндрам. В поршнях сделаны пазы для жидкости и для установочных болтов, ограничивающих перемещение поршней. Поршни имеют возвратные пружины, а также уплотнительные манжеты. На задний торец главного цилиндра надет резиновый чехол, защищающий его от пыли и грязи.
При отпущенной педали тормоза поршни пружинами отводятся в заднее положение; при этом манжета не соприкасается с поршнем, так как упирается в распорное кольцо, закрепленное установочным болтом. Между поршнем, манжетой и распорным кольцом образуется лабиринт, по которому жидкость из отверстия Г через отверстие Ж заполняет полость между поршнем и уплотнительной манжетой. Аналогично заполняется и левая секция цилиндра.
В процессе торможения под действием толкателя поршень перемещается влево и соприкасается с манжетой, которую прижимает к поршню пружина, упирающаяся другим концом в тарелку. Вследствие этого кольцевая щель закрывается, сообщение с питательным бачком через отверстие Г прекращается, свободный ход поршня заканчивается и давление жидкости перед поршнем возрастает.
Рис. 1. Сдвоенный главный тормозной цилиндр автомобиля ВАЗ -2101 «Жигули»
Рис. 2. Регулятор давления задних колес автомобилей «Жигули»:
При неисправности привода тормозов задних колес и утечке жидкости из передней полости Е цилиндра поршень «проваливается», сжимая пружину. Дойдя до установочного болта, поршень останавливается, а поршнем жидкость подается только к тормозам передних колес. Эффективность действия передних тормозов не изменяется. В случае повреждения привода тормозов передних колес поршень сжимает пружину и, действуя как удлинитель толкателя, перемещает поршень. При этом жидкость подается только к тормозам задних колес.
На кронштейне кузова установлен корпус регулятора давления, связанный с балкой заднего моста тягой и торсионным рычагом. Положение регулятора можно изменять, перемещая болт в пазу кронштейна. Из главного цилиндра жидкость вначале поступает в регулятор давления, а из него уже к колесным цилиндрам задних колес. Таким образом, регулятор давления работает как ограничительный клапан, отсекающий подачу тормозной жидкости к тормозам задних колес.
В зависим(эсти от расстояния между кузовом и балкой заднего моста торсионный рычаг оказывает различное воздействие на поршень-клапан регулятора, увеличивая давление при сближении заднего моста с кузовом и уменьшая давление при их расхождении.
В верхней части ступенчатой расточки в корпусе регулятора давления размещены детали клапана. Поршень-клапан имеет грибовидную форму. Площадь его верхней головки диаметром Дх больше площади хвостовика диаметром Д2, поэтому по мере возрастания давления возникающая гидростатическая сила стремится опустить поршень вниз, а подпирающий его конец торсионного рычага и пружина этому препятствуют. Чем больше расстояние между задней частью кузова и балкой заднего моста, тем выше торсионный рычаг стремится подня1ъ поршень. В этот момент жидкость подается в колесные тормозные цилиндры под более высоким давлением из главного цилиндра, что соответствует увеличенной нагрузке на задний мост. Жидкость через отверстие Б поступает из главного цилиндра в полость А регулятора давления. Заполнив кольцевые зазоры вокруг хвостовика и головки поршня, а также полость В, жидкость через отверстие Г поступает к тормозным цилиндрам задних колес.
Пневматический тормозной привод для затормаживания автомобиля или прицепа использует сжатый воздух. Преимущества и недостатки пневматического привода во многом противоположны гидравлическому приводу.
Так, к преимуществам относят неограниченные запасы и дешевизну рабочего тела (воздух), сохранение работоспособности при небольшой разгерметизации, т. к. возможная утечка компенсируется подачей воздуха от компрессора, возможность использования на автопоездах для непосредственного управления тормозами прицепа, использование в других устройствах, таких как пневматический звуковой сигнал, привод переключения многоступенчатых коробок передач, усилитель сцепления, привод дверей автобуса, подкачка шин и т. п.
Недостатками пневмопривода являются: большое время срабатывания вследствие медленного поступления сжатого воздуха к удаленным воздухонаполняемым объемам через трубопроводы с малым диаметром, сложность конструкции, большие масса и размеры агрегатов из-за относительно небольшого рабочего давления, возможность выхода из строя при замерзании конденсата в трубопроводах и аппаратах при отрицательных температурах.
Рисунок 1- Простейший пневматический тормозной привод автомобиля:
1 - ресивер;
2 - педаль;
3 - кран;
4 - тормозной цилиндр;
5 - пружина;
6 - шток тормозного механизма;
7 - тормозная колодка
Простейший пневматический тормозной привод автомобиля (а) состоит из ресивера, в который подается сжатый воздух из компрессора, крана, приводимого в действие от педали, и тормозной камеры, шток которой связан с разжимным кулаком тормозного механизма.
При торможении поворотная пробка крана соединяет внутреннюю полость тормозной камеры с ресивером и сжатый воздух, воздействующий на диафрагму, приводит в работу тормозной механизм (б).
Давление воздуха в тормозной камере устанавливается такое же, как в ресивере. При повороте пробки крана в другое положение (а) сжатый воздух выходит из камеры в атмосферу. Разжимной кулак возвращается в первоначальное положение и происходит растормаживание.
Тормозную систему с пневматическим приводом применяют на большегрузных грузовых автомобилях и больших автобусах. Тормозное усилие в пневматическом приводе создается воздухом, поэтому при торможении водитель прикладывает к тормозной педали небольшое усилие, управляющее только подачей воздуха к тормозным механизмам. По сравнению с гидравлическим приводом пневмопривод имеет менее жесткие требования к герметичности всей системы, так как небольшая утечка воздуха при работе двигателя восполняется компрессором. Однако сложность конструкции приборов пневмопривода, их габаритные размеры и масса значительно выше, чем у гидропривода. Особенно усложняются системы пневмопривода на автомобилях, имеющих двухконтурную или многоконтурную схемы. Такие пневмоприводы применяют, например, на автомобилях МАЗ, ЛАЗ, КамАЗ и ЗИЛ-130 (с 1984 г.).
Наиболее простую схему имеет пневмопривод тормозов на автомобиле"ЗИ Л-1 3 0 выпуска до 1984 г.. В систему привода входят компрессор 1, манометр 2, баллоны 3 для сжатого воздуха, задние тормозные камеры 4, соединительная головка 5 для соединения с тормозной системой прицепа, разобщительный кран 6, тормозной кран 8, соединительные трубопроводы 7 и передние тормозные камеры 9.
При работе двигателя воздух, поступающий в компрессор через воздушный фильтр, сжимается и направляется в баллоны, где находится под давлением. Давление воздуха устанавливается регулятором давления, который находится в компрессоре и обеспечивает его работу вхолостую при достижении заданного уровня давления. Если водитель производит торможение, нажимая на тормозную педаль, то этим он воздействует на тормозной кран, открывающий поступление воздуха из баллонов в тормозные камеры колесных тормозов.
Рисунок 2- Схема пневмопривода тормозов автомобиля ЗИЛ-130
Тормозные камеры поворачивают разжимные кулаки колодок, которые разводятся и нажимают на тормозные барабаны колес, производя торможение.
При отпускании педали тормозной кран открывает выход сжатого воздуха из тормозных камер в атмосферу, в результате чего стяжные пружины отжимают колодки от барабанов, разжимный кулак поворачивается в обратную сторону и происходит растормаживание. Манометр, установленный в кабине, позволяет водителю следить за давлением воздуха в системе пневматического привода.
На автомобилях ЗИЛ-130 начиная с 1984 г. введены изменения в конструкцию тормозной системы, которые удовлетворяют современным требованиям безопасности движения. С этой целью в пневматическом тормозном приводе использованы приборы и аппараты тормозной системы автомобилей КамАЗ.
Привод обеспечивает работу тормозной системы автомобиля в качестве рабочего стояночного и запасного тормозов, а также выполняет аварийное растормаживание стояночного тормоза, управление тормозными механизмами колес прицепа и питание других пневматических систем автомобиля.
