8 (495) 988-61-60

Без выходных
Пн-Вск с 9-00 до 21-00

Как работают тормоза в машине


устройство, особенности работы и неисправности — Автопро на DRIVE2

Недаром говорят, что тормозная система авто является практически настолько же важной, сколько система рулевого управления или двигатель. Во многом от исправности и эффективности работы тормозов зависит безопасность как водителя, так и его пассажиров. Эксперты Avto.pro уверены, что грамотный автолюбитель должен уметь не только выбирать автозапчасти, но также разбираться в особенностях работы отдельных систем авто. Давайте попробуем разобраться, как же работают тормоза в современных автомобилях.

Краткий экскурс в историю
Начнем издалека. 1902 год. Английский джентльмен Уильям Ланчестер запатентовал дисковое тормозное устройство. Это был один из первых действительно рабочих прототипов тормоза для небольших автомобилей. К несчастью, устройство издавало сильный шум при работе. Немногим позже Луи Рено представил более совершенные барабанные тормоза. Но на этом история не закончилась — она только начиналась.

Вплоть до 50-х годов 20 века инженеры экспериментировали с автомобильными тормозами. Талантливые инженеры Уолтер Крайслер и Уильям Локхид серьезно дорабатывают автомобильные тормоза и благотворно влияют на популярность данных устройств. По мере того как скорость выпускаемых автомобилей возрастала (прямое следствие развитие технологий), росла и необходимость использования более совершенных тормозных систем. Тогдашние гидравлические системы хоть и показали свою эффективность, но уступили первенство дисковым тормозам. Эксперименты продолжались, и уже ко второй половине 20 века мир знал несколько тормозных механизмов. Среди них:

1. Барабанный;
2. Дисковый;
3. Колодочный;
4. Ленточный;
5. Электрический;
6. Гидравлический;
7. Механический, он же фрикционный;
8. Колесный.

С появление перфорируемых и вентилируемых дисков эффективность систем, оборудованных этими самыми дисками, возросла. Еще чуть позже появились многопоршневые цилиндры. К слову, потребность в таких цилиндрах была очень высока — диски тормозных систем становились больше, а значит, требовались более крупные колодки, которые было нет так-то просто прижать к дискам.

И вот что имеют легковые автомобили сегодня (по большей части, разумеется): пара передних дисковых тормозов и еще пара барабанных тормозов на задние колеса. Барабанная система отлично показала себя в тяжелом транспорте. Во многом благодаря гению немецких инженеров компании Bosch мир увидел антипробуксовочные и антиблокировочные системы, а там уже недалеко оставалось до появления систем курсовой устойчивости. К нашему времени тормоза сильно преобразались в сравнении с тормозами 20 века: они стали крупнее, тише в работе, они располагают к маневренной езде и способны сбросить скорость даже очень крупного и тяжелого автомобиля. И, разумеется, они имеют большой эксплуатационный ресурс.

А как же остальные системы тормоза? Ленточные тормоза используют лишь в отдельных агрегатах, а довольно сложные электрические тормоза пока что являются объектом тестов и тщательных проверок. Довольно часто в грузовиках и прицепах устанавливают электроусилители тормозов, однако до перехода на полностью электрические тормоза еще далеко. Впрочем, в некотором электротранспорте данная система все же применяется.

Устройство распространенных тормозных систем
Проще всего разбираться в устройстве тормозных систем на реальных примерах. Мы рекомендуем владельцем авто хотя бы раз взглянуть на то, как выглядят тормозные магистрали, а также разобрать тормозной суппорт и посмотреть на его "начинку". А пока что опишем, что же представляет собой тормозная система и какие элементы она в себя включает.

В коротких описаниях тормозных систем обычно встречаются два основных наименования: механизм и привод. Первый элемент отвечает за создание тормозного момента (сброс скорости и полная остановка). Подавляющее большинство тормозных механизмов являются фрикционными, то есть работающими за счет силы трения. Тормозной механизм поначалу кажется довольно сложным, но на поверку оказывается, что это относительно простая и необычайно надежная система с большим эксплуатационным ресурсом. В состав механизма входят:

— Суппорты. В пазах суппортов монтируются тормозные цилиндры, которые и прижимают колодки к диску/барабану;
— Тормозные диски. Весьма живучие элементы системы, работающий в условиях сильного давление и экстремальных температур. Охлаждаются диски, к слову, исключительно потоками воздухами. Современные дисковые тормоза имеют подвижный суппорт, предотвращающий неравномерное изнашивание колодок;
— Тормозные барабаны. Ключевые элементы системы барабанного тормоза. Если в дисковых тормозах диск сжимается колодками, то здесь, напротив, они разжимаются, упираясь в стенки барабана. Барабан относительно сложен и не так эффективен, как тормозной диск, но вместе с тем надежен. Барабанный тормоз нашел применения на задних осях;
— Тормозные колодки. Изначально неподвижные элементы, оборудо

Как работают тормоза в автомобиле: Объяснение

Что такое тормозная система в машине.

 

Наверное, многим водителям знакома ситуация, когда, например, на дорогу неожиданно выбегает собака, кошка или любое другое животное. Согласитесь очень неприятный момент. Ведь у нас есть всего доля секунды, чтобы отреагировать на ситуацию. