Авто стоп

Мы ездим на более быстрых и тяжелых машинах и останавливаем их все эффективнее. Это связано с повышением эффективности одного из основных и важнейших компонентов каждого транспортного средства – тормозной системы.

С самого начала автомобилестроения он обеспечивает не только комфорт вождения, но прежде всего безопасность нашу и наших близких, а также других участников дорожного движения Его состояние следует регулярно проверять, и, безусловно, будет легче, когда мы научимся из каких элементов он состоит и как работает.

то, что мы находим в наших транспортных средствах, является гидравлической системой. Его действие чрезвычайно просто и основано на принципах физики поведения жидкостей под действием внешнего давления (закон Паскаля). Когда мы кладем ногу на педаль тормоза, насос, поддерживаемый системой гидроусилителя руля, нагнетает тормозную жидкость под давлением по магистралям к поршням, расположенным в суппорте, которые прижимают тормозные колодки к диску, вращающемуся вместе с колесом. остановится.

При отпускании педали тормоза тормозная жидкость возвращается к насосу, поршень возвращается в исходное положение и давление в системе падает.Мотор выключается, эффективность торможения значительно падает.Самым большим преимуществом гидравлической тормозной системы является что тормозное усилие распределяется равномерно между правым и левым колесом, что не обеспечивалось ранее использовавшимися решениями на основе рычажной системы.

Другим важным физическим явлением, присущим торможению, является трение. Наиболее популярными фрикционными тормозными системами являются барабанные или дисковые тормоза. Последние доминировали в автомобилях на протяжении многих лет, в основном из-за большей эффективности и лучшего рассеивания тепла. Общее правило, однако, всегда одно и то же – механические элементы прижимаются к поверхностям, жестко соединенным с колесами, что вызывает трение, торможение и в то же время генерирует тепло, которое необходимо эффективно отводить.

В последнее время набирают популярность системы, использующие доп. Хотя в последних гибридах или электромобилях мы все еще можем встретить традиционные тормозные диски, они часто покрыты ржавым налетом. Это не значит, что машина мало ездит, просто она очень эффективна и часто, особенно в городском потоке, нет необходимости использовать классический тормоз.

В дополнение к самой популярной гидравлической тормозной системе в автомобильной промышленности также используются пневматические и механические системы (например, инерционный тормоз). Пневматика встречается в грузовых и сельскохозяйственных машинах. В такой системе роль тормозной жидкости играет воздух. Компрессор, приводимый в действие двигателем транспортного средства, поддерживает постоянное высокое давление в системе, и торможение происходит, когда давление начинает падать, например, в результате нажатия водителем на педаль тормоза. Работой такой системы управляет регулирующий клапан. Преимущество пневматической системы в том, что возможная неисправность, например, выключение двигателя, не приводит к полному исчезновению тормозного усилия, а блокирует механизм, приводящий к торможению транспортного средства.

Инерционный тормоз, также называемый инерционным, представляет собой простой тормоз, используемый в основном в легких прицепах (до 3,5 тонн). Когда он теряет скорость и под действием инерции «наезжает» на тягач, его сцепка приводит в действие рычаг, приводящий в действие тормоз колеса прицепа.

Кусочки головоломки

Классическая гидравлическая тормозная система. Cierny состоит из следующих компонентов: тормоз, сервопривод, тормозной насос, периферийная сеть, в которой циркулирует тормозная жидкость, суппорты, диски и тормозные колодки. Кроме того, имеются элементы электронных систем, поддерживающих или использующих торможение, например ABS. Итак, давайте подробнее рассмотрим части этой головоломки.

Тормозной сервопривод

Он выглядит как диск или барабан и обычно находится рядом с перегородкой моторного отсека со стороны водителя, за бачком тормозной жидкости. Его задача — увеличить давление на поршень главного цилиндра. Насколько сервопривод повышает комфортность пользования автомобилем, мы можем видеть, когда по какой-то причине нам нужно затормозить при выключенном двигателе (сервопривод тогда не работает). Тогда даже незначительное снижение скорости требует гораздо большего, чем обычно, нажатия на педаль тормоза, которая дополнительно становится «жесткой» после двух-трех нажатий, а ее ход крайне короткий.

При нажатии на тормоз мы не только оказываем давление на насос, но и открываем клапан, благодаря чему разрежение, создаваемое во впускном коллекторе или вакуумном насосе, начинает действовать на одну сторону диафрагмы сервопривода. Атмосферное давление действует с другой стороны. Разница между этими давлениями создает силу, которая передается от диафрагмы к поршню насоса. Оно прямо пропорционально давлению на педаль тормоза, поэтому водитель может легко регулировать тормозное усилие.

Главный цилиндр

Отвечает за создание нужного давления в системе. Он состоит из корпуса с входным и выходным каналами для тормозной жидкости, нажимной пружины, уплотнительных колец, поршня и цилиндра и соединяется непосредственно с педалью тормоза, как правило, через сервоприводную систему. Бачок с тормозной жидкостью расположен на главном тормозном цилиндре. Пробка оснащена датчиком уровня жидкости, подключенным к индикатору на панели приборов. Поскольку современным автомобилям требуются двухконтурные тормозные системы (подробнее об этом чуть позже), в них используется тандемный насос.

Внутренняя часть цилиндра в таком насосе она разделена на две рабочие части при помощи свободного, не связанного между собой поршня. После нажатия на педаль тормоза основной золотник механически перемещается в сторону свободного золотника. Одновременно тормозная жидкость перекачивается из расширительного бачка в магистрали, подсоединенные к задним тормозам автомобиля. Под действием давления свободный поршень направляется к передней части насоса, транспортируя жидкость к передним тормозным магистралям. Если в каком-либо из контуров заканчивается тормозная жидкость, главный и свободный поршни могут занять такое положение, при котором неисправный контур перекрывается. Некоторые насосы работают по перекрестной схеме: один контур для левого переднего и правого заднего колес, а другой — для правого переднего и левого заднего колес.

Тормозная жидкость и тормозные магистрали (сеть по периметру)

В замкнутой периферийной сети циркулирует несжимаемая жидкость, которая давит на цилиндры зажима под действием возрастающего давления. Тормозная жидкость в исправно функционирующей системе имеет очень долгий срок службы, а ее потеря хоть и неизбежна, но медленна. Проблема в том, что он гигроскопичен (впитывает влагу) и постепенно теряет свои свойства. В крайних случаях температура кипения может упасть настолько, что при торможении жидкость просто выкипит и тормоза перестанут работать. Поэтому рекомендуется менять его каждые 2-3 года.

Типичная тормозная система имеет два типа шлангов: жесткие и гибкие. Жесткие изготавливаются из стальных или медных трубок, обтянутых пластиковой оплёткой, и обычно прячутся где-нибудь в шасси. Однако концевые элементы системы должны быть гибкими, поскольку они непосредственно взаимодействуют с подвижными элементами подвески, такими как амортизаторы и пружины. Поэтому они короткие, примерно 30-40 см, и сделаны из резины.

Как уже было сказано, тормозная система в автомобиле состоит из двух контуров. Это решение используется для обеспечения максимально возможного уровня безопасности. В случае выхода из строя одной из систем другая остается активной и способна безопасно остановить транспортное средство.

Тормозные суппорты

Суппорты включают, среди прочего, поршни и фрикционные накладки. Диск вращается вместе с колесом и жестко закреплен на его ступице. С другой стороны тормозной суппорт он постоянно прикреплен к поворотному кулаку. Когда мы нажимаем на педаль тормоза, внутренняя колодка сначала перемещается к диску, а хомут отодвигается на штифты, расположенные в бугеле. Хомут, продвигаясь в салон автомобиля, вызывает прилегание к диску второго блока. С этого момента давление равномерное (с одинаковой силой) и сохраняется до тех пор, пока нога не будет снята с педали тормоза. Количество поршней зависит от назначения транспортного средства — обычно встречаются плавающие (колебательные) или скользящие (параллельно оси колеса) однопоршневые тормоза; на задней оси мы часто находим два поршня. В спортивных автомобилях может быть до шести поршней.

Тормозные диски и колодки

Тормозные диски используются с 50-х годов, но наибольшую популярность они получили в последние десятилетия. Все более мощные автомобили требуют все более эффективных тормозов, хорошо отводящих тепло. Поэтому дисковые тормоза являются оптимальным решением. Фрикционные элементы прижимаются к диску в осевом направлении, а не радиально, как в барабанном тормозе, а также симметрично, благодаря чему силы давления могут быть очень большими. Даже небольшие тормозные колодки создают высокий тормозной момент, так что большая часть дисков может быть открыта, что приводит к лучшему отводу тепла. Чтобы улучшить охлаждение горячих дисков, конструкторы изобрели вентилируемые диски (каналы в центре диска), просверленные и прорезанные.

Преимуществом дисковых тормозов является также точное дозирование тормозного усилия.Диски чаще всего изготавливаются из литой стали или высокоуглеродистого чугуна, они неразъемно крепятся к ступице колеса, а тормозные колодки, размещенные в суппорте, запрессовываются к внешним поверхностям диска. 

Черные элементы в народе называются блоками. Это было связано с тем, что первые автомобили были оснащены механическими тормозами, в которых обод колеса сжимался с помощью деревянных брусков, обтянутых кожей. Тормозные колодки имеют многослойную конструкцию. Они состоят из несущей пластины, так называемого между слоем, изолирующим пластину от фрикционного материала, который может быть выполнен из различных смесей в зависимости от назначения накладок. Наиболее часто используются графит, стальная вата, медное волокно, бронзовые опилки, стекловолокно.

В блоках лучшего качества с другой стороны несущей пластины дополнительно имеются специальные крышки, так называемые прокладка для предотвращения скрипа при торможении. Тормозные колодки изнашиваются. Чем больше изношены колодки, тем дальше выдвигаются поршни в тормозных суппортах. Это, в свою очередь, увеличивает мощность тормозной системы и снижает давление и уровень жидкости в бачке с тормозной жидкостью. Иногда может загораться индикатор уровня жидкости.

То же самое будет и с износом колодок со встроенным датчиком. Однако обычно производители используют самый простой, но проверенный способ – в хомуты устанавливаются специальные

пластины, которые издают металлический шум при торможении с изношенными тормозными колодками.

Барабанные тормоза

Барабанные тормоза постоянно используются в автомобильной промышленности с 1902 года, когда Луи Рено впервые применил их в легковом автомобиле. До середины ХХ века их устанавливали на обе оси практически всех типов автомобилей. Сегодня его заменили более эффективными. дисковые тормоза. Иногда «барабаны» все же можно встретить на задней оси городских или бюджетных автомобилей. Свое название они получили от основного элемента, который крепится к ступице колеса и вращается вместе с ней во время движения.

Внутри барабана находятся две тормозные колодки округлой формы, обычно соединенные между собой цилиндром с тормозной жидкостью и двумя пружинами. При торможении цилиндр под действием давления жидкости раздвигает наружу губки, которые поворачиваются на небольшой угол и прижимают находящиеся на них фрикционные накладки к внутренней поверхности тормозного барабана. После торможения пружины возвращают челюсти в исходное положение.

Преимущества барабанных тормозов это простота конструкции и более высокая износостойкость фрикционных накладок по сравнению с тормозными колодками (могут работать до 100 XNUMX км на задней оси). Однако они легко перегреваются, что обусловлено их конструкцией — встроенный барабан хуже рассеивает тепло, чем открытый экран. Кроме того, существует проблема загрязнения – диски самоочищаются, а «барабаны», наоборот, легко накапливают грязь, к тому же тяжелее дисковых тормозов, а значит, увеличивается неподрессоренная масса.

Красные зажимы

Система торможенияКак и почти любую автомобильную систему, ее можно модифицировать, чтобы изменить ее параметры и улучшить ее работу. Чаще всего это тюнинг, связанный со спортом или спортивными автомобилями в целом.

При динамичной, быстрой езде, не обязательно на трассе, тормозная система работает с гораздо большей частотой и нагрузками, чем обычно. Поэтому его компоненты должны быть более прочными и обеспечивать больший тормозной момент. Суппорты, диски и колодки больше, так что увеличенная поверхность трения дает более сильное тормозное усилие. Больший диск труднее нагреть, а значит, повышается его термостойкость. Часто используется, например Керамические тормозные диски, армированные углеродным волокном — они более долговечны, более устойчивы к истиранию, более долговечны, им не страшны высокие температуры (до 800 градусов Цельсия) и, соответственно, неблагоприятное явление фэйдинга (снижение тормозного усилия после нагрева дисков и колодок из-за образование так называемой газовой подушки).

Исчезновение также ограничивается соответствующей модификацией поверхности диска, например, его надрезом или сверлением. Кроме того, зубчатый диск постоянно режет поверхность колодки, удаляя при этом грязь, благодаря чему тормозное усилие не ослабевает. Спортивные суппорта, кроме того, что они более массивные, дополнительно окрашены в яркие цвета, что добавляет гоночного колорита, что также желательно в автомобилях такого типа. Спортивные колодки, напротив, имеют более высокий коэффициент трения, более высокую термостойкость и меньшую инерцию, т. е. они быстрее реагируют на нажатие педали тормоза, но следует помнить, что такие колодки не подходят для дорожного движения, поскольку они нужно прогревать перед торможением и быстрее изнашиваются. Тормозные магистрали в спортивных автомобилях изготовлены из тефлона и дополнительно защищены слоем стальной оплётки.

Руководство

Он также является частью тормозной системы автомобиля. Стояночный тормоз, широко известный как «ручной», хотя иногда для его активации можно использовать дополнительную педаль. Его цель — обездвижить автомобиль в неподвижном состоянии, особенно на склоне. Это также дополнительная защита в случае выхода из строя основной тормозной системы. Обычно его заводят потянув за специальный рычаг, который механически (с помощью троса) блокирует челюсти или блоки колес заднего моста.

В современных автомобилях все чаще мы не встречаем «ручной» рычаг. Ее заменила кнопка на центральной консоли, активирующая электрический стояночный тормоз (EPB). Во французских и японских автомобилях наиболее распространена электромеханическая версия EPB — кнопка активирует мотор с шестерней, которая тянет традиционные стропы. В случае более технологичной электросистемы тросы исчезают, а блокировка дисков осуществляется электродвигателями, расположенными в колесных скобах заднего моста.

EPB обычно есть две полезные функции: автоудержание и помощь на подъеме. Первый автоматически включает стояночный тормоз, когда автомобиль останавливается. Это особенно удобно на автомобилях с Автоматическая коробка передачпоскольку это избавляет водителя от необходимости держать ногу на педали тормоза, например, когда он стоит перед светофором.

Вторая система полезна на холмах. После отпускания педали тормоза горка работает несколько секунд и деактивируется при включении сцепления и привода, что позволяет автомобилю двигаться плавно, не временно и не напрягая некоторых водителей от скатывания назад.

EPB тормоз он очень прост и удобен в эксплуатации, но следует помнить, что он работает только при питании от батареи. При отсутствии электричества автомобиль не заведется, и наложенный тормоз необходимо разблокировать вручную. Электрическая «ручная» система более сложна, чем традиционная система, и более подвержена износу и поломкам. Ремонт тоже дороже.

Электронная помощь

Хотя тормозная система по своей сути механическая, в современных автомобилях ее неотъемлемой частью стали различного рода электронные усилители. Прежде всего, я имею в виду макет АБС (антиблокировочная тормозная система), предотвращающая блокировку колес при торможении.

Важнейшими элементами системы ABS являются датчики, отслеживающие скорость вращения каждого колеса, а собранная информация отправляется на контроллер всей системы. Компьютер использует их для корректировки тормозного усилия. Когда при торможении одно из колес теряет сцепление с дорогой (например, на скользкой или песчаной поверхности), АБС с помощью электромагнитных клапанов моментально снижает давление в соответствующей окружной системе, а в более сложных системах, особенно у несчастного колеса , пока он не начнет вращаться с нужной скоростью. В результате автомобиль более устойчив при торможении, снижается риск заноса и сокращается тормозной путь.

АБС это часть более развитых систем, таких как ESP или ACC. Он также частично интегрирован (общий блок управления) с противобуксовочной системой ASR (), которая предотвращает пробуксовку ведущих колес при ускорении или подъеме в гору. В этом случае система ASR увеличивает или уменьшает крутящий момент, подаваемый на колеса с электроприводом, но дополнительно активирует тормоз и регулирует тормозное усилие для достижения оптимальной степени проскальзывания. В простейших системах ASR используется только тормоз. ASR также доступен под торговыми названиями TCS, TRC и DSC.

Устерки

Несмотря на то, что конструкция тормозной системы довольно проста, она не требует технического обслуживания и безотказной работы. Чаще всего повреждается помпа, тормозные магистрали и диски, также могут быть проблемы с «механикой». Тормозные магистрали перетираются или ржавеют, а тормозная жидкость вытекает, снижая давление в системе. Бывает и так, что колодки слишком слабо прижимаются к диску из-за заедания поршней в суппортах. Многие отказы связаны с перегревом отдельных компонентов системы. Очень часто горячие диски «плавятся» неосторожным водителем в холодной воде из лужи, что приводит к их деформации. В результате ощущаем сильное биение руля при торможении.

Элементы трения, в основном тормозные колодки, подвержены естественному износу, и крайне важно проверять их состояние и заменять изношенные. Заменяем комплект всегда по всей оси; то же самое верно для дисков, которые изнашиваются и могут подвергаться коррозии. Колодки также могут изнашиваться неравномерно из-за трения об изношенные диски.Стоит время от времени проверять, не герметична ли тормозная система. Однако в случае стояночного тормоза трос может порваться или могут возникнуть другие неисправности, например, из-за коррозии.

В случае с тормозной системой, от исправности и срока службы которой зависит наша жизнь и здоровье, людей, которые путешествуют с нами на автомобиле, часто наших родственников, но и пешеходов, никогда нельзя идти на компромисс и терпеть пренебрежение. Необходимо регулярно проверять его состояние и немедленно устранять каждый, даже самый мелкий дефект, используя проверенные, качественные комплектующие.