Грузовые автомобили. Тормоза
Тормоза
Для снижения скорости движения, остановки и удержания автомобиля в неподвижном состоянии предусмотрены механизмы торможения.
При отключении двигателя от ведущих колес на автомобиль, движущийся по горизонтальной дороге, будут действовать силы торможения и сопротивления воздуха и сопротивления качению. В этом случае, путь, пройденный автомобилем, до полной остановки, будет слишком длинным. Например, при скорости автомобиля 60 км /час путь до остановки превысит 500м.
Поэтому для остановки автомобиля применяют принудительный способ – тормозную систему: создают искусственное сопротивление движению, силу трения в тормозных механизмах. В этом случае кинетическаяэнергия движущегося автомобиля преобразуется в теплоту в трущихся деталях тормозов.
В тормозном механизме барабан 1 жестко соединен с колесом. На неподвижном опорном диске 2 укреплены пальцы 4, на которые шарнирно устанавливают тормозные колодки 3. При нажатии педели (рис б) разжимное устройство 5 раздвигает колодки и прижимает их к тормозному барабану с силой прижима, в результате чего между барабаном и колодками возникают силы трения, которые образуют пару сил на плече, равном диаметру тормозного барабана. Эта пара и создает момент трения, направленный в сторону, противоположную вращению колеса. Следовательно, момент трения противодействует движению колеса, а между колесом и дорогой возникает тормозная сила.
Максимальная тормозная сила, которая может быть реализована на колесе, ограничивается силой сцепления колеса с дорогой.
Общая тормозная сила, действующая на автомобиль, ограничивается, следовательно, суммой сил сцепления с дорогой всех колес и зависит от коэффициента сцепления. Величина коэффициента сцепления зависит от состояние дороги, дорожного покрытия, конструкции и состояния шин, скорости движения.
Остановочный путь автомобиля – это путь (м), проходимый автомобилем с момента обнаружения водителем препятствия на дороге до полной остановки автомобиля. Остановочный путь это сумма пути, проходимого автомобилем за время реакции водителя, пути, преодолеваемого за время срабатывания тормозной системы и тормозного пути. Тормозной путь зависит от технического состояния тормозов, состояния шин, дорожного покрытия, скорости автомобиля и др.
Различают несколько тормозных систем. Торможение, связанное с уменьшением скорости автомобиля называется рабочим. Тормозная система, обеспечивающая снижение скорости –
Тормозная система, позволяющая удерживать неподвижной машину на склонах называется
Тормозная система, позволяющая автомобилю длительно двигаться с постоянной скоростью на уклонах или изменять скорость движения с малой интенсивностью, называется
Вспомогательная тормозная система для автомобилей категории №2 и №3 рассматривается как желательная, но необязательная. В связи с этим вспомогательной тормозной системой оборудован только дизельный автомобиль ЗИЛ-133ГЯ у которого позволяют это сделать особенности конструкции.
Рабочие и стояночные системы автомобилей ЗИЛ моделей 431410 и 133ГЯ имеют одни и те же тормозные механизмы, жестко связанные с колесами автомобиля с помощью деталей, поломка которых, в нормальных условиях эксплуатации исключена.
Тормозная система автомобилей состоит из тормозных механизмов и приводов к ним. Самое большое распространение получили
Тормозные механизмы устанавливают как на колесах автомобилей, так и на ведомом валу коробки (центральный тормоз). Центральные тормоза по другому называют трансмиссионными, так как они действуют на один из валов трансмиссии. Колесные тормоза используют в рабочей тормозной системе, а центральные в стояночной.
Чтобы заполнить гидравлическую систему привода тормозов существуют
Стояночная тормозная система
Тормозные колодки автомобиля ГАЗ имеют фрикционные накладки для увеличения коэффициента трения. Разжимным приспособлением служит гидравлический рабочий тормозной цилиндр 5 колеса.
Принцип действия тормозной системы заключается в следующем, при нажатии на педаль тормоза водитель передвигает поршни цилиндра 5, которые раздвигают колодки и прижимают их накладками к внутренней поверхности тормозного барабана. Возникающая сила трения останавливает колесо. Для отключения тормоза автомобиля необходимо отпустить тормозную педаль. В этом случае пружина 6 оттянет колодки от тормозного барабана и колесо получит возможность свободно вращаться.
Механизм стояночного (центрального) тормоза.
Состоит из барабана 1, укрепленного на корпусе коробки передач. На барабане симметрично размещены две тормозные колодки 2, которые присоединены к кронштейну 3, установленному на ведомом валу коробки передач, и разжимного устройства 4.
К тормозным колодкам снаружи прикреплены фрикционные накладки. Разжимное устройство 4 соединено через приводной рычаги тягу с рычагом ручного тормоза 5.
Для затормаживания автомобиля ручной тормоз 5 рукой перемещают назад. Под действием рычага 5, разжимное устройство прижимает колодки к барабану и затормаживает ведомый вал коробки передач и карданный вал, следовательно и ведущие колеса автомобиля. В заторможенном состоянии ручной тормоз фиксируется на секторе защелкой. Для того, чтобы выключить стояночный тормоз, надо нажать специальную фиксирующую кнопку, находящуюся на стояночном ручном тормозе и подать рычаг тормоза вперед. При этом разжимное устройство 4 тоже переместиться вперед и под действием стяжных пружин 8 колодки 2 отойдут в исходное положение.
На всех автомобилях применяют
Этот привод состоит из рычага 5, с зубчатым сектором 6 и тяги 7 привода, действующей на устройство 4 для разжатия колодок.2.
Необходимый зазор между фрикционными накладками колодок и барабаном устанавливают регулирочным винтом, который расположен в корпусе регулировочного устройства 9.При ввертывании в корпус винт раздвигает опоры, приближая колодки к барабану.
После регулировки необходимо проверить действие стояночного тормоза.Рабочая тормозная система
Тормозные рабочие механизмы размещают в колесах автомобиля, поэтому их называют колесными. Различают механический, гидравлический и пневматический привод тормозных механизмов.
В устройстве
Гидравлический привод состоит из главного тормозного цилиндра 1с резервуаром для тормозной жидкости, соединенного трубопроводами 2 с тормозными цилиндрами 3 колес, шланги, гидровакуумного усилителя.
Вся система заполняется специальной тормозной жидкостью, не разъедающей резиновые детали автомобиля.
Жидкость в гидравлической системе тормозов подается от головного цилиндра 1 к цилиндрам 3 колес по металлическим трубкам 2 и специальным шлангам из прорезиненной ткани 7, выдерживающим высокие давления и действие масел. Такая конструкция позволяет управлять тормозами, несмотря на колебания мостов и колес.
Главный тормозной цилиндр создает давление в двух независимых гидравлических контурах тормозного привода, поршнем 7 в приводе задних колес, а поршнем 15 в приводе передних колес. Если один из контуров разгерметизируется и перестанет затормаживать связанные с ним колеса, другой будет продолжать работать. При этом у водителя сохранится возможность остановить транспортное средство, правда с меньшей эффективностью.
Поршни размещены в цилиндрах 4 и 17, корпуса которых соединены питающими штуцерами 3 с пополнительным бачком, а выходными штуцерами А и Б – с контурами тормозного привода соответственно задних и передних колес.
Роль перепускного клапана исполняют плавающие головки 11 , установленные на поршнях. В расторможенном положении между головкой и поршнем под действием возвратных пружин устанавливается зазор. Полости I и II цилиндра сообщаются с бачком 2. При нажатии педали тормоза, я поршень тормозного привода задних колес перемещается, а затем при помощи упорного стержня 12 перемещается поршень привода передних колес и нагнетается тормозная жидкость через клапан 19 в рабочие тормозные цилиндры колес. Под действием пружин головки 11 поршней прижимаются к их торцу, рассоединяя полости I и II с бачком и в тормозном приводе создается давление. С помощью клапанов 19 в тормозной системе поддерживается избыточное давление тормозной жидкости 40 – 80 кПа. После прекращения нажатия педали поршень возвращается в исходное положение пружиной 13.
Под капотом автомобиля расположен запасной бачок 2, изготовленный из прозрачного материала, что позволяет контролировать уровень жидкости в нем. Пополнительный бачок служит для питания тормозной системы. Цилиндр и бачок соединены отверстиями, через которые жидкость перетекает из бачка в цилиндр и обратно.
Уровень жидкости должен всегда находится на расстоянии 15 – 20 мм от кромки заливного отверстия.
Бачок имеет три изолированные секции, одна из которых питает систему привода сцепления, а две другие – систему раздельного привода тормозов.
На автомобилях установлен двухконтурный тормозной привод с раздельным торможением передних и задних колес, имеющий в каждом контуре гидровакуумный усилитель и вакуумный баллон с запорным клапаном, которые обеспечивают независимое питание каждого контура. Гидровакуумный усилитель служит для снижения усилия водителя, нажимающего на педаль тормоза, используя вакуум, возникающий во всасывающем трубопроводе двигателя.
Одна часть связана с атмосферой, а другая с выпускным коллектором двигателя. Гидровакуумный усилитель работает следующим образом, когда педаль тормоза отпущена, воздушный клапан управления закрыт, а вакуумный открыт, и через него обе полости камеры сообщаются между собой.
При нажатии на педаль тормоза 1, водитель принудительно перемещает диафрагму, шариковый клапан поршня 10 усилителя открывается, и жидкость из главного тормозного цилиндра поступает к колесным тормозам, приводя их в действие и создавая дополнительную силу на штоке главного тормозного цилиндра, действующую в том же направлении куда перемещает шток нога водителя. В результате для достижения необходимой эффективности торможения нажимать на педаль тормоза можно с меньшим усилием.
Вакуумный усилитель рабочей тормозной системы действует только при работающем двигателе. Это необходимо учитывать при движении транспортного средства с неработающим двигателем (например, при буксировке неисправного транспортного средства). В последнем случае, чтобы снизить скорость или остановить автомобиль, на педаль тормоза придется нажимать с большим усилием, чем на транспортном средстве с работающим усилителем.
В пневматический привод автомобиля входят компрессор 1, нагнетающий сжатый воздух в баллоны(ресиверы)3, тормозные камеры 4 и 9, тормозной кран 8, связанный с тягой тормозной педалью и соединительная головка 5 с разобщительным краном 6, позволяющая соединять тормозную систему прицепа к системе пневматического привода тормозов автомобиля – тягача.
Вал компрессора приводится во вращение от коленчатого вала двигателя ременной передачей. Создаваемое компрессором давление автоматически ограничивается регулятором давления. Величину давления контролируют манометром.
При нажатии на педаль тормоза, тормозной кран сообщаетШток повертывает рычаг 6, а вместе с ним и вал 10 разжимного кулака тормозного механизма колеса, прижимающего колодки к тормозному барабану. После отпускания педали тормоза колодки возвращаются в исходное положение, тормозной кран 8 разобщает с ресиверами тормозные камеры и соединяет их с атмосферой. Воздух из камер выходит, пружины 11 возвращают диафрагму в первоначальное положение и торможение прекращается. Вмонтированные в рычаг 6 червяк 7 и червячная шестерня 9 позволяют поворачивать вал 10 относительно рычага и этим регулировать зазор между колодками и барабаном тормозного механизма.
При ходе поршня вниз, в цилиндре компрессора создается вакуум, открывается впускной клапан и через воздушный фильтр двигателя поступает воздух. При ходе поршня вверх, впускной клапан закрывается, сжатый воздух через открытый нагнетательный клапан 2, поступает через трубопроводы в головку и воздушные баллоны.
Шариковые клапана поднимаются, когда давление в системе достигнет 0,75МПа, верхний шарик закроет наклонные канал штуцера, перекрыв доступ воздуха из атмосферы, в разгрузочное устройство начинает поступать воздух из баллонов. Сжатый воздух выключает впускные клапаны компрессора из работы. Верхний клапан открывается при давлении в системе 0,75МПа, а нижний при давлении менее 0, 6 МПа.
Регулировочным колпаком 6 можно регулировать затяжку пружины и устанавливать давление, при котором компрессор будет выключаться.
В корпусе 1 установлен обратный клапан 2, прижимаемый к гнезду пружиной 3. Сверху корпус закрыт пробкой 4. Для уплотнения корпуса и стакана 7 установлено резиновое кольцо 8 (уплотнение происходит при затяжке конусного наконечника стяжного стержня 6). Воздух из компрессора поступает в отверстие А, проходит через латунную сетку элемента 5, отделяясь от масла и влаги, поступает в отверстие стержня, и, отжимая обратный клапан, выходит в трубопровод, связанный с баллоном.
Оставшееся на сетке масло и влага стекают в стакан 7. Для выпуска конденсата в нижней части стакана устанавливают сливной краник.Сливные краны предназначены для периодического слива конденсата из всех баллонов и масловлагоотделителя. Выпуск конденсата осуществляется наклоном клапана 3 с помощью кольца 5. Пружина 2 прижимает клапан к седлу 4 в нормальном состоянии. С помощью штуцера 1 кран вворачивается в баллон.
Для повышения надежности работы пневматической системы и исключения замерзания конденсата применяют антифризный насос, который устанавливают между масловлагоотделителем и регулятором давления. Он служит для подачи в пневматическую систему порции морозостойкой жидкости, которая находится в специальном бачке.
При снижении давления происходит обратный процесс. Плунжеры опускаются и на клапаны перестает действовать разгрузочное устройство.
Сжатый воздух поступает в баллоны, до тех пор, пока давление в них не достигнет 0,75 МПа.
Блок цилиндров и головку блока во время работы охлаждают жидкостью, поступающей из системы охлаждения в водяную рубашку блока цилиндров компрессора. По маслопроводу поступает масло, которое смазывает трущиеся детали компрессора.
Рис. Тормозной кран автомобиля ЗИЛ
1 – корпус рычагов, 2 – двойной рычаг, 3 – болт, 4 – кулачок, 5 – тяга, 6 – нлаправляющая, 7 – шток секции торможения прицепа, 8 – диафрагма, 9 и 12 – седла клапанов, 10 – впускной клапан, 11 – выпускной клапан, 13 – включатель стоп-сигнала, 14 – диафрагма стоп-сигнала, 15 – шток секции торможения автомобиля, 16 – корпус тормозного крана.Тормозной кран обеспечивает постоянное тормозное усилие при неизменном положении тормозной педали и быстром растормаживание при прекращении нажатия на педаль.
Корпус тормозного крана разделен на две секции – нижняя управляет тормозами автомобиля, а верхняя – тормозами прицепа. В каждой секции между крышкой и корпусом закреплена диафрагма из прорезиненной ткани с гнездом выпуклого клапана. Крышки секций снабжены двойными клапанами, расположенными на одном стрежне и имеющих общую пружину. В корпусе тормозного крана расположены два штока с пружинами 7 и 15.
К корпусу тормозного крана прикреплен корпус рычагов, в котором, в свою очередь, находятся двойной рычаг 2 и тяга 5. Двойной рычаг состоит из двух половин, соединенных между собой подвижной осью.
Если нажать на педаль тормоза, то тяга5 смешается влево, увлекая за собой верхний рычаг 2, перемещает шток 7 верхней секции влево. Когда верхний шток 7 упрется в ограничительный болт 3, нижний конец верхней половины рычага отводит нижнюю половину рычага вправо вместе со штоком нижней секции. Тормоза прицепа включаются несколько раньше, чем тормоза автомобиля, что исключает столкновение прицепа с автомобилем.верхней секции открыт в расторможенном состоянии, и сжатый воздух из баллонов проходит в воздухораспределитель и заряжает баллон прицепа.
Выпускной клапан 3 открыт и сообщает тормозные камеры автомобиля с атмосферой, при закрытом впускном клапане 4.
При нажатии на педаль тормоза, тяга 14 перемещается влево вместе со штоком и верхним концом рычага 2, отводя за собой седло клапана 13. Под действием пружины 12 впускной клапан верхней секции закрывается, а выпускной открывается. Сжатый воздух из баллона прицепа поступает в тормозные камеры 9, а воздух из воздухораспределителя выходит в атмосферу. Колеса прицепа будут заторможены.
Торможение на стоянке осуществляется механизмом ручного привода тормозов прицепа, соединенного с центральным тормозом автомобиля.
Основные неисправности тормозов
К основным неисправностям тормозов относят:
– недостаточное и неодновременное торможение колес;
– заедание тормозов;
– нарушение герметичности;
– плохое растормаживание или заклинивание тормозных механизмов;
Неэффективное действие тормоза исключает возможность своевременной остановки автомобиля при обычных условиях движения, а при сложной обстановки приводит к дорожно-транспортным происшествиям.
Недостаточное или неодновременное торможение колес может происходить из-за износа тормозных барабанов, неправильной регулировки, неисправности тормозного привода, замасливания тормозных колодок и тормозных барабанов. В ручном тормозе могут, кроме того, вытягиваться гибкие тросы.
Недостаточное торможение часто бывает причиной невозможности своевременной остановки автомобиля при появлении опасности, а неодновременное торможение вызывает занос автомобиля на скользкой дороге.
Заклинивание тормозов может быть из-за: поломки стяжных пружин или обрыва накладок тормозных колодок, заедание валиков разжимных кулаков и привода, неисправность тормозных кранов. Заедание тормозов возникает вследствие попадания грязи между тормозными барабанами и колодками, в случае обрыва и слабого действия пружин тормозных колодок, срыва накладок тормозных колодок, примерзания зимой накладок к тормозным барабанам (если между ними находились вода или снег), засорения компенсационного отверстия главного цилиндра или перекрытия его поршнем в расторможенном состоянии.
Нарушение герметичности трубопроводов вызывает утечку тормозной жидкости или воздуха (пневматический привод). При попадании в систему гидравлического привода воздуха тормозная педаль пружинит и для торможения требуется повторное ее нажатие.
Все эти неисправности влияют на безопасность движения и должны быть устранены до начала пользования автомобилем.
Уход за тормозами
Перед тем как провести техническое обслуживание тормозов, нужно произвести очистку теплой водой , после чего можно высушить сжатым воздухом.
Крайне не рекомендуется применять для очистки такие средства как: растворитель, дизельное топливо или бензин, что чревато сказывается на состоянии резиновых деталей системы.
Ежедневно осматривать трубопроводы и соединения тормозного привода, чтобы убедиться в его герметичности, и в проверке действий обоих тормозов. Ежедневно производить слив конденсата из воздушных баллонов.
При техническом обслуживании (ТО-1) проверяют:
– величину свободного и рабочего ходов тормозной педали и, если надо, регулируют свободный ход педели и зазор между колодками и барабаном;
– состояние и действие привода тормозного крана;
– исправность привода и действие моторного и ручного тормоза (при необходимости регулируют);
– все резьбовые соединения тормозной системы;
– уровень жидкости в главном тормозном цилиндре.
При техническом обслуживании (ТО-2) контролируют:
– крепление главного тормозного цилиндра;
– крепление и состояние колодок (при снятых тормозных барабанах), накладок, пружин и осей колодок, опорных тормозных дисков;
– крепление тормозного крана;
– крепление воздушных баллонов;
– крепление опор разжимных кулаков;
– проводят регулировку тормозного привода и колесных тормозных механизмов.
Сезонное обслуживание системы тормозов:
– снятие и передача в агрегатный участок тормозных кранов для проверки и регулировки;
– отсоединение головки компрессора, очистка поршней, клапанов, седел клапанов, воздушных клапанов;
– проверка герметичности клапанов;
– один раз в год проверка воздушных баллонов на герметичность;
– проверка состояния диафрагм камер;
– промывка антифризного насоса и влагопоглотителя;
– каждые два года проверять функционирование регулятора давления, работоспособность стояночного тормоза;
– замена тормозной жидкости через 50 000 – 60 000 километров пробега.
Трубопроводы тормозной системы запрещается очищать металлической щеткой или другими абразивными материалами. При осмотре заменить резиновые трубки с наличием трещин или микротрещин.
Ремонт тормозной системы
Свободный ход должен быть в пределах 8 – 14 мм, чему соответствует зазор между штоком и поршнем главного тормозного цилиндра, равный 1,5 – 2,5 мм. Если эти размеры нарушены, то регулируют в таком порядке
Отвертывают контргайку1 штока и вращая шток, устанавливают величину свободного хода педали. Свободный ход тормозной педали измеряют линейкой так же, как и свободный ход педали сцепления.
Если колодки изношены то их заменяют на новые, а затем притачивают, если они замаслились их лучше всего протереть чистой тряпкой смоченной в бензине и отчистить от грязи.
При заклинивании тяг, их нужно протереть. При поломке стяжных пружин – заменить, обрыв тормозных накладок – заменить.
– заднее правое колесо;
– заднее левое колесо;
– переднее правое;
– переднее левое.
Перед прокачкой очистить от грязи штуцера тормозных цилиндров , снять с них резиновые колпачки. Долить тормозной жидкости в бачек главного тормозного цилиндра. Затем вывинчивают пробку перепускного клапана 2 тормозного цилиндра 1 колеса и вместо нее ввертывают штуцер с тонким резиновым шлангом длиной 400-500 мм. Свободный конец шланга опускают в стеклянную баночку с тормозной жидкостью.После прекращения выхода из шланга пузырьков воздуха следует, нажимая тормозную педаль, завернуть до отказа перепускной клапан. Затем вывинчивают штуцер с резиновым шлангом и вместо него ставят на место пробку. Прокачивают систему последовательно. Если у колеса два тормозных цилиндра, вначале прокачивают нижний, а затем верхний. При прокачивании надо доливать тормозную жидкость в главный тормозной цилиндр, чтобы уровень не оказался ниже 2/3 и воздух не попал в систему. Окончив прокачивать, в систему доливают тормозную жидкость до нормы.