Приводы тормозных систем
Механический тормозной привод применяется для сто-
яночной тормозной системы благодаря тому, что он может
обеспечить высокую надежность при длительном действии.
На легковых автомобилях в качестве стояночного тор-
мозного механизма в основном используют механизмы зад-
них колес с рычажно-тросовым приводом .
В грузовых автомобилях конструкция привода зависит
от конструкции и места установки стояночного тормозного
механизма, который может устанавливаться в трансмиссии
(ГАЗ, ЗИЛ), а также в стояночной тормозной системе, мо-
гут использоваться колесные тормозные механизмы рабо-
чей тормозной системы (КамАЗ, КЛЗ). Например, на авто-
мобиле ЗИЛ-431410 применяется барабанный колодочный
тормозной механизм, установленный на конце ведомого вала
коробки передач. Привод к нему осуществляется короткой
рычажной системой, что возможно при малом расстоянии
от рычага управления до тормозного механизма.
Гидравлический тормозной привод состоит из ряда узлов
и деталей, основными из которых являются:
• главный тормозной цилиндр;
• колесные тормозные цилиндры.
Гидравлический тормозной привод применяется на всех
легковых и некоторых грузовых автомобилях. Тормозная
система с гидравлическим приводом одновременно выпол-
няет функции рабочей, запасной и стояночной систем. Для
повышения надежности на легковых автомобилях ВАЗ и
АЗЛК применяют двухконтурный гидравлический привод,
который состоит из двух независимых приводов, действую-
щих от одного главного тормозного цилиндра на тормозные
механизмы отдельно передних и задних колес. На легковых
автомобилях ГАЗ с той же целью предусмотрен в приводе
тормозов разделитель, позволяющий использовать исправ-
ный контур тормозной системы в качестве запасной в случае
аварийного отказа другого контура.
Наиболее простая схема двухконтурного гидравлического
привода применена на автомобиле ВАЗ-2101 (рис. 106, а) с
главным тормозным цилиндром типа «Тандем» (рис. 106, б).
В нем имеются две секции с автономным питанием тормоз-
ной жидкостью. Передняя секция связана трубопроводом с
задним тормозным контуром, а задняя — с передним.
В гидроприводе автомобилей ГАЗ рабочие цилиндры
имеют резиновые предпоршневые манжеты. В расторможен-
ном состоянии в системе необходимо поддерживать неболь-
шое избыточное давление, чтобы не было подсоса воздуха и
система оставалась герметичной. В таких системах в глав-
ном тормозном цилиндре обязательно устанавливают обрат-
ный клапан, нагружающая пружина которого рассчитана на
поддержание заданного избыточного давления.
В главном тормозном цилиндре типа «Тандем» обратный
клапан отсутствует. При торможении перепускные клапаны
закрываются, герметизируя предпоршневые полости. В таком
тормозном приводе, как и у большинства современных авто-
мобилей, применяется регулятор тормозных сил, предотвра-
щающий вероятность юза задних колес при торможении.
В некоторых тормозных системах с гидроприводом, ког-
да применяются дисковые тормозные механизмы на пере-
дних колесах и барабанные — на задних, в приводе к диско-
вым тормозным механизмам устанавливают клапан задер-
жки, который обеспечивает одновременное начало тормо-
жения всех колес автомобиля. Наличие такого клапана обус-
ловлено тем, что для прижатия колодок в барабанных тор-
мозных механизмах необходимо вначале создать некоторое
давление для преодоления усилия стяжных пружин. В дис-
ковых тормозных механизмах такие растормаживающие пру-
жины отсутствуют.
Схема тормозного привода автомобиля ВАЗ-2105 допол-
няется наличием вакуумного усилителя, объединенного с
главным тормозным цилиндром, как и у других моделей
легковых автомобилей. На грузовых автомобилях, имеющих
гидравлический привод, применяют как вакуумные, так и
пневмоусилители.
Рассмотрим устройство основных элементов гидравли-
ческого привода на примере тормозной системы семейства
автомобилей ГАЗ.
Главный тормозной цилиндр приводится в дей-
ствие от тормозной педали. Корпус выполнен совместно с
резервуаром для тормозной жидкости. Внутри цилиндра
находится алюминиевый поршень с уплотнительным резино-
вым кольцом. Поршень перемещается под действием тол-
кателя, шарнирно соединенного с педалью. Днище поршня
упирается в уплотнительную манжету, прижимаемую пру-
жиной. Она же прижимает к гнезду впускной клапан,
совмещенный с нагнетательным.
Внутренняя полость цилиндра сообщается с резервуаром
через компенсационное и перепускное отверстия. При нажа-
тии на тормозную педаль под действием толкателя поршень
с манжетой перемещается и закрывает компенсационное от-
верстие, вследствие чего давление тормозной жидкости в
цилиндре увеличивается, открывая нагнетательный клапан,
и жидкость поступает к тормозным механизмам. Когда пе-
даль отпускается, то давление жидкости в приводе снижает-
ся и она перетекает по трубопроводам обратно в цилиндр.
При этом избыток тормозной жидкости через компенсаци-
онное отверстие возвращается в резервуар. В то же время
пружина, действуя на впускной клапан, поддерживает в си-
стеме привода небольшое избыточное давление и после пол-
ного отпускания педали тормоза.
Колесный (рабочий) тормозной цилиндр барабанного тор-
мозного механизма состоит из чугунного корпуса, внутрь
которого помещены два алюминиевых поршня с уплотни-
тельными резиновыми манжетами. В наружные торцы пор-
шней для уменьшения изнашивания вставлены стальные
сухари. Цилиндр с обеих сторон уплотнен пылезащитными
резиновыми чехлами. Тормозная жидкость в полость ци-
линдра поступает через присоединительный штуцер. Для
выпуска воздуха из тормозной системы в колесном тормоз-
ном цилиндре имеется клапан прокачки, защищенный рези-
новым колпачком.
Пружинное упорное кольцо, вставленное с натягом в
корпус цилиндра, служит для регулировки зазора между
колодками и барабаном тормозного механизма. Во время
торможения под действием давления тормозной жидкости
поршень цилиндра перемещается и отжимает тормозную
колодку. По мере изнашивания фрикционной накладки ход
поршня при торможении увеличивается и наступает момент,
когда он своим буртиком передвигает упорное кольцо,
преодолевая усилие его посадки. При обратном перемеще-
нии колодки под действием стяжной (растормаживающей)
пружины упорное кольцо остается на новом месте, так как
усилия пружины недостаточно, чтобы сдвинуть его назад.
Таким образом, достигается автоматическая выборка увели-
чения зазора между колодкой и барабаном, образовавшегося
вследствие износа фрикционной накладки.
Гидровакуумный усилитель. Работа этого уст-
ройства основана на использовании энергии разрежения во
внутреннем трубопроводе двигателя, благодаря чему созда-
ется дополнительное давление тормозной жидкости в гид-
равлической системе привода тормозов. Это позволяет при
сравнительно небольших усилиях, прилагаемых к тормоз-
ной педали, получать значительные усилия в тормозных
механизмах колес.
Гидровакуумный усилитель
Гидроусилитель соединен трубопроводами с главным
тормозным цилиндром, впускным коллектором двигателя
и разделителем тормозов. Камера усилителя представляет
собой выштампованные из стали корпус и крышку, между
которыми зажата диафрагма. Диафрагма жестко соединена
штоком с поршнем усилителя и отжимается конической пру-
жиной в исходное положение растормаживания. В поршне
усилителя расположен запорный шариковый клапан. Сверху
на корпусе цилиндра усилителя расположен клапан управ-
ления, который состоит из диафрагмы, поршня и самого
клапана. Здесь же размещен вакуумный клапан и связанный
с ним при помощи штока атмосферный клапан. Полости I и
II клапана управления сообщаются соответ-
ственно с полостями III и IV камеры усилителя, которая че-
рез запорный клапан соединена с выпускным коллектором
двигателя.
При отпущенной тормозной педали и работающем дви-
гателе в полостях камеры усилителя существует разреже-
ние, и под действием конической пружины все детали гид-
роцилиндра находятся в левом крайнем положении. В мо-
мент нажатия на педаль тормоза жидкость от главного тор-
мозного цилиндра перетекает через шариковый клапан в
поршне усилителя к тормозным механизмам колес. По мере
повышения давления в системе поршень клапана управле-
ния поднимается, закрывая вакуумный и открывая атмос-
ферный клапан. Атмосферный воздух через фильтр попада-
ет в полость IV, тем самым уменьшая в ней разрежение.
Поскольку в полости III разрежение продолжает сохранять-
ся, разность давлений между полостями III и IV выгибает
диафрагму, сжимая пружину усилителя, и через шток воз-
действует на поршень усилителя. При этом поршень усили-
теля испытывает давление двух сил — жидкости от главно-
го тормозного цилиндра и атмосферное со стороны диафраг-
мы, которые усиливают эффект торможения.
При отпускании педали тормоза давление жидкости на
клапан управления снижается, его диафрагма прогибается
вниз и открывает вакуумный клапан, сообщая между собой
полости III и IV. Давление в полости IV падает, и все под-
вижные детали камеры и цилиндра усилителя перемещают-
ся в исходное положение, происходит растормаживание тор-
мозных механизмов колес.
Если гидроусилитель неисправен, привод действует толь-
ко от педали главного тормозного цилиндра с меньшей эф-
фективностью.
Пневматический привод тормозных механизмов по срав-
нению с гидроприводом имеет менее жесткие требования к
герметичности тормозной системы ввиду восполнения утеч-
ки воздуха компрессором при работе двигателя. Однако в
пневмоприводе гораздо выше сложность конструкции, боль-
ше габаритные размеры и масса приборов и агрегатов. Осо-
бенно усложняются системы пневматического привода на
автомобилях с двухконтурной или многоконтурной схема-
ми, например, на автомобилях ЛАЗ, КамАЗ и ЗИЛ-130