Главный тормозной цилиндр — устройство и принцип работы

Первая функция гидравлического привода тормозов автомобиля – преобразование силы нажатия на педаль в пропорциональное ей давление жидкости в магистралях. Этим занимается главный тормозной цилиндр (ГТЦ), расположенный в районе моторного щита и соединённый штоком с педалью.

Что должен делать ГТЦ

Тормозная жидкость несжимаема, поэтому для передачи через неё давления на поршни исполнительных цилиндров достаточно приложить силу к поршню любого из них. Тот, который специально для этого предназначен и связан с педалью тормоза, называется главным.

Первые ГТЦ были устроены до примитивности просто. К педали крепился шток, второй конец которого давил на поршень с эластичной уплотняющей манжетой. Пространство за поршнем наполнено жидкостью, выходящей из цилиндра через штуцер трубопровода. Сверху обеспечивалась постоянная подпитка запасом жидкости, содержащимся в накопительном бачке. Примерно так сейчас устроены главные цилиндры гидропривода сцепления.

Но тормозная система куда важнее, чем управление сцеплением, поэтому её функции должны быть продублированы. Соединять между собой два цилиндра не стали, более разумным решением было создание одного ГТЦ тандемного типа, где два поршня расположены последовательно в одном цилиндре. Каждый из них работает на свой контур, утечки из одного почти не влияют на работу другого. Контуры распределяются по колёсным механизмам разными способами, чаще всего используется диагональный принцип, кода при любом единичном отказе остаются рабочими тормоза одного заднего и одного переднего колёс, но не по одному борту, а по диагонали кузова, левое переднее и правое заднее или наоборот. Хотя есть автомобили, где к передним колёсам подходят шланги обоих контуров, работающие на свой отдельный цилиндр.

Элементы ГТЦ

Цилиндр крепится к моторному щиту, но не прямо, а через вакуумный усилитель, облегчающий нажатие на педаль. В любом случае шток ГТЦ связан с педалью, отказ вакуума не приведёт к полной неработоспособности тормозов.

В состав ГТЦ входят:

• корпус цилиндра, внутри которого перемещаются поршни;
• расположенный вверху бачок с тормозной жидкостью, имеющий отдельные штуцеры для каждого из контуров;
• два последовательно расположенных поршня с возвратными пружинами;
• уплотнения манжетного типа на каждом из поршней, а также на входе штока;
• резьбовая пробка, закрывающая цилиндр с противоположного от штока торца;
• штуцеры отвода давления по каждому из контуров;
• фланец для монтажа к корпусу вакуумного усилителя.

Бачок выполняется из прозрачной пластмассы, поскольку важно иметь постоянный контроль за уровнем тормозной жидкости. Подхват поршнями воздуха недопустим, тормоза полностью откажут. На некоторых автомобилях бачки размещаются в зоне постоянной видимости для водителя. Для дистанционного контроля бачки снабжаются датчиком уровня с индикацией его падения на приборном щитке.

Порядок работы ГТЦ

В исходном состоянии поршни находятся в заднем положении, полости за ними сообщаются с жидкостью в бачке. Пружины удерживают их от самопроизвольного перемещения.

В результате усилия со стороны штока, первый поршень приходит в движение и перекрывает своей кромкой сообщение с бачком. Давление в цилиндре нарастает, начинает двигаться и второй поршень, нагнетая жидкость по своему контуру. Выбираются зазоры во всей системе, рабочие цилиндры начинают давить на колодки. Поскольку движение деталей при этом практически отсутствует, а жидкость несжимаема, то дальнейший ход педали прекращается, водитель лишь регулирует давление изменением усилия ноги. От этого зависит интенсивность торможения. Пространство за поршнями заполняется жидкостью через компенсирующие отверстия.

При снятии усилия поршни возвращаются под влиянием пружин, жидкость вновь перетекает через открывающиеся отверстия в обратном порядке.

Принцип резервирования

Если один из контуров потерял герметичность, то жидкость за соответствующим поршнем полностью выдавится. Но быстрое повторное нажатие подаст дополнительную порцию жидкости в исправный контур, ход педали увеличится, но давление в исправном контуре восстановится, и машина сохранит способность к замедлению. Не надо только повторять нажатия, выбрасывая через прохудившийся контур всё новые количества из напорного бачка. После остановки останется только найти неисправность и устранить, прокачав систему от попавшего воздуха.

Возможные неисправности

Все проблемы ГТЦ связаны с нарушениями работы уплотнений. Утечки через поршневые манжеты приводят к перепусканию жидкости, педаль будет проваливаться. Ремонт заменой комплекта малоэффективен, сейчас принято заменять ГТЦ в сборе. К этому времени уже начинается износ и коррозия стенок цилиндров, восстановление их экономически не оправдано.

Течь может наблюдаться и в месте крепления бачка, тут замена уплотнений может помочь. Сам бачок достаточно прочен, нарушения его герметичности встречаются редко.

Начальное удаление воздуха из нового цилиндра производится заполнением его жидкостью самотёком при ослабленных штуцерах обоих контуров. Дальнейшая прокачка производится через штуцеры рабочих цилиндров.