Книга тормозные системы легковых автомобилей
Книга тормозные системы легковых автомобилей
Стояночный тормоз (рис. 50) приводится в действие поднятием рычага стояночного тормоза (в обиходе – «ручника») в верхнее положение. При этом натягиваются два металлических троса, последний из которых заставляет тормозные колодки задних колес прижаться к барабанам. И как следствие этого, автомобиль удерживается на месте в неподвижном состоянии. В поднятом состоянии, рычаг стояночного тормоза автоматически фиксируется защелкой. Это необходимо для того, чтобы не произошло самопроизвольное выключение тормоза и бесконтрольное движение автомобиля в отсутствии водителя.
Основные неисправности тормозных систем
Увеличенный ход педали или «мягкая» педаль тормоза случается из-за сильного износа накладок тормозных колодок, наличия воздуха в системе гидропривода, утечки тормозной жидкости.
Для устранения неисправности необходимо заменить тормозные колодки, устранить утечку тормозной жидкости путем замены поврежденных деталей, прокачать систему гидропривода для удаления воздуха.
Увод автомобиля в сторону (при торможении) возможен по причине выхода из строя одного из колесных тормозных цилиндров, чрезмерного износа или замасливания накладок тормозных колодок одного из колесных тормозных механизмов.
Для устранения неисправности необходимо заменить неисправный цилиндр и тормозные колодки, а загрязненные колодки следует промыть.
Шум при нажатии на педаль тормоза или вибрации возникают по причине загрязнения тормозных механизмов, чрезмерного износа накладок тормозных колодок, ослабления или поломки стяжных пружин задних тормозных колодок, неравномерного износа тормозных барабанов или дисков.
Для устранения неисправности следует промыть загрязненные колодки, а изношенные и поврежденные колодки, барабаны, диски и пружины необходимо заменить на новые.
Эксплуатация тормозной системы
Любая неисправность в тормозной системе может привести к весьма неприятным последствиям. Поэтому при эксплуатации автомобиля следует внимательно относиться к работе тормозов своего автомобиля.
Конечно, водителю легче заметить изменения в эффективности торможения своего автомобиля во время движения, сидя в салоне. Но бывает смешно и грустно, когда «водитель-наездник» «теряет» тормоза только из-за того, что вовремя не обратил внимание на постоянно уменьшающийся уровень жидкости в тормозном бачке. А ему было лень открывать капот автомобиля и рассматривать какие-то там бачки. В результате чего, уровень тормозной жидкости снизился до нуля и, при очередном нажатии на педаль тормоза, водитель уже «жал» не тормоза, а воздух. Надеюсь уговорил, и вы будете контролировать уровень тормозной жидкости. И вам будет спокойнее и нам, остальным, безопаснее.
«А куда делся уровень?» – законный вопрос с вашей стороны. К сожалению «ничто не вечно под луной» и детали тормозной системы в том числе. Со временем изнашиваются уплотнительные манжеты поршней цилиндров, от вибраций и ржавчины теряют свою герметичность трубки и шланги гидравлического привода тормозов, да и вообще любая жидкость может понемногу испаряться.
Если вы заметили подтеки на колесах или мокрые следы на сухом асфальте, совпадающие с местом расположения элементов тормозной системы, то следует отказаться от поездки и устранить неисправность. Машина без тормозов – убийца (как бы жестко это не звучало).
При работе тормозов все детали рабочих механизмов и пространство вокруг них очень сильно нагреваются. Это естественный процесс, так как торможение автомобиля есть ни что иное, как переход кинетической энергии движущейся машины в тепловую, за счет сил трения в механизмах торможения.
Устройство тормозной системы, неисправности, ремонт.
Тормозная система предназначена для управляемого изменения скорости автомобиля, его остановки, а также удержания на месте длительное время за счет использования тормозной силы между колесами и дорогой. Тормозная сила может создаваться колесным тормозным механизмом, двигателем автомобиля (т.н. торможение двигателем), гидравлическим или электрическим тормозом-замедлителем в трансмиссии.
Для реализации указанных функций на автомобиле устанавливаются следующие виды тормозных систем:
Рабочая тормозная система обеспечивает управляемое уменьшение скорости и остановку автомобиля.
Запасная тормозная система используется при отказе и неисправности рабочей системы. Она выполняет аналогичные функции, что и рабочая система. Запасная тормозная система может быть реализована в виде специальной автономной системы или части рабочей тормозной системы (один из контуров тормозного привода).
Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля на месте длительное время.
