Тормозные системы предназначены для уменьшения скорости движения, остановки и удержания автомобиля на месте при стоянках.
Снижение скорости движения и остановку автомобиля обеспечивает рабочая тормозная система, удержание автомобиля на месте при стоянках — стояночная.
Автомобиль оборудован двумя тормозными системами: рабочей и стояночной. В случае повреждения рабочей системы остановку автомобиля осуществляет исправная часть (контур тормозного привода передних или задних колесных тормозов) рабочей тормозной системы. Каждая тормозная система состоит из тормозных механизмов (тормозов) и тормозного привода.
Рабочая тормозная система
Содержание
Рабочая тормозная система действует на все колеса автомобиля и приводится от педали 7 (рис. 45) при нажатии на нее ногой. Рабочая тормозная система включает передние 1 и задние 12 тормозные механизмы и гидравлический двухконтурный привод: первичный 4 (передних тормозов) и вторичный 5 (задних тормозов).
Рис. 45. Схема тормозных систем:
1 — передний тормозной механизм; 2 — тормозной бачок: 3 — главный тормозной цилиндр; 4 — первичный контур; 5 — вторичный контур; 6 — вакуумный усилитель: 7 — тормозная педаль; 8 — рычаг стояночного тормоза; 9 — передний трос стояночного тормоза; 10 — направляющая заднего троса; 11 — задний трос стояночного тормоза; 12 — задний тормозной механизм; 13 — рычаг регулятора давления; 14 — регулятор давления.
Передние тормозные механизмы (рис. 46) дисковые. Они расположены в передних колесах автомобиля. Вращающимися и трущимися деталями тормозных механизмов являются тормозные диски.
Рис. 46. Передний тормозной механизм:
а — в сборе; б — детали;
1 — блок тормозных цилиндров; 2 — тормозные колодки; 3 — прижимной рычаг суппорта; 4 — тормозной щит; 5 — ось прижимного рычага; 6 — направляющая тормозных колодок; 7 — суппорт тормоза; 8 — шпилька крепления колеса и тормозного диска; 9 — ступица колеса; 10 — тормозной диск; 11 — защитный кожух суппорта; 12 — поршень; 13 — направляющие скосы; 14 — пружина прижимного рычага; 15 — защитный колпачок; 16 — резиновое уплотнительное кольцо.
Чугунный тормозной диск 10 прикреплен шпильками 8 к ступице 9 переднего колеса. С передней стороны по ходу движения автомобиля тормозной диск охватывается суппортом 7, представляющим собой П-образную скобу с направляющими скосами 13, которые зажаты между направляющей 6 тормозных колодок и прижимными рычагами 3, также имеющими направляющие скосы. Такое крепление суппорта обеспечивает при торможении перемещение его по направляющим скосам рычагов 3 и направляющей 6. Суппорт имеет защитный кожух.
В направляющей 6, прикрепленной к поворотному кулаку, размещены тормозные колодки 2 с фрикционными накладками. С помощью осей 5 к направляющей тормозных колодок шарнирно присоединены два прижимных рычага 3 суппорта. В суппорте 7 тормоза запрессован блок тормозных цилиндров 1. В блоке имеются три цилиндра, из которых средний и нижний соединены между собой каналом и связаны с контуром привода передних тормозов, а верхний цилиндр связан с контуром привода задних тормозов. В каждом цилиндре установлен поршень 12 и в канавке цилиндра — резиновое уплотнительное кольцо 16. Это кольцо не только уплотняет поршень в цилиндре, но и обеспечивает за счет своей упругости отвод поршня от колодки после торможения. Таким образом, резиновые уплотнительные кольца 16 обеспечивают автоматическое регулирование зазора между тормозным диском и тормозными колодками. Поршни всех цилиндров соприкасаются с внутренней тормозной колодкой и с ее стороны закрыты резиновыми защитными колпачками 15. С внутренней стороны передний тормозной механизм закрыт тормозным щитом 4.
При торможении под действием давления жидкости в гидравлическом приводе поршни перемещают внутреннюю тормозную колодку относительно направляющей 6 и суппорта 7 и прижимают ее к тормозному диску 10. Одновременно под действием давления жидкости перемещается блок цилиндров 1 вместе с суппортом 7 по скосам направляющей 6 и прижимных рычагов 3. При этом суппорт перемещает наружную тормозную колодку относительно направляющей 6 и прижимает ее к тормозному диску. Обе тормозные колодки прижимаются к тормозному диску с одинаковым усилием, так как давление жидкости на поршни и днище блока цилиндров одинаково.
После прекращения торможения давление жидкости на поршни и днище блока цилиндров резко падает. За счет упругости резиновых колец 16 поршни отводятся от внутренней тормозной колодки, которая при этом отходит от тормозного диска из-за его биения. Одновременно наружная тормозная колодка вместе с суппортом 7 также отходит от тормозного диска в результате его биения.
При износе фрикционных накладок тормозных колодок увеличивается зазор между накладками и тормозным диском. При торможении под действием давления жидкости поршни переместятся относительно уплотнительных колец 16 и займут новое положение в цилиндрах, чем будет компенсирован износ фрикционных накладок. После прекращения торможения тормозные колодки будут отходить от тормозного диска на одну и, ту же величину, определяемую деформацией резиновых колец 16. Таким образом, автоматически поддерживается постоянный зазор между тормозными колодками и диском. В связи с этим при эксплуатации зазор между колодками и диском переднего тормозного механизма не требует регулировки.
При торможении тормозные колодки действуют на относительно малую часть поверхности тормозного диска, оставляя открытой большую ее часть, которая эффективно обдувается воздухом. В результате происходит очень быстрое охлаждение тормозного диска, что обеспечивает высокую эффективность тормозного механизма даже при частых торможениях на больших скоростях.
Задние тормозные механизмы (рис. 47) барабанные, колодочные. Они размещены в задних колесах автомобиля. Вращающимися деталями тормозных механизмов являются тормозные барабаны, трущимися — тормозные колодки, которые при торможении самоустанавливаются относительно тормозного барабана, что обеспечивает наибольший тормозной эффект и более равномерный износ фрикционных накладок.
Рис. 47. Задний тормозной механизм:
1, 9 — нижняя и верхняя стяжные пружины; 2 — трос стояночного тормоза; 3 — стопорная стойка колодки; 4 — тормозная колодка; 5 — разжимной рычаг; 6 — тормозной щит; 7 — болт крепления тормозного щита; 8 — тормозной цилиндр; 10 — распорная планка; 11 — регулировочный эксцентрик; 12 — опора колодок.
Стальной штампованный тормозной щит 6 крепится болтами к фланцу балки заднего моста. В нижней части тормозного щита установлена опора 12, в которую упираются нижними концами тормозные колодки 4 с фрикционными накладками. Верхние концы колодок соприкасаются с поршнями колесного тормозного цилиндра 8. Нижние и верхние концы тормозных колодок стягиваются пружинами 1 и 9. Боковое смещение колодок ограничивается стойками 8 с пружинами, которые прижимают колодки к тормозному щиту. Такое крепление тормозных колодок на тормозном щите и позволяет им свободно самоустанавливаться относительно тормозного барабана во время торможения. Тормозные колодки своими ребрами упираются в эксцентрики 11, закрепленные на тормозном щите. С помощью этих эксцентриков регулируется зазор между колодками и тормозным барабаном. Тормозной барабан крепится болтами к фланцу полуоси.
При торможении под действием давления жидкости в тормозном приводе поршни колесного тормозного цилиндра прижимают колодки к тормозному барабану. При этом стяжная пружина 9 колодок растягивается. После прекращения торможения давление жидкости на поршни резко падает, и под действием пружины 9 колодки отходят от тормозного барабана до упора в регулировочные эксцентрики 11.
Задние тормозные механизмы, являясь элементами рабочей тормозной системы, выполняют одновременно функции тормозных механизмов стояночной тормозной системы. С этой целью они оборудованы дополнительными устройствами, к которым относятся: разжимной рычаг 5, закрепленный на оси на задней тормозной колодке, и распорная планка 10, установленная между разжимными рычагом и передней тормозной колодкой. При использовании стояночной тормозной системы нижний конец разжимного рычага 5 под действием троса 2 перемещается к передней тормозной колодке. При этом разжимной рычаг, поворачиваясь вокруг оси, через распорную планку 10 сначала прижимает переднюю тормозную колодку к тормозному барабану, а затем заднюю.
Тормозной привод предназначен для управления тормозными механизмами. Рабочая тормозная система автомобиля имеет гидравлический двухконтурный привод. В гидравлической привод автомобиля (см. рис. 45) входят: тормозная педаль 7, вакуумный усилитель 6, главный тормозной цилиндр 3, тормозные цилиндры передних 1 и задних 12 тормозных механизмов, трубопроводы первичного 4 и вторичного 5 контуров, тормозной бачок 2 и регулятор давления 14 задних тормозов.
Вакуумный усилитель (рис. 48) уменьшает усилие, прилагаемое к тормозной педали при торможении, и облегчает работу водителя. Усиливающий эффект вакуумного усилителя основан на использовании разрежения во впускном трубопроводе работающего двигателя.
Рис. 48. Вакуумный усилитель тормозов:
1 — фланец наконечника; 2 — корпус; 3 — легок; 4 — крышка; 5 — поршень; 6 — болт крепления усилителя; 7 — дистанционное кольцо; 8, 10, 11 — опорные чашки; 9, 30 — клапаны; 12 — защитный чехол; 13 — обойма чехла; 14 — толкатель; 15 — воздушный фильтр; 16, 17, 24 — пружины; 18 — уплотнитель; 19 — стопорное кольцо; 20 — упорная пластина; 21 — буфер; 22 — корпус клапана; 23 — диафрагма; 25 — уплотнитель штока; 26 — болт крепления главного тормозного цилиндра; 27 — обойма уплотнителя, 28 — регулировочный болт; 29 — наконечник; I — вакуумная полость; II — атмосферная полость; III, IV — соединительные каналы.
Резиновая диафрагма 23, установленная между корпусом 2 и крышкой 4, делит вакуумный усилитель на две полости: вакуумную I и атмосферную II. Вакуумная полость соединена с впускным трубопрободом двигателя шлангом, в наконечнике 29 которого расположен клапан 30. При работающем двигателе и отпущенной тормозной педали давление в вакуумной и атмосферной полостях усилителя одинаковое, так как разрежение из впускного трубопровода двигателя через шланг и наконечник 29 передается в полость I и из нее в полость II через канал III, зазор между клапаном 9, его седлом на корпусе 22 и через канал IV. При торможении толкатель 14 перемещает поршень 5 внутрь корпуса 2 усилителя, а подвижная часть клапана 9 пружиной 17 прижимается к седлу на корпусе 22 и разобщает вакуумную I и атмосферную II полости. При дальнейшем перемещении толкателя 14 поршень 5 отходит от клапана 9, и через образовавшийся зазор, канал IV и воздушный фильтр 15 в полость II поступает воздух. В этом случае в полости I сохраняется разрежение, а в полости II устанавливается атмосферное давление. Разность давлений в полостях усилителя создает дополнительную силу, которая совместно с силой нажатия водителем на тормозную педаль перемещает корпус 22 клапана с диафрагмой 23. При этом через буфер 21 перемещается шток 3, который воздействует на поршни главного тормозного цилиндра. При прекращении нажатия на тормозную педаль и остановки ее в заторможенном положении корпус 22 вместе с прижатым к нему клапаном 9 под действием разности давлений в полостях I и II будут перемещаться, пока клапан 9 не упрется в торец остановившегося поршня 5. Поступление воздуха в полость II в этом случае прекратится, и корпус 22 займет определенное положение. Если в этом положении отпустить тормозную педаль, то поршень 5 отодвинет клапан 9 от корпуса 22, давление в полости II уменьшится и под действием пружины 24 корпус 22 переместится до соприкосновения с клапаном 9.
При аварийном торможении, когда прикладывается большая сила к тормозной педали, между поршнем 5 и клапаном 9 зазор сохраняется, и воздух продолжает поступать в полость II усилителя. После прекращения торможения, когда тормозная педаль будет отпущена, толкатель 14 с поршнем 5 вернутся в исходное положение под действием возвратной пружины 24. В этом случае поршень 5 отжимает клапан 9 от корпуса 22, часть воздуха из полости II поступит в полость I, и давление в полостях усилителя выравняется. При этом корпус 22 с диафрагмой 23 и штоком 3 под действием пружины 24 переместятся к крышке 4 усилителя и займут исходное положение.
Главный тормозной цилиндр (рис. 49) двухкамерный и одновременно приводит в действие контуры передних и задних тормозов. Он крепится к вакуумному усилителю тормозов.
Рис. 49. Главный тормозной цилиндр:
1 — пробка; 2, 4, 19 — соединительные отверстия; 3 — корпус; 5 — поршень привода задних тормозов; 6 — шайба; 7 — поршень привода передних тормозов; 8, 16 — уплотнительные кольца; 9, 12 — ограничительные винты поршней; 10, 13, 15 — пружины; 11 — манжета; 14 — тарелка; 17 — зазоры; 18 — распорное кольцо; I — камера привода задних тормозов. II — камера привода передних гормонов.
В корпусе 3 цилиндра находятся поршни 5 и 7, которые приводят в действие разные контуры тормозов и по своему устройству незначительно отличаются друг от друга. В поршень 7 упирается шток вакуумного усилителя тормозов. Поршни образуют в цилиндре две камеры I и II, которые через отверстия 2 соединяются трубопроводами с колесными тормозными цилиндрами задних и передних тормозных механизмов. Через отверстия 4 главный тормозной цилиндр соединен трубопроводами с тормозным бачком. При отпущенной тормозной педали возвратная пружина 13 перемещает поршень 5 в крайнее правое (исходное) положение. При этом поршень упирается в ограничитель 12, а поршень 7 под действием пружины 10 упирается в ограничитель 9. Камеры I и II отделяются одна от другой манжетой 11, надетой на поршень 5.
В кольцевые канавки поршней вставлены резиновые уплотнительные кольца 16 и распорные кольца 18. В исходном положении пружина 15 прижимает уплотнительное кольцо к распорному кольцу, вследствие чего образуются зазоры 17 между уплотнительным кольцом, распорным кольцом и поршнем. Через эти зазоры и отверстия 19 камеры I и II сообщаются с тормозным бачком, в результате чего в контурах привода передних и задних тормозов тормозная жидкость не испытывает избыточного давления.
При торможении поршень 7 перемещается, кольцевой зазор 17 устраняется, и буртик поршня прижимается к уплотнительному кольцу 16. После этого жидкость из главного тормозного цилиндра вытесняется в колесные тормозные цилиндры, и в контуре привода передних тормозов создается необходимое для торможения давление жидкости. Одновременно с поршнем 7 перемещается поршень 5, увеличивая давление жидкости в контуре привода задних тормозов. Давление жидкости, возникающее в камере II, передается через поршень 5 жидкости, находящейся в камере I. Поэтому при исправном состоянии контуров привода передних задних тормозов давление жидкости в обоих контурах одинаково.
В случае повреждения контура привода передних тормозов и утечки из него жидкости при торможении, поршень 7 упирается в поршень 5. В результате в камере I будет создано давление жидкости, которое приведет в действие задние тормозные механизмы. При утечке жидкости из контура привода задних тормозов при торможении поршень 5 упирается в пробку 1 тормозного цилиндра, вследствие чего создается давление жидкости в камере II, приводящее в действие передние тормозные механизмы.
Задний колесный тормозной цилиндр крепится на тормозном щите заднего тормозного механизма. В корпусе цилиндра имеются два поршня, между которыми установлена разжимная пружина с опорными чашками. В поршни запрессованы упоры, в пазы которых входят верхние концы тормозных колодок. В цилиндре поршни уплотнены манжетами. От загрязнения цилиндр защищен резиновыми чехлами. В корпусе цилиндра имеются два отверстия. В нижнее отверстие ввернут штуцер трубопровода, подводящего тормозную жидкость в цилиндр, а в верхнее — перепускной клапан, предназначенный для удаления воздуха из тормозного привода.
Регулятор давления (рис. 50) устанавливает давление жидкости в приводе задних тормозных механизмов в зависимости от положения кузова автомобиля относительно заднего моста. Регулятор включен в контур привода задних тормозов и работает как клапан, который автоматически прерывает подачу жидкости к задним тормозным механизмам. В результате этого исключается занос (юз) задних колес и повышается безопасность движения автомобиля.
Рис. 50. Регулятор давления:
1 — корпус; 2 — уплотни тельное кольцо; 3 — обойма; 4 — пружина; 5 — тарелка; 6 — резиновый уплотнитель; 7 — распорная втулка; 8 — поршень; 9 — прокладка; 10 — пробка; 11 — торсион привода регулятора; I, II — полости регулятора.
Корпус 1 регулятора давления жестко закреплен на кузове автомобиля. В корпусе регулятора находится поршень 5, шток которого опирается на торсион 11 привода, соединенный с задним мостом автомобиля. В корпусе имеется втулка 7, между ней и цилиндрической головкой поршня образуется кольцевой зазор. К втулке 7 прижат резиновый уплотнитель 6 головки поршня. Пружина 4, надетая на шток поршня, одним концом опирается на тарелку 5, а другим — в уплотнительное резиновое кольцо 2. Внутри корпуса регулятора имеются две полости. Полость II соединена трубопроводом с главным тормозным цилиндром, а полость I — с колесными тормозными цилиндрами задних тормозных механизмов.
Регулятор давления не работает, если торможение автомобиля не производится. В этом случае поршень 8 под действием торсиона 11 и пружины 4 упирается в пробку 10 регулятора. Полости I и II сообщаются между собой через зазоры между поршнем, втулкой 7 и уплотнителем 6.
Сила, действующая на шток поршня со стороны торсиона 11, зависит от взаимного положения кузова автомобиля и заднего моста. Она увеличивается при приближении кузова к мосту и уменьшается при удалении его от заднего моста.
При торможении жидкость из главного тормозного цилиндра поступает в колесные тормозные цилиндры передних и задних тормозов. Причем, в тормозные цилиндры задних тормозов она попадает через регулятор давления. В корпусе регулятора тормозная жидкость проходит через полость II, зазоры между поршнем, уплотнителем 6, втулкой 7 и через полость I. В начале торможения, когда давление на жидкость небольшое, жидкость свободно проходит через регулятор, приводя в действие задние тормозные механизмы. При возрастании давления жидкости, когда срабатывают тормоза, задняя часть кузова автомобиля приподнимается, и уменьшается сила, действующая на шток поршня со стороны торсиона 11. Вследствие разности давлений на поршень сверху и снизу он опускается до упора в уплотнитель 6. В этом случае полости I и II будут разобщены одна от другой, и поступление тормозной жидкости к задним тормозам прекратится. Причем, каждому положению кузова автомобиля относительно заднего моста будет соответствовать определенное предельное давление жидкости в задних тормозных механизмах.
Следовательно, каждому значению нагрузки на задние колеса автомобиля при торможении соответствует определенный тормозной момент. Это необходимо для уменьшения вероятности заноса задних колес при торможении автомобиля.
В конце торможения, когда задняя часть кузова автомобиля опустится, сила, действующая на шток поршня со стороны торсиона 11, увеличится. Поршень регулятора давления займет свое исходное положение, и через образовавшиеся зазоры полости I и II соединятся одна с другой, а колесные тормозные цилиндры задних тормозов — с главным тормозным цилиндром.
Стояночная тормозная система
Стояночная тормозная система действует на задние колеса автомобиля и приводится от рычага усилием руки водителя.
В стояночную тормозную систему входят задние тормозные механизмы и механический привод.
Механический привод (рис. 51) включает в себя: ручной рычаг 3, передний трос 2, направляющую 9, задний трос 14, разжимные рычаги 13 и распорные планки 12.
Рис. 51. Механический привод стояночной тормозной системы:
1 — чехол; 2 — передний трос; 3 — ручной рычаг; 4 — кнопка; 5 — пружина; 6 — тяга; 7 — кронштейн; 8 — рычаг; 9 — направляющая заднего троса; 10 — распорная втулка; 11 — оттяжная пружина; 12 — распорная планка; 13 — разжимной рычаг; 14 — задний трос.
Рычаг 3 шарнирно закреплен на кронштейне 7, который установлен на полу кузова автомобиля. При перемещении рычага вверх усилие от него передается через рычаг 8, передний трос 2, направляющую 9 и задний трос 14 на разжимные рычаги 13 и распорные планки 12 и от них — на тормозные колодки задних тормозных механизмов. Рычаг 3 фиксируется в заданном положении защелкой, которая постоянно поджимается к зубчатому сектору пружиной 5 через тягу 6. Освобождение защелки осуществляется нажатием на кнопку 4. Пружина 11 обеспечивает возвращение переднего и заднего тросов в исходное положение при отпускании рычага 3 стояночной тормозной системы.
