Тормозные системы автомобилей: классификация и принципы работы

Сборка и регулировка тормозов с гидравлическим приводом автомобиля ГАЗ-51

Для сборки тормозного механизма автомобиля ГАЗ-51 необходимо выполнить следующие операции:

1. вставить в защитный тормозной диск два регулировочных эксцентрика, надеть на них с наружной стороны пружины и завернуть гайки;
2. собрать колесный тормозной цилиндр, установив в него пружину, две манжеты, два поршня, надеть уплотняющие чехлы и установить упорные штифты колодок;
3. привернуть колесный тормозной цилиндр в сборе к защитному диску;
4. установить колодки, закрепить их скобами и вставить опорные пальцы с эксцентриковыми втулками и стяжной пластиной; с обратной стороны на пальцы навернуть контргайки с пружинными шайбами;
5. надеть стяжную пружину 6 колодок;
6. прикрепить защитный тормозной диск 7 к фланцу поворотной цапфы (переднее колесо) или к фланцу кожуха полуоси (заднее колесо) и установить тормозной барабан;
7. завернуть в колесный цилиндр со стороны защитного диска клапан выпуска воздуха с пробкой и присоединить штуцер шланга гидравлического привода.

Для сборки главного тормозного цилиндра необходимо:

1. установить в цилиндр последовательно выпускной 13 и обратный 14 клапаны в сборе с пружиной 15 выпускного клапана, пружину 16 обратного клапана с опорной шайбой, переднюю резиновую манжету 18 и поршень 21 со звездообразной пластиной 19 и, резиновым уплотнительным кольцом 22 у опорную шайбу 23 поршня и стопорное пружинное кольцо 24;
2. вставить проволоку диаметром 5—6 мм в компенсационное отверстие 12 и убедиться, что оно свободно и не перекрывается передней манжетой;
3. установить прокладку 4 и привернуть крышку 10 резервуара;
4. укрепить на шайбе цилиндра защитный резиновый кожух 1 стяжным кольцом, вставить шток 2 и закрепить на нем второй конец защитного кожуха;
5. прикрепить цилиндр к раме, соединить шток цилиндра с тормозной педалью и привернуть штуцеры гидравлического привода;
6. заполнить систему тормозной жидкостью; для этого залить в резервуар цилиндра жидкость и прокачать последовательно все тормоза колес, как это было указано выше, с целью удаления воздуха из системы.

Общая схема работы тормозной пневмосистемы.

При запуске двигателя одновременно включается в работу компрессор. Он забирает атмосферный воздухи подает его в систему до момента достижения рабочего давления. Давление в системе определяет и ограничивает регулятор давления. Избыток воздуха направляется через выпускной клапан обратно в атмосферу. После регулятора давления воздух прогоняется через осушитель воздуха. Это устройство необходимо для фильтрации различных примесей и удержания паров атмосферной влаги. Сухой воздух обеспечивает безаварийную работу системы, особенно в морозное время. В большинстве систем регулятор давления и осушитель воздуха объединены в общий узел, оснащенный небольшим отдельным ресивером. Ресивер помогает осушителю выполнять функцию регенерации.

После осушителя воздух распределяется четырехконтурным защитным клапаном:

• в два независимых контура рабочей тормозной системы, оборудованных раздельными ресиверами;
• в контур стояночной и аварийной систем, оснащенный самостоятельным ресивером (через этот контур также происходит питание системы торможения прицепа);
• в контур питания дополнительных потребителей воздуха (пневмоподвески и других).

• Кроме разделения потока воздуха клапан обеспечивает:
• последовательное заполнение контуров сжатым воздухом.
• при падении в каком-либо давления ниже допустимого – герметичность в остальных.

Водитель осуществляет управление главным тормозным краном через педаль тормоза. Через полости тормозного крана воздух под давлением нагнетается в тормозные камеры передних колес, через управляющие элементы – тормозные камеры задних колес. Камеры штоками воздействуют на механизмы разведения (сжатия) тормозных колодок. Автомобиль тормозит.

В контуре стояночной и аварийной тормозных систем воздух из ресивера подается на ручной тормозной кран, который управляет подачей воздуха в энергоаккумуляторы, которые устанавливаются как правило на задние колеса. Посредствам ручного тормозного крана сбрасывается давление из такого аккумулятора. В результате, пружина воздействует на испонительные механизмы. Она принудительно давит на шток тормозной камеры, обеспечивая безопасную постановку грузового автомобиля на стоянку. Энергоаккумуляторы помогают избежать аварии во время движения. Когда давление системы упадет ниже допустимого, они тормозят машину.

Еще из ресивера контура стояночной и аварийной тормозных систем подается питание на кран управления тормозами прицепа. Пневматические системы автомобиля и прицепа соеденяются с помощью питающих соединительных головок. Управляющие сигналы в систему торможения прицепа параллельно поступают от тормозных систем автомобиля: рабочей, стояночной, аварийной.

При соединении тормозной системы прицепа с основной тормозной системой грузовика подключаются отдельно:

• питающая магистраль исполнительных механизмов,
• управляющая магистраль.

Если на прицепе стоят тормозные камеры, оснащенные энергоаккумуляторами, дополнительно собирается цепь управления секциями энергоаккумуляторов. По питающей магистрали сжатый воздух, минуя тормозной кран прицепа, наполняет ресивер прицепа. По управляющей магистрали пневмосигнал подается в цепь управления тормозным краном прицепа. В зависимости от расположения осей, прицепы оснащаются одним или двумя регуляторами тормозных сил. Эти устройства позволяют корректировать выходной сигнал с тормозного крана, исходя из загрузки прицепа. Отрегулированный сигнал поступает в антиблокировочную систему прицепа.

Антиблокировочные системы грузовика и прицепа контролируют процесс равномерного торможения колесами. Их работу обеспечивают:

• датчики угловой скорости колес,
• электромагнитные клапаны – модуляторы,
• электронный блок управления,
• сигнальные лампы.

Система контроля и сигнализации – это манометр, показывающий водителю давление в пневмосистеме (иногда два, по числу контуров рабочей системы), и индикаторные лампы разного цвета, через датчики, контролирующие работу системы и сигнализирующие о ее состоянии.

Тормозная пневмосистема грузового автомобиля технически сложный механизм. Тяжелая габаритная машина должна надежно и предсказуемо вести себя на любой дороге. Знание устройства, принципа действия составных частей и элементов тормозной системы поможет в правильном уходе за ней. В благодарность – тормоза не подведут водителя в экстремальной ситуации.

Как продлить срок службы узлов тормозной системы

Тормоза из-за своих непростых условий работы долговечностью обязаны исключительно профилактическим мерам:

• надо с установленной регулярностью заменять тормозную жидкость, применяя только рекомендованную изготовителем;
• при каждой замене колодок суппорт следует разобрать, очистить и смазать направляющие, при необходимости заменив ремкомплект или хотя бы уплотнительные детали;
• нельзя перегревать тормоза, часто и без необходимости оттормаживаясь с высоких скоростей, на спусках лучше пользоваться торможением двигателем;
• колодки надо менять вовремя, не дожидаясь срабатывания индикатора предельного износа;
• это же относится и к дискам, доведение их до не предусмотренной конструкцией минимальной толщины вызывает запредельный выход поршней из цилиндров и износом уплотнений.

Особенно опасным эффектом будет появление разницы в торможении левых и правых колёс автомобиля из-за разной степени износа механизмов.

Такая езда недопустима, поскольку при экстренном торможении машину может развернуть и выбросить из полосы движения.

Обзор тормозов ободного типа

Обычно, когда появляется что-то новое, старое отходит на второй план и постепенно забывается. С ободными велосипедными тормозами так не случилось. Несмотря на появление достойной альтернативы в виде дисковых механизмов, ободные V-brake не стали частью истории.

Ободные тормоза типа v-brake

Преимущества ободных тормозов

1. Тормозное усилие обладает достаточной мощностью, которой хватает для передвижения внутри города и за его пределами.
2. Стоимость является привлекательной и доступной, поэтому нет необходимости искать более дешёвые, а следовательно, и менее качественные экземпляры.
3. Простая конструкция не создаёт сложностей при настройке, с которой справится любой дилетант. Для настройки потребуется шестигранник, отвёртка, минимум знаний и времени. К тому же при отсутствии сложных и дорогих деталей вероятность поломки оказывается минимальной.
4. Минимальный вес является важным преимуществом, которое для многих велосипедистов оказывает решающее влияние.
5. Не создают сложностей во время транспортировки велобайка.

Преимущества серьёзные, поэтому V-brake по-прежнему остаются популярными. Но не всё так гладко с этими тормозами. Недостатки у них также имеются.

Байк с тормозом v-brake

Недостатки ободных тормозов

1. В процессе торможения используется обод и его поверхность должна быть пусть и не идеально, но относительно ровной. Если на колесе имеются восьмёрки, то потребуется увеличивать расстояние между колодками, исправлять недостатки или менять колесо. В противном случае будет увеличен ход ручки тормоза, что может вызвать снижение мощности силы торможения.
2. Использование такого механизма в сильную непогоду оказывается усложнённым или вообще невозможным. Речь идёт не про небольшой дождь, а про конкретную грязь, которая налипает на колёсах. Хотя на таких дорогах никто не возьмётся гонять, а потому использование тормоза становится неактуальным.
3. Грязь и пыль способствуют сильному износу колодок. Отправляясь на велосипеде в горы, даже необходимо брать с собой запасные колодки. В этом случае будут более актуальными картриджные варианты, которые позволяют осуществлять замену не всей колодки, а только тормозной накладки.
4. Необходимость в проведении частой настройки. Этому способствует стирание колодок, искривление обода и сбивание степени отскока.

Многие компании занимаются выпуском ободных тормозов, но хорошие модели можно поискать в ассортименте Avid и Shimano. Отдельного слова заслуживает ви-брейковская гидравлика. Установка таких тормозов имеет место лишь в трейле.

Химический состав тормозной жидкости, как подобрать тормозную жидкость по химическому составу?

Гликоли. Большинство тормозных жидкостей основано на различных соединениях гликолей (двухатомных спиртов). Хотя эти соединения используются для получения тормозных жидкостей, удовлетворяющих требования стандарта DOT 3. их превышенные гигроскопические свойств являются причиной относительно встрой абсорбции влаги, сопровождающейся снижением температуры кипения тормозной жидкости. При условии, если свободные гидроксилы частично связаны сложными эфирами с борной кислотой. >разуется высококачественная тормозная жидкость DOT 4 (или «DOT 4+», Super DOT 4»), которая, при взаимодействии с влагой, полностью ее нейтрализует. Поскольку снижение темпе­ратуры кипения тормозной жидкости DOT 4 за время ее эксплуатации происходит значительно медленнее по сравнению с жидкостью DOT 3, срок службы увеличивается.

Жидкости на основе минеральных масел (ISO 7308). Преимуществом тормозных жидкостей созданных на основе минеральных масел. является отсутствие у них гигроскопичности, поэтому температура кипения (при отсутствии абсорбции влаги не снижается. Минеральные и синтетические масла для тормозных жидкостей отбираются с особой тщательностью. Для обеспечения как можно меньшей зависимости вязкости от температуры в тормозную жидкость добавляются спе­циальные присадки.

Нефтяная промышленность, помимо топлив, также поставляет для тормоз­ных жидкостей различные присадки, улучшающие их свойства. Следует от­метить, что не рекомендуется в тормоз­ные системы, в которых в качестве тормозной жидкости применяются гликоли добавлять тормозные жидкости, соз­данные на основе минеральных масел (или наоборот), чтобы не допустить на­бухания эластомеров.

Силиконовые жидкости (SAE J 1705). Поскольку силиконовые жидкости, так­же как и минеральные масла, не абсор­бируют влагу, они в ряде случаев ус­пешно применяются в качестве тормоз­ной жидкости. Недостатками сили­коновых жидкостей являются сущест­венно более высокая сжимаемость и худшие смазывающие свойства, что ог­раничивает их применение в качестве рабочей жидкости во многих гидравли­ческих системах,

Механические и гидравлические тормоза

Гидравлические и механические тормоза разнятся методом передачи усилия от тормозных ручек.

В механическом типе усилие от ручки передается посредством тросиков. При нажатии они натягиваются, и тормозная система прижимает колодки.

Работа гидравлических тормозов основана на изменении давления жидкости в шланге. Нажимая на ручку, велосипедист увеличивает давление, за счет чего специальный цилиндр возле колодки выталкивает ее, прижимает к диску или ободу.

«Гидравлика» определенно лучше «механики». Она позволяет плавно и быстро передать усилия, то есть получается притормаживать постепенно, а при необходимости затормозить практически мгновенно.

Существенным минусом гидравлических тормозов является их высокая стоимость. Ну и отремонтировать их сможет только профессионал, а в походных условиях это и вовсе малореально. Поэтому для длительных путешествий надежнее будет «механика». В остальных случаях, если финансы позволяют, выбор стоит делать в пользу «гидравлики».

Вакуумный усилитель тормозов

Чем большей становилась масса автомобиля, тем большее усилие требовалось приложить к педали тормоза, чтобы достаточно эффективно снизить скорость или остановить автомобиль. Было бы непростительной ошибкой не использовать те физические процессы, которые происходят во время работы двигателя. Ошибки не совершили — установили вакуумный усилитель. Почему вакуумный? Он использует разрежение, создаваемое во впускном коллекторе двигателя. Устройство такого усилителя несложное (рисунок 7.7): есть корпус, разделенный диафрагмой на две камеры – вакуумную и атмосферную. На штоке педали тормоза, внутри усилителя, установлен следящий клапан (Для простоты восприятия на рисунке 7.7 следящий клапан не показан), открывающий или перекрывающий доступ атмосферного давления в атмосферную камеру. Кроме того, установлена возвратная пружина диафрагмы усилителя. После усилителя последовательно установлен главный тормозной цилиндр.

Рисунок 7.7 Вакуумный усилитель тормозов в сборе с педалью и главным тормозным цилиндром.

Примечание
В силу различных конструктивных особенностей двигателей разрежение может подводиться не только от впускного коллектора, но и от специального вакуумного насоса. Например, для всех дизельных двигателей используется вакуумный насос, поскольку у них разрежение во впускном коллекторе небольшое.

Как это работает? Довольно просто: в исходном положении (когда тормозить никто не собирается) давление в обеих камерах одинаковое и равно давлению, создаваемому во впускном коллекторе. Как только возникнет необходимость затормозить, необходимо будет нажать на педаль тормоза — перемещение педали передастся через толкатель к следящему клапану. Клапан перекроет канал, который соединяет атмосферную камеру с вакуумной. Дальнейшее перемещение соединит атмосферную камеру с атмосферой. Возникнет перепад давления, который начнет воздействовать на диафрагму и перемещать ее, преодолевая усилие возвратной пружины, а диафрагма, в свою очередь, будет перемещать шток поршня главного тормозного цилиндра.

Примечание
Такая конструкция вакуумного усилителя обеспечивает значительное дополнение усилия (усилие может достигать пятикратного увеличения) на штоке поршня главного тормозного цилиндра, которое пропорционально усилию на педали тормоза. Если проще — чем сильнее вы будете давить на педаль, тем сильнее и эффективнее будет работать вакуумный усилитель.

Как только водитель отпустит педаль тормоза, атмосферный клапан перекроется, давление в обеих камерах усилителя выровняется, а диафрагма вернется в исходное положение под действием возвратной пружины.

Проверки вакуумного усилителя

Важно знать, что, садясь за рабочее место водителя, следует всегда проверять техническое состояние вакуумного усилителя. Как это сделать? Элементарно…. Для проверки работы вакуумного усилителя тормозов необходимо выполнить следующие процедуры:

Для проверки работы вакуумного усилителя тормозов необходимо выполнить следующие процедуры:

1. Запустить двигатель на 1-2 минуты, а потом заглушить его. Если при первом нажатии на педаль тормоза педаль нажата полностью, но при последующих нажатиях ход педали становится больше с каждым нажатием, значит усилитель работает правильно. Если высота хода педали остается неизменной, значит усилитель работает нормально.

Рисунок 7.8 Иллюстрация к п. 1.

2. При неработающем двигателе нажать на педаль тормоза несколько раз. Потом нажать на педаль тормоза и запустить двигатель. Если педаль движется вниз незначительно, это является нормальной работой усилителя. Если движение педали не изменяется, усилитель неисправен.

Рисунок 7.9 Иллюстрация к п. 2.

3. При работающем двигателе, нажать на педаль тормоза и потом остановить двигатель. Удерживать педаль нажатой около 30 секунд. Если высота педали не изменяется, усилитель работает нормально, если педаль поднимается — усилитель неисправен.

Рисунок 7.10 Иллюстрация к п. 3.

Выполнить три теста, описанных выше. Если хотя бы один тест из трех не соответствует нормальной работе, проверить обратный клапан, вакуумный шланг и усилитель на наличие повреждений.

Классификация тормозных систем автомобиля

Тормозная система автомобиля состоит из нескольких видов механизмов, каждый из которых выполняет определенные функции.

Одни из них взаимосвязаны между собой, другие могут выполнять несколько функций одновременно.

Но в целом, тормозная система включает в себя такие их виды:

• Рабочий механизм;
• Стояночный;
• Запасной;
• Вспомогательные.

Рабочий тормоз является основным.

Именно при помощи него осуществляется замедление движения вплоть до полной остановки во время движения.

Управляется он за счет педали, установленной в салоне. Нажимая на нее ногой с разным усилием, водитель регулирует скорость замедления автомобиля.

Для исключения повышения оборотов силовой установки с одновременным замедлением, управление педалями акселератора и тормоза осуществляется одной ногой — правой. То есть, водитель либо управляет мотором, либо тормозами.

Стояночный тормоз.

Предназначен для обездвиживания автомобиля во время стоянки и предотвращения самовольного его передвижения.

Организована работа этого типа тормозов так, что при стоянке водитель блокирует вращение колес.

Для этого также можно задействовать трансмиссию автомобиля (включенная передача не дает свободно вращаться колесам), но при постановке машины под уклоном трансмиссия не всегда может удержать автомобиль.

Используя же трансмиссию в паре со стояночным тормозом, можно достаточно эффективно обездвижить автомобиль, особенно если ручник послаблен и «не держит» автомобиль.

Дополнительно ручной тормоз является вспомогательным средством при начале движения на подъем.

Поскольку водитель не может одновременно управлять двумя педалями – газом и тормозом, то высока вероятность, что при попытке тронуться с места на подъем автомобиль откатиться назад.

В случае же использования ручника, машину можно удерживать, пока двигатель не сможет сдвинуть авто с места, а после тормоз отпустить, тем самым исключив вероятность отката назад.

Запасной тормоз.

Реализуется далеко не на всех автомобилях. Предназначен он для обеспечения торможения автомобиля в случае отказа рабочего механизма.

Может быть реализован как отдельная автономная система, воздействующая на тормозные механизмы колес, или же запасной тормоз может быть частью контура рабочей системы.

Зачастую этот тип на легковые авто не устанавливается, а его роль выполняется стояночный тормоз.

Вспомогательные механизмы.

Встречаются на грузовых автомобилях и позволяют разгрузить рабочий тормоз при движении на затяжных спусках.

Также к вспомогательным механизмам относятся контуры системы, отвечающие за срабатывание тормозных механизмов прицепов.

Виды, устройство и принцип работы

Конструктивно суппорт состоит из корпуса, поршней со штуцерами, скобы для фиксации колодок, направляющих, а также пыльников, уплотнительных и крепежных колец поршней.

Принцип работы достаточно простой.

1. Поршни подключаются к гидравлике тормозной системы. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, тормозной цилиндр создает давление в гидравлической системе, жидкость давит на поршни (рабочие цилиндры) суппорта и толкает их вперед.
2. Выдвигаясь под действием давления, поршень толкает и тормозную колодку (в зависимости от конструкции суппорта, только внутреннюю или обе сразу, об этом чуть дальше).
3. Колодки прижимаются к тормозному диску, причем сила и скорость сжатия зависят от того, как водитель давит на педаль. Под действием силы трения колесо тормозит.
4. Как только нажим на педаль тормоза прекращается, давление в гидросистеме падает и поршни отходят назад и отводят колодки от диска. Можно ехать!

Это общий принцип работы тормозного суппорта. Но было бы странно, если за долгие годы инженеры не придумали несколько разновидностей этой несложной конструкции. Сегодня можно встретить два основных типа суппортов: плавающие и фиксированные.

1. Плавающая конструкция — это более старый тип, который до сих пор используется в бюджетных автомобилях. Основная его особенность в том, что поршни находятся только на внутренней стороне суппорта и, соответственно, они управляют только внутренней тормозной колодкой. При торможении поршень выдвигается, колодка прижимается к диску, и одновременно приходит в движение направляющая скоба – она движется в обратную сторону и прижимает наружную колодку.

Устройство суппорта с плавающей конструкцией
Принцип работы суппорта с плавающей конструкцией: 1 — скоба; 2 — направляющая суппорта; 3 — уплотнительное кольцо-демпфер; 4 — суппорт с цилиндром; 5 — поршень; 6 — уплотняющая манжета; 7 — колодки; 8 — тормозной диск; 9 — тормозная жидкость; 10 — штуцер.

За счет того, что поршни находятся только с одной стороны, такая конструкция дешевле и проще в исполнении. Однако качество торможения не идеальное за счет того, что колодки прижимаются к диску не одновременно. Поэтому такие суппорта подходят для спокойной «семейной» езды, но не годятся для спорта и агрессивного стиля вождения. На видео, ниже, наглядно показан принцип работы плавающей конструкции.

https://youtube.com/watch?v=tFw8bcI-y8E

2. Фиксированная конструкция — более сложный конструктивно, но и более эффективный вариант. В таком суппорте поршни находятся с обеих сторон, так что при торможении обе колодки прижимаются к диску абсолютно синхронно. Гидравлические каналы суппорта связаны между собой, так что усилие распределяется одинаково.

Устройство суппорта с фиксированной конструкцией
Принцип работы суппорта фиксированной конструкции: 2 — болты крепления; 4 — суппорт с цилиндрами; 5 — поршни; 6 — уплотняющие манжеты; 7 — колодки; 8 — тормозной диск; 9 — тормозная жидкость; 10 — штуцер.

Суппорта фиксированного типа ставятся на автомобили, где важно качество, точность и информативность торможения. Их можно встретить в спорткарах, кроссоверах и внедорожниках, просто дорогих современных моделях

Принцип работы тормозной системы с суппортом фиксированной конструкции наглядно показан на видео-уроке, ниже.

В зависимости от конструкции, это может быть и один (в суппортах плавающего типа), и два, и больше. Самые мощные тормозные системы, рассчитанные на диски R22, могут иметь до 12 поршней, по 6 с каждой стороны. Чем больше поршней, тем четче и сильней срабатывает тормоз, колодки более равномерно прижимаются к диску. Конечно, в обычных поездках разница не слишком чувствуется, но в стритрейсинге хороший мощный суппорт – важный элемент тюнинга.

Однако чем больше поршней, тем ниже надежность конструкции. Больше риск получить протечку тормозной жидкости, больше риск любой другой поломки.

Схема дисковых тормозов

Дисковый тормозной механизм состоит из тормозного диска, который закреплен на колесе и вращается вместе с ним, двух неподвижных колодок, которые установлены внутри суппорта по обе стороны от тормозного диска.

Суппорт крепится на кронштейне. На суппорте, в его пазах также крепятся рабочие цилиндры, которые во время торможения прижимают тормозные колодки к диску.

Тормозные колодки после отпускания педали тормоза возвращаются в исходное положение пружинными элементами.

Тормозной диск в процессе торможения, под воздействием сил трения сильно нагревается. Охлаждение тормозных дисков происходит за счет конвективного омовения потоком воздуха. Для улучшения отвода накапливаемого диском тепла в нем делаются специальные отверстия и в этом случае диск является вентилируемым. Для еще большего повышения эффективности процесса торможения и нивелирования последствий перегрева диска на спортивных и скоростных автомобилях устанавливают тормозные диски, изготовленные с применением специальных керамических материалов.

Тормозной привод служит для обеспечения управления всеми составляющими тормозного механизма. В современных тормозных системах применяются такие типы тормозных приводов: механический, пневматический, гидравлический, электрический и комбинированный.

Механический привод применяется в стояночной тормозной системе (ручник). Механический привод — это система тяг, тросов и рычагов, которые служат для соединения рычага стояночного тормоза с тормозным механизмом задних колес автомобиля.

Существует также система механического привода стояночного тормоза, приводимая в действие с помощью ножной педали.

Гидравлический привод является наиболее распространенным типом привода в рабочей системе тормозов. Конструкция гидравлического привода включает: педаль тормоза, главный тормозной цилиндр, вакуумный усилитель тормозов, рабочие цилиндры, шланги и трубопроводы.

Принцип работы гидравлического привода тормозов описан чуть выше.

Для обеспечения надежности тормозной системы работа гидравлического привода организуется по двум (как правило) независимым контурам. При поломке одного контура, его функции берет на себя другой контур. Рабочие контуры могут дублировать функции друг-друга либо выполнять часть какую-то часть функций второго контура. Возможно также и выполнение каждым контуром строго своих функций. Наиболее распространенной является диагональная схема работы контуров.

Пневматический привод используется преимущественно в тормозной системе грузовых автомобилей.

Комбинированный тормозной привод, как следует из названия, представляет собой сочетание (комбинацию) двух видов привода (электропневматический, например).

Далее скажем пару слов о дополнительных системах, которые делают автомобиль более безопасным…

Анти-блокировочная система ABS, предназначается для предотвращения блокирования колес автомобиля во время очень сильного нажатия на педаль тормоза, что позволяет избежать движения юзом, и сохранить контроль над автомобилем. В состав системы ABS (Antilock Brake System) входят три элемента – это датчик измерения скорости, который устанавливается на каждом колесе, модулятор давления тормозной жидкости и блок управления системой ABS.

Система TCS создана на основе системы ABS и предназначена для предотвращения пробуксовывания колес во время слишком резкого старта или на скользкой дороге. Система (Traction Control System) существует и под названиями: ASR, ASC, ETS. Она отличается от системы ABS только наличием модифицированного блока управления.

ESP. Еще одной полезной системой, которая может устанавливаться на автомобиле, является система электронной стабилизации колес ESP. Эта система работает в повороте, причем его угол и скорость не имеют значения, при возникновении заноса задней оси автомобиля, ESP (Electronic Stability Program) обеспечивает подтормаживание переднего наружного колеса. В такой ситуации образуется стабилизирующий момент, возникающий между колесами автомобиля, который возвращает движущийся автомобиль на безопасную траекторию.

Барабанные и дисковые тормоза

Барабанный тормозной механизм (рис. 4) состоит из:

• тормозного щита,
• тормозного цилиндра,
• двух тормозных колодок,
• стяжных пружин,
• тормозного барабана.

Схема работы барабанного тормозного механизма

1 – тормозной барабан; 2 – тормозной щит; 3 – рабочий тормозной цилиндр; 4 – поршни рабочего тормозного цилиндра; 5 – стяжная пружина; 6 – фрикционные накладки; 7 – тормозные колодки

Тормозной щит жестко крепится на балке заднего моста автомобиля, а на щите, в свою очередь, закреплен рабочий тормозной цилиндр. При нажатии на педаль тормоза поршни в цилиндре расходятся и начинают давить на верхние концы тормозных колодок. Колодки в форме полуколец прижимаются своими накладками к внутренней поверхности круглого тормозного барабана, который при движении автомобиля вращается вместе с закрепленным на нем колесом. Торможение колеса происходит за счет сил трения, возникающих между накладками колодок и барабаном. Когда же воздействие на педаль тормоза прекращается, стяжные пружины оттягивают колодки на исходные позиции.

Преимущества барабанных тормозов:

• низкая стоимость, простота производства;
• обладают эффектом механического самоусиления. Благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.

Дисковый тормозной механизм (рис.5) состоит из:

• суппорта,
• одного или двух тормозных цилиндров,
• двух тормозных колодок,
• тормозного диска.

Схема работы дискового тормозного механизма

1 – наружный рабочий цилиндр (левого) тормоза; 2 – поршень; 3 – соединительная трубка; 4 – тормозной диск переднего (левого) колеса; 5 – тормозные колодки с фрикционными накладками; 6 – поршень; 7 – внутренний рабочий цилиндр переднего (левого) тормоза

Суппорт закреплен на поворотном кулаке переднего колеса автомобиля. В нем находятся два тормозных цилиндра и две тормозные колодки. Колодки с обеих сторон «обнимают» тормозной диск, который вращается вместе с закрепленным на нем колесом. При нажатии на педаль тормоза поршни начинают выходить из цилиндров и прижимают тормозные колодки к диску. После того, как водитель отпустит педаль, колодки и поршни возвращаются в исходное положение за счет легкого «биения» диска. Дисковые тормоза очень эффективны и просты в обслуживании. Даже новичку замена тормозных колодок в этих механизмах доставляет мало хлопот.

Преимущества дисковых тормозов:

• при повышении температуры характеристики дисковых тормозов довольно стабильны, тогда как у барабанных снижается эффективность
• температурная стойкость дисков выше, в частности, из-за того, что они лучше охлаждаются
• более высокая эффективность торможения позволяет уменьшить тормозной путь
• меньшие вес и размеры
• повышается чувствительность тормозов
• время срабатывания уменьшается
• изношенные колодки просто заменить, на барабанных приходится предпринимать усилия на подгонку колодок, чтобы одеть барабаны
• около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски

Устройство дисковых тормозов на велосипеде

Дисковые тормоза завоевывают день ото дня все большую популярность. Они могут быть передними и задними, механическими и гидравлическими. То, как устроен дисковый тормоз, делает этот тип конструкции очень востребованным.

Стальной диск, или ротор, размещается на втулке обычно с левой стороны. Калипер, устройство, сжимающее ротор тормозными колодками, крепится также к втулке. Тормозное усилие передается при помощи тросика или гидролинии, идущих от тормозной ручки на руле.

1. Механические дисковые тормоза. В этой конструкции используется такой же трос, как, например, в «Ви-брейках». Простотой инженерного решения и объясняются плюсы и минусы этой схемы передних тормозов велосипеда.

Минусы:

• частое растяжение и заедание троса;
• большое количество трущихся частей, и, как следствие, необходимость частой замены комплектующих;
• уровень модуляции хуже, чем в гидравлике.

Преимущества:

• возможность ремонта «на коленке» благодаря простоте конструкции дисковых тормозов велосипеда;
• относительно низкая цена.

2. Гибридные дисковые тормоза. Их схема работы объединяет в себе принципы механики и гидравлики. Если подробнее, то тормозное усилие на гидравлическую часть тормоза передается с помощью тросика.

Такой тип мало распространен: считается, что его преимущества по отношению к чистой механике недостаточно велики по сравнению с разницей в цене.

3. Гидравлические дисковые тормоза. Дисковый тормоз состоит из средства передачи тормозного усилия и самого тормоза. Тормозное усилие передается по специальной трубке высокого давления. Нажатие на ручку заставляет главный тормозной цилиндр давить на жидкость в трубке, от чего давление передается тормозному цилиндру в суппорте.

Минусы:

• высокая возможность протечки;
• высокая цена;
• сложность ремонта и настройки;
• большой вес.

Плюсы:

• высокая эффективность при правильной настройке;
• передача тормозного усилия практически без изменений, то есть отличная модуляция.

То, как устроены гидравлические тормоза на велосипеде, делает их лучшим выбором для горных велосипедов высокого класса.

Что лучше механика или гидравлика?

Устройство гидравлической и механической систем по многим моментам похоже. Однако, сравнить по отдельным пунктам не помешает. Вот список основных характеристик:

• Цена. Гидравлика дороже механической системы. В особенности, это касается топовых моделей велосипедов;
• Масса, размеры. Механика более громоздкая, тяжеловесная и массивная;
• Модуляция, мощность. Гидравлика в этом отношении на порядок лучше механики. Механические тормоза также функционируют неплохо, но они по своим характеристикам не слишком превосходят качественные ви-брейки. Гидравлика не требует никаких усилий при производстве торможения, не в пример механике;
• Настройка. Конечно, гидравлическая система для велика сложнее, зато не требует постоянной подстройки. Это лучше и удобнее. Механику надо периодически подстраивать, поскольку тормозные колодки изнашиваются;
• Ремонтопригодность велосипеда. В этом отношении, как говорится, все сложно. Чтобы отремонтировать механическую систему, нужны оригинальные комплектующие. Восстановление гидравлики велобайка требует определенных знаний. Кроме того, механика надежнее.

Как видите, гидравлическая система велосипеда по многим характеристикам превосходит «механику», но она более сложная и дорогостоящая. Что же касается механики, то она более простая, надежная, но по эксплуатационным свойствам ненамного лучше привычных ободных тормозов.