Тормозная система автомобиля

Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Устройство и принцип работы тормозной системы 4
2. Основные типы колесных тормозных механизмов 6
3. Виды тормозных приводов 10
3.1 Гидравлический привод тормозов 10
3.2Пневматический привод тормозов 13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15
Список используемой литературы 17
Список интернет-источников 17

ВВЕДЕНИЕ

Тормозная система служит для быстрой остановки и снижения скорости автомобиля, а также для удержания машины на месте при стоянке.
Присутствие качественных и надежных тормозов позволяет увеличить среднюю скорость движения, а значит и эффективность при эксплуатации автомобиля.
Современный автомобиль имеет несколько тормозных систем:
- рабочую;
- запасную;
- стояночную;
- вспомогательную.
РТС (рабочая тормозная система) служит для уменьшения скорости движения автомобиля вплоть до полной остановки. И не зависит от его скорости автомобиля, нагрузки и уклонов дороги.
Стояночная тормозная система (ручной тормоз) предназначена для неподвижного удержания ТС (здесь и далее в тексте- транспортное средство) на горизонтальном участке или уклоне дороги.
ЗТС (запасная тормозная система) необходима для плавного снижения скорости движения машины до остановки, в случаи отказа полной или частичной рабочей системы.
Вспомогательная система тормозов служит для поддержания постоянной скорости ТС, при движении его на затяжных спусках горных дорог, для уменьшения нагрузки на рабочею тормозную систему при длительном торможении.
К тормозной системе предъявляются высокие требования. Она должна обеспечивать быстрое снижение скорости и полной остановки автомобиля при различных условиях движения. На стоянках с продольным уклоном до 16% полностью груженый автомобиль должен надежно удерживаться тормозами от самопроизвольного перемещения.
Устройство и принцип работы тормозной системыТормозная система состоит из тормозных механизмов и привода. Тормозные механизмы при работе системы стопорят вращение колес, основным результатом является тормозная сила, возникающая между колесами и дорогой и останавливающая автомобиль. Тормозные механизмы (см. рис. 1) 2 размещаются на задних и колесах колесах машины.
Тормозной привод передает усилие от ноги водителя на тормозные механизмы. Он состоит из:
- главного тормозного цилиндра 5;
- педали 4 тормоза;
- гидровакуумного усилителя 1
-соединительных трубопроводов 3, заполненных жидкостью.
Принцип работы тормозной системы заключается в следующем. При нажатии на педаль тормоза в главном тормозном цилиндре, поршень давит на жидкость, которая перетекает к тормозным плунжерам (гидравлический привод). Поскольку жидкость, как мы знаем из законов физики, не сжимается, то, перетекая по трубкам к тормозным механизмам, она передает усилие нажатия. Тормозные механизмы (плунжеры) сжимают тормозные колодки, что приводит к торможению ТС. При уменьшении усилия на педаль тормоза, жидкость возвращается обратно к главному тормозному цилиндру и колеса растормаживаются.
Гидровакуумный усилитель 1 облегчает управление тормозной системой, так как создает дополнительное усилие, передаваемое на тормозные механизмы колес.
В советские времена на отечественных автомобилях, например на УАЗ, были механические приводы не только тормозов, но и сцепления. Это было существенным недостатком и дискомфортом для водителей. Сейчас данная проблема решена за счет внедрения различных тормозных приводов.
Рис. 1- Схема тормозной системы
Чтобы сохранить работоспособность при частичном отказе системсы в приводе применяют различные устройства. Например, на автомобиле ГАЗ-24 «Волга» применяют разделитель, который автоматически отключает при торможении неисправную часть тормозного привода в момент возникновения отказа.
Основные типы колесных тормозных механизмовВ автомобилестроении наиболее распространены фрикционные тормозные механизмы, принцип действия которых основан на силах трения вращающихся деталей и не вращающиеся. По форме вращающихся деталей тормозные механизмы делятся на дисковые и барабанные.
Рис. 3 - Колесный дисковый тормозной механизм:
а - в сборе, б - разрез по оси колесных тормозных цилиндров;
- тормозной диск, 2 - шланги, 3 - поворотный рычаг, 4 - стойка передней подвески,5 - грязезащитный диск, 6 - клапан выпуска воздуха, 7 - шпилька крепления колодок, 8, 9 -половины скобы,10 - тормозная колодка,11 - канал подвода жидкости, 12 - поршень малый, 13 - поршень большой
Дисковый колесный механизм с гидравлическим приводом состоит из:
- тормозного диска 1, закрепленного на ступице колеса.
- скобы разделенной на половинки 8 и 9, прикрепленной к стойке 4 передней подвески
- цилиндров с большим 13 и малым 12 плунжерами.
Если нажать на педаль тормоза жидкость перетечет из главного тормозного цилиндра в полости колесных цилиндров и передаст давление на плунжеры, которые, прижмут к диску 1 тормозные колодки 10, так происходит торможение.
Если отпустить педаль тормоза давление жидкости снизится, плунжеры 13 и 12 отойдут от диска- торможение прекратится.
Достоинства дисковых тормозов:
- при увеличении температуры эффективность не снижается по сравнению с барабанными колесными тормозными механизмами;
- диски охлаждаются лучше, чем барабаны, поэтому температурная стойкость дисков выше;
- тормозной путь уменьшен из-за высокой эффективности тормозного механизма;
- маленький вес и небольшие размеры;
- чувствительность тормозов высокая;
- низкое время срабатывания от нажатия на педаль до начала торможения;
- простота обслуживания (заменить колодки проще, чем барабаны);
- около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски;
- качество прилегания тормозных поверхностей не зависит от температурного расширения.
Барабанный механизм с гидроприводом (рис. 2 а) состоит из:
- двух колодок 2 с накладками;
- опорного диска 3;.
Верхние концы колодок упираются в поршни разжимного цилиндра через стальные сухари 1. Нижние концы колодок закреплены на опорах 5. Поршни цилиндров 1 прижимает к колодкам с помощью стяжной пружины 6, что обеспечивает между колодками и тормозным барабаном 4 зазор в нерабочем положении тормоза. Поршни расходятся при поступлении тормозной жидкости из привода в цилиндр 1, его поршни расходятся и раздвигают колодки пока они не соприкоснуться с тормозным барабаном. Возникающая сила трения колодок о барабан тормозит колеса. Колодки возвращаются в исходное положение, после прекращения давления жидкости на поршни колесного цилиндра, торможение прекращается.
Такая конструкция тормоза приводит к неравномерному износу передней и задней колодок. Это происходит из-за того, что в момент торможения колодка работает против вращения колеса и прижимается к барабану с большей силой.
Рис. 2 - Колесный барабанный тормозной механизм
В иной конструкции барабанного механизма колодки расположены на противоположных сторонах диска. И привод каждой колодки выполнен в виде отдельного гидравлического цилиндра. Таким образом, достигается больший тормозной момент и равномерность изнашивания колодок на каждом колесе, оборудованном по такой схеме.
Барабанный механизм с пневмоприводом (рис. 2 б) отличается от механизма с гидроприводом конструкцией разжимного механизма колодок. Для разведения колодок в нем используется разжимный кулак 7, который приводится в движение рычагом 8. Усилие возникающее в пневматической тормозной камере отклоняет рычаг. Стяжная пружина 11 возвращает колодки в исходное положение. Нижние концы колодок закреплены на пальцах 10, за счет которых обеспечивается регулировка зазора между барабаном и нижними частями колодок и. Верхние части колодок при регулировке зазора, с помощью червячного механизма подводятся к барабану.
Плюсы барабанных тормозов:
- низкая стоимость;
- простота производства;
- обладают эффектом механического самоусиления. Благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.
Виды тормозных приводов

3.1 Гидравлический привод тормозов
Тормозная система с гидроприводом применяется на некоторых грузовых автомобилях и всех легковых. Она выполняет несколько функции одновременно рабочей, запасной и стояночной систем. Чтобы повысить надежность и эффективность тормозной системы на легковых автомобилях применяют двухконтурный гидропривод, который состоит из двух независимых приводов, которые действуют отдельно друг от друга от одного главного тормозного. Как было выше сказано на автомобиле ГАЗ-24 для этой цели используют разделитель, который позволяет использовать исправную часть тормозной системы в качестве запасной, если в другая вышла из строя.
Установленной на кронштейне кузова тормозной педалью главный тормозной цилиндр (рис.4) приводится в действие. Корпус 2 главного цилиндра изготовлен вместе с резервуаром для тормозной жидкости. Внутри цилиндра находится поршень 10 с манжетами. Он может перемещаться под действием толкателя 1, соединенного шарнирно с педалью.
Рис. 4 - Главный тормозной цилиндр
Дно плунжера упирается через с шайбу в манжету 9, прижимаемую пружиной 8. Эта же пружина прижимает 7 к гнезду впускной клапан, внутри которого находится нагнетательный клапан 6.
Внутренняя полость цилиндра через компенсационное 4 и перепускное 3 отверстия сообщается с резервуаром. В крышке резервуара сделано резьбовое отверстие с закрываемой пробкой 5 для заливки жидкости. При нажатии на педаль поршень с манжетой под действием толкателя 1 перемещается и закрывает отверстие 4, давление жидкости в цилиндре увеличивается, открывается нагнетательный клапан 6 и тормозная жидкость поступает к тормозным механизмам. Если отпустить педаль, то давление жидкости в приводе снижается, и она перетекает обратно в цилиндр. При этом переизбыток жидкости возвращается в резервуар через компенсационное отверстие 4. В то же время, действуя на клапан 7, пружина 8, поддерживает в системе привода небольшое давление после полного отпускания педали.
Если резко отпустить педаль, поршень 10 отходит в крайнее положение быстро, чем перемещение манжеты 9, и жидкость заполняет освободившуюся полость цилиндра. Одновременно с этим в полости возникает разрежение («эффект шприца»). И чтобы устранить разрежение, в дне поршня есть специальные отверстия, которые сообщают внутреннюю полость поршня с рабочей полостью цилиндра. Через них тормозная жидкость перетекает в зону разрежения, и устраняет подсос воздуха в цилиндр. Жидкость вытесняется во внутреннюю полость поршня при дальнейшем перемещении манжеты и далее через перепускное отверстие 3 в резервуар.
Колесный цилиндр тормозного механизма заднего колеса состоит из корпуса, сделанного из чугуна, внутри которого помещены два поршня с манжетами. Для меньшего износа в торцовую поверхность поршней вставлены стальные сухари. Цилиндр закрыт защитными резиновыми чехлами с обеих сторон. Жидкость в полость цилиндра поступает через отверстие, в которое ввернут присоединительный штуцер. Для выпуска воздуха из полости цилиндра используется клапан прокачки, закрытый снаружи резиновым колпачком. В цилиндре имеется устройство для регулировки зазора между колодками и барабаном, представляющее собой пружинное упорное кольцо, вставленное с натягом в корпус цилиндра.
Вследствие торможения внутри цилиндра создается давление жидкости, в связи, с чем тормозная колодка отжимается при перемещении поршня. Из-за изнашивания фрикционной накладки ход поршня при торможении увеличивается и наступает момент, когда он передвигает упорное кольцо, преодолевая усилие его посадки. При обратном перемещении колодки под действием стяжной пружины упорное кольцо остается в новом положении, так как усилия стяжной пружины недостаточно, чтобы сдвинуть его назад. Таким образом, достигается компенсация износа накладок и автоматически устанавливается минимальный зазор между колодками и барабаном.
Колесный цилиндр механизма переднего колеса действует только на одну колодку, поэтому отличается от колесного механизма заднего колеса количеством поршней и внешними размерами: в цилиндре заднего колеса размещены два поршня, в цилиндре переднего - один. Все остальные детали цилиндров, за исключением корпуса, одинаковы по конструкции
3.2 Пневматический (воздушный) привод тормозовКак работает пневматический (воздушный) привод тормозов.
Данный вид тормозного привода применяют на автобусах и грузовых автомобилях.С помощью воздуха создается тормозное усилие в приводе , поэтому при торможении прикладывается небольшое усилие на педаль, которая управляет только подачей воздуха к тормозным механизмам. Пневмопривод, по сравнению с гидравлическим приводом имеет менее жесткие требования герметичности ко всей системе, потому что небольшая утечка воздуха восполняется работой компрессора. Однако сложная конструкция данной системы, ее большие габаритные размеры, а также масса значительно выше, чем у гидравлического привода. Особенно сложную конструкцию имеют системы пневмопривода на ТС, где присутствует двухконтурная или многоконтурная схема. Такие пневмоприводы применялись на автомобилях КамАЗ, ЗИЛ-130 (с 1984 г.), ЛАЗ и МАЗ.
Принцип работы двухконтурной схемы пневматического привода заключается в том, что абсолютно все устройства соединены в две независимые ветви для задних и передних колес. Также применены два контура на автобусах ЛАЗ, действующие от одной педали через два тормозных крана на колесные механизмы задних и передних колес независимо друг от друга. За счет этого повышается надежность пневматического привода и безопасность движения в случае выхода из строя одного из контуров.
Простую схему имеет пневматический привод тормозов на машине ЗИЛ-130 (рис.6) выпуска до 1984 г.
В систему привода входят:
-компрессор 1,
-манометр 2,
-баллоны 3 для сжатого воздуха,
-задние тормозные камеры 4,
-соединительная головка 5 для связи с тормозной системой прицепа,
-разобщительный кран 6,
-тормозной кран 8,
-соединительные трубопроводы 7
-передние тормозные камеры 9.
Воздух, поступающий в компрессор через воздушный фильтр, сжимается и направляется в ресивер (баллон для сжатого воздуха), где хранится под давлением. Давление воздуха, который находится в ресивере, устанавливается регулятором давления (клапан, «солдатик»), который расположен в компрессоре и работает вхолостую при достижении заданного давления. Если произвести торможение нажатием на тормозную педаль, то воздух из баллона поступает в тормозные камеры колесных тормозов.
Для наблюдения за работой пневматического привода и своевременной подачи сигналов о его состоянии, а также для выявления неисправностей в кабине на приборной панели имеются:
-пять сигнальных лампочек,
-двухстрелочный манометр, который показывает давление воздуха в баллонах обоих контуров привода тормозной системы
-зуммер, подающиц сигнал об аварийном падении давления воздуха в баллонах любого контура привода.
Рис. 6 - Схема пневмопривода тормозов автомобиля ЗИЛ-130
Тормозные камеры разворачивают разжимные кулаки колодок, которые расходятся и давят на тормозные барабаны колес, и таким образом происходит торможение.
При снижении усилия на педаль кран тормозной системы открывает выход сжатого воздуха из тормозных камер в атмосферу, в результате чего пружины отжимают колодки от барабанов, разжимный кулак поворачивается в обратную сторону и происходит растормаживание. Датчик давления, установленный в кабине, позволяет водителю следить за давлением воздуха в системе пневматического привода.
Начиная с 1984 г. на автомобилях ЗИЛ-130 введены ряд изменении в конструкцию тормозной системы, которые удовлетворяют требованиям безопасности движения в настоящее время. Для этой цели на грузовых автомобилях КамАЗ использованы приборы и аппараты тормозной системы в пневматическом тормозном приводе.
Привод обеспечивает работу тормозной системы автомобиля в качестве рабочего стояночного и запасного тормозов, а также выполняет аварийное растормаживание стояночного тормоза, управление тормозными механизмами колес прицепа и питание других пневматических систем автомобиля.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современное ТС эксплуатируется в различных климатических и дорожных условиях. Длительное использование приводит к ухудшению технического состояния тормозной системы автомобиля. Работоспособность его агрегатов определяется способностью выполнять заданные функции без искажения установленных параметров. Работоспособность ТС связано, прежде всего, с его надежностью, под которой понимается способность автомобиля безопасно перевозить и доставлять грузы/пассажиров при соблюдении определенных эксплуатационных параметров.
В ходе написания реферата были рассмотрены:
-принцип действия и назначение тормозной системы;
-изучены устройства тормозных систем с пневматическим и гидравлическим приводами;
-изучены классификации тормозных систем.
Я познакомился с принципом, назначением и устройством тормозной системы автомобиля.
Список используемой литературы

Учебник водителя автомобиля категории «D». Ю.М. Рудников, Ю.Л. Засорин, В.М. ДаговичУчебник водителя автомобиля категории «С». В.С. Калисеким, А.И. Манзон,
Г.Е. Начума.
Техническое обслуживание и ремонт автомобиля. С.И. Румянцев, А.Ф.
Сипельников, Ю.Л. Италь.
Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. В.Л. Роговцев, А.Г.Пузанков, В.Д. Олфильев.
Список интернет-источниковhttps://www.bibliofond.ru/download_list.aspx?id=530443https://znanieavto.ru/stop/tormoznaya-sistema-avtomobilya-princip-raboty.htmlhttps://works.doklad.ru/view/QHHVU51Y8FM.html