Тормозная система является важнейшим средством обеспечения активной безопасности автомобиля. На легковых и ряде грузовых автомобилей применяются различные устройства и системы, повышающие эффективность тормозной системы и устойчивость при торможении: усилитель тормозов, антиблокировочная система, усилитель экстренного торможения и др.
Устройство тормозной системы
Тормозная система имеет следующее устройство:
тормозной механизм;
тормозной привод.
Тормозной механизм предназначен для создания тормозного момента, необходимого для замедления и остановки автомобиля. На автомобилях устанавливаются фрикционные тормозные механизмы, работа которых основана на использовании сил трения. Тормозные механизмы рабочей системы устанавливаются непосредственно в колесе. Тормозной механизм стояночной системы может располагаться за коробкой передач или раздаточной коробкой.
В зависмости от конструкции фрикционной части различают:
барабанные тормозные механизмы;
дисковые тормозные механизмы.
Тормозной механизм состоит из вращающейся и неподвижной частей. В качестве вращающейся части барабанного механизма используется тормозной барабан, неподвижной части –тормозные колодки или ленты.
Вращающаяся часть дискового механизма представлена тормозным диском, неподвижная – тормозными колодками. На передней и задней оси современных легковых автомобилей устанавливаются, как правило, дисковые тормозные механизмы.
Дисковый тормозной механизм состоит из вращающегося тормозного диска, двух неподвижных колодок, установленных внутри суппорта с обеих сторон.
Суппорт закреплен на кронштейне. В пазах суппорта установлены рабочие цилиндры, которые при торможении прижимают тормозные колодки к диску.
Тормозной диск при томожении сильно нагреваются. Охлаждение тормозного диска осуществляется потоком воздуха. Для лучшего отвода тепла на поверхности диска выполняются отверстия. Такой диск называется вентилируемым. Для повышения эффективности торможения и обеспечения стойкости к перегреву на спортивных автомобилях применяются керамические тормозные диски.
Тормозные колодки прижимаются к суппорту пружинными элементами. К колодкам прикреплены фрикционные накладки. На современных автомобилях тормозные колодки оснащаютсядатчиком износа.
Тормозной привод обеспечивает управление тормозными механизмами. В тормозных системах автомобилей применяются следующие типы тормозных приводов:
Механический привод используется в стояночной тормозной системе. Механический привод представляет собой систему тяг, рычагов и тросов, соединяющую рычаг стояночного тормоза с тормозными механизмами задних колес. Он включает:
рычаг привода;
регулируемый наконечник;
уравнитель тросов;
тросы;
рычаги привода колодок.
На некоторых моделях автомобилей стояночная система приводится в действие от ножной педали, т.н. стояночный тормоз с ножным приводом. В последнее время в стояночной системе широко используется электропривод, а само устройство называетсяэлектромеханический стояночный тормоз.
Гидравлический привод является основным типом привода в рабочей тормозной системе. Конструкция гидравлического привода включает:
тормозную педаль;
усилитель тормозов;
главный тормозной цилиндр;
колесные цилиндры;
шланги и трубопроводы.
Тормозная педаль передает усилие от ноги водителя на главный тормозной цилиндр.
Усилитель тормозов создает дополнительное усилие, передоваемое от педали тормоза. Наибольшее применение на автомобилях нашел вакуумный усилитель тормозов.
Главный тормозной цилиндр создает давление тормозной жидкости и нагнетает ее к тормозным цилиндрам. На современных автомобилях применяется сдвоенный (тандемный) главный тормозной цилиндр, который создает давление для двух контуров.
Над главным цилиндром находится расширительный бачок, предназначенный для пополнения тормозной жидкости в случае небольших потерь.
Колесный цилиндр обеспечивает срабатывание тормозного механизма, т.е. прижатие тормозных колодок к тормозному диску (барабану).
Для реализации тормозных функций работа элементов гидропривода организована по независимым контурам. При выходе из строя одного контура, его функции выполняет другой контур. Рабочие контура могут дублировать друг-друга, выполнять часть функций друг-друга или выполнять только свои функции (осуществлять работу определенных тормозных механизмов). Наиболее востребованной является схема, в которой два контура функционируют диагонально.
На современных автомобилях в состав гидравлического тормозного привода включены различные электронные компоненты:
антиблокировочная система тормозов,
усилитель экстренного торможения,
система распределения тормозных усилий,
электронная блокировка дифференциалов,
Пневматический привод используется в тормозной системе грузовых автомобилей.
Комбинированный тормозной привод представляет собой комбинацию нескольких типов привода. Например, электро пневматический привод.
Принцип работы тормозной системы
Принцип работы тормозной системы рассмотрен на примере гидравлической рабочей системы.
При нажатии на педаль тормоза нагрузка передается к усилителю, который создает дополнительное усилие на главном тормозном цилиндре. Поршень главного тормозного цилиндра нагнетает жидкость через трубопроводы к колесным цилиндрам. При этом увеличивается давление жидкости в тормозном приводе. Поршни колесных цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам (барабанам).
При дальнейшем нажатии на педаль увеличивается давление жидкости и происходит срабатывание тормозных механизмов, которое приводит к замедлению вращения колес и поялению тормозных сил в точке контакта шин с дорогой. Чем больше приложена сила к тормозной педали, тем быстрее и эффективнее осуществляется торможение колес. Давление жидкости при торможении может достигать 10-15 МПа.
При окончании торможения (отпускании тормозной педали), педаль под воздействием возвратной пружины перемещается в исходное положение. В исходное положение перемещается поршень главного тормозного цилиндра. Пружинные элементы отводят колодки от дисков (барабанов). Тормозная жидкость из колесных цилиндров по трубопроводам вытесняется в главный тормозной цилиндр. Давление в системе падает.
Эффективность тормозной системы значительно повышается за счет применения систем активной безопасности автомобиля.
Тормозная система требует к себе самого пристального внимания. Эксплуатация автомобиля с неисправной тормозной системой запрещается. Поэтому каждый автомобилист должен знать основные неисправности тормозной системы и определить их по внешним признакам. В данной статье рассмотрены основные неисправности гидравлической рабочей тормозной системы легкового автомобиля.
В соответствии с конструкцией тормозной системы неисправности условно можно разделить на неисправности тормозного механизма, неисправности тормозного привода и неисправности усилителя тормозов.
Различают следующие неисправности дискового тормозного механизма:
износ, повреждение или загрязнение (замасливание) тормозных колодок;
износ, деформация, задиры на поверхности тормозных дисков;
ослабление крепления, деформация суппорта.
Основные неисправности тормозного привода включают:
заедание поршня рабочего цилиндра;
утечка тормозной жидкости в рабочем цилиндре;
заедание поршня главного цилиндра;
утечка тормозной жидкости в главном цилиндре;
повреждение или засорение шлангов, трубопроводов;
подсос воздуха в системе вследствие ослабления крепления.
Вакуумный усилитель тормозов может иметь следующие неисправности:
недостаточное разряжение во впускном коллекторе;
повреждение вакуумного шланга;
неисправность следящего клапана усилителя.
Все перечисленные неисправности тормозной системы в большей или меньшей степени снижают эффективность торможения автомобиля, поэтому представляют опасность для всех участников движения.
Причинами неисправностей тормозной системы являются:
нарушение правил эксплуатации тормозной системы (нарушение периодичности обслуживания, применение некачественной тормозной жидкости);
низкое качество комплектующих;
предельный срок службы элементов системы;
воздействие различных внешних факторов.
О наступлении неисправности тормозной системы свидетельствуют различные отклонения от нормальной работы, т.н. внешние признаки неисправностей, к которым относятся:
отклонение от прямолинейного движения при торможении;
большой ход педали тормоза;
скрежетание при торможении;
визг, свист при торможении;
снижение усилия на педали при торможении;
повышение усилия на педали при торможении;
вибрация педали при торможении (не путать с пульсацией педали при работе системы ABS);
низкий уровень тормозной жидкости в бачке.
Для облегчения контроля состояния тормозной системы в конструкции автомобиля используются различные датчики. Результаты измерений датчиками параметров системы выводятся в виде сигналов соответствующих ламп на приборной панели, показаний бортового компьютера.
На современном автомобиле применяются следующие сигнальные лампы тормозной системы:
низкого уровня тормозной жидкости;
износа тормозных колодок;
неисправности системы ABS;
неисправности системы ESP (ASR).
Для установления конкретных неисправностей системы активной безопасности применяется компьютерная диагностика автомобиля.
Видео о ремонте тормозных суппортов, на примере Toyota Prado 150:
Книга тормозные системы легковых автомобилей
Internal Combustion Engines: Applied Thermosciences [2015] Colin R. Ferguson & Allan T. Kirkpatrick
Since the publication of the Second Edition in 2001, there have been considerable advances and developments in the field of internal combustion engines. These include the increased importance of biofuels, new internal combustion processes, more stringent emissions requirements and characterization, and more detailed engine performance modeling, instrumentation, and control.
There have also been changes in the instructional methodologies used in the applied thermal sciences that require inclusion in a new edition. These methodologies suggest that an increased focus on applications, examples, problem-based learning, and computation will have a positive effect on learning of the material, both at the novice student, and practicing engineer level.
This Third Edition mirrors its predecessor with additional tables, illustrations, photographs, examples, and problems/solutions. All of the software is ‘open source’, so that readers can see how the computations are performed. In addition to additional java applets, there is companion Matlab code, which has become a default computational tool in most mechanical engineering programs.
Скачать книгу
https://t.me/physics_lib/8739
Книга тормозные системы легковых автомобилей
Сайт viamobile.ru поддерживает авторов представленной на сайте литературы в их желании защитить свои авторские права.
Все представленные на страницах ссылки на закачку недействительны!
Сайт viamobile.ru поддерживает авторов представленной на сайте литературы в их желании защитить свои авторские права.
Все представленные на страницах ссылки на закачку недействительны!
Тормозные системы легковых автомобилей
Составитель: Деревянко В.А.
Издательство: Петит
Год издания: 2001
Формат: PDF
Размер: 20 Мб
Качество: удовлетворительное
Страниц: 248
ISBN: 5-2748-0083-2
Язык: русский
Это Руководство было разработано для того, чтобы помочь автолюбителю решить любую проблему в тормозной системе самостоятельно. Наиболее современные автомобильные тормозные системы очень просты в обслуживании, при условии, что точно следуете описанной процедуре. Выполняя эти задачи самостоятельно, можно сэкономить деньги и получить знания. В этом Руководстве раскрываются «тайны» тормозной системы современного автомобиля.
Данная книга представлена исключительно для ознакомления! Скачать её невозможно, т.к. распространение и реализация данной электронной литературы с целью получения прибыли незаконны и запрещены! По вопросам приобретения печатной или электронной версии обращайтесь непосредственно к законным издателям либо к их представителям.
Эволюция тормозов: от первых авто до современных прототипов
Первые тормозные системы появились сразу же после изобретения лошадиной повозки. Даже в Римской империи колесницу останавливали с помощью рычага и деревянной колодки, которую прижимали к колесу. В сухую погоду система работала прекрасно, правда колодки быстро стирались. Во время дождя эффективность таких тормозов стремилась к нулю. Позже колодки начали устанавливать по двум сторонам от колеса, а на самих колодках появились кожаные накладки.
Колодки на паровозе. На первых паровозах тоже пользовались колодочной системой: деревянное бревно-рычаг прижимали к колесу, постепенно замедляя движение. В 1804 году изобретатель Ричард Тревитик собрал прототип паровоза — это была паровая карета с механическими ручными тормозами. Карета ездила по кольцевой железной дороге, соревнуясь в скорости с лошадьми.
Колодки на машине. Когда в конце 1890-х братья Мишлен выпустили каучуковые покрышки, деревянные колодки просто перестали работать.Во время торможения мягкая резина сразу же стиралась. Поэтому инженерам пришлось искать другие способы для остановки.
Ленточный тормоз. Проблему остановки каучуковых покрышек решали так: на колесе закрепляли тормозной барабан. Снаружи барабана закрепляли металлическую ленту и натягивали её с помощью системы механических рычагов. Чтобы затормозить, водитель тянул рычаг в кабине, лента затягивалась вокруг барабана — автомобиль останавливался. Считается, что такую концепцию ленты-троса, обмотанного вокруг барабана придумал Даймлер в 1899 году.
Эта конструкция не прижилась. При подъеме на холм, лента часто распускалась и переставала стягивать колесо — машина запросто могла скатиться вниз. Кроме того, лента легко перегревалась и быстро изнашивалась. На открытый механизм попадала грязь и вода с дороги, поэтому такие тормоза меняли каждые 200-300 километров. Какому покупателю понравится такой интервал замены? К концу 1910-х почти все автопроизводители отказались от этой системы.
Барабанные тормоза. В 1902 году Луи Рено, основатель Renault, запатентовал концепцию «барабанного тормоза» — концептуальное продолжение ленточного тормоза, который придумал Даймлер. Сначала это были чугунные колодки, прижимавшиеся к тормозному барабану с внутренней стороны.
В 1910 году автопроизводители полностью спрятали тормозной механизм внутрь самого барабана. Чугунные колодки заменили на накладки на основе асбеста. Грязь и пыль перестали быть помехой, колодки стирались гораздо медленнее — интервал замены увеличился до 1,5—2 тыс. километров.
Появление тормозной жидкости. Усилие от водителя к тормозам раньше передавалось механическим способом. Педаль тяжело выжималась, разные колеса замедлялись неравномерно, водители теряли управление при торможении. Проблему решила гидравлическая система: к каждому колесу подходили шланги, через которые специальная жидкость под давлением сдавливала колодки.
Первые версии гидравлических систем протекали, отверстия для залива жидкостей закрывала сыромятная кожа, которая высыхала и сжималась. А любая протечка приводила к отказу тормозов. К тому же жидкость внутри замерзала в холодное время. К 1931 гидравлическими тормозами пользовались только несколько компаний Dodge, Desoto и Plymouth.
Тридцатые-сороковые годы стали пиком автомобилизации во всем мире. Количество грузовых, легковых автомобилей и техники увеличивалось в разы. Вместе с этим росло число и производителей автокомпонентов. Так, в 1944 году японская компания Nisshinbo запустила производство фрикционных материалов.
Дисковые тормоза. В пятидесятые годы спортивные машины уже могли разгоняться до 200 км/ч, а большинство массовых машин стали более тяжелыми. Старая барабанная колодочная система не справлялась и сильно нагревалась. Поэтому автопроизводители обратились к старой разработке — дисковым тормозам, которые сдавливали не барабан, а железный диск на ступице.
Дисковые тормоза на самом деле появились раньше барабанных — идею запатентовал Фредерик Ланчестер в 1901 году. Только в то время не было подходящих материалов — медные накладки, сжимающие тормозной диск, издавали истошный визг. Уменьшить шум получилось с помощью асбестовой облицовки, которая и использовалась на таких тормозах до 1980-х годов.
Асбестовые волокна использовали во фрикционных смесях с 40-х годов прошлого века. Это дешевый материал, с хорошим коэффициентом трения, но к концу восьмидесятых комиссия ООН признала его вредным для здоровья людей и окружающей среды. Найти на замену асбесту другое вещество с такими же свойствами было не так-то просто.
С 1978 Nisshinbo вместе с Girling Ltd. работали над выпуском колодок без асбеста для дисковых тормозов коммерческих автомобилей. Вместо асбеста компании использовали стальные волокна, мелкие абразивные компоненты и медь.
Тормозные системы. Еще одно глобальное улучшение появилось в начале 70-х — Chrysler выпустила модель Imperial с антиблокировочной системой тормозов. Дальше на автомобилях появлялись системы и ассистенты вроде ESP, TCS, EBD, но сам принцип работы тормозной системы не менялся.
Что сейчас и в будущем
Все открытия, связанные с тормозами, сделаны довольно давно — в начале и середине двадцатого века. Эти системы используются до сих пор. Но торможение напрямую влияет на безопасность, поэтому производители тормозных систем постоянно работают над новыми улучшениями.
Внедрение электроники. Электронные системы помогают убрать механическую связь между педалью и тормозами. После нажатия на педаль, блок управления сам определяет, какое усилие передать суппортам. Такие системы умеют адаптироваться под стиль вождения и менять ход педали подстраиваясь под водителя.
Доработка колес. Continental выпустила прототип, где вместо стандартного тормозного диска на ступице колеса, используется огромный обод. А суппорт находится внутри обода. Такая система весит меньше привычных нам дисковых тормозов.
Эволюция материалов и компонентов. Производители постоянно экспериментируют с новыми материалами, увеличивая стабильность и уменьшая вес колодок.
Nisshinbo здесь не исключение. Каждая смесь — это комбинация от 10 до 25 ингредиентов, которую технологи тщательно подбирают для каждой модели колодки.
Весь процесс разработки, включая испытания, длится в течение одного-двух лет.
Наши инженеры работают и над формой компонентов. Чтобы минимизировать скрип и шумы колодок: мы уменьшили площадь соприкосновения колодки с диском, повысив тем самым давление в зоне контакта. А чтобы в процессе износа колодки эффект не пропадал, скос имеет J-образный профиль. С шумом помогает бороться и диагональный паз на самой колодке.
Почти все наши накладки — органические, без асбеста и стального волокна. Колодки с такими добавками более склонны к появлению трещин. Предотвратить это помогает именно диагональный паз.
Тормозные системы все время меняются: инженеры ищут новые способы для остановки автомобилей, а производители тормозных компонентов работают над комфортом торможения, уменьшают вес деталей, совершенствуют тормозные составы и конструкции компонентов. И это действительно важно: чем лучше работает система торможения, тем выше безопасность водителя и пассажиров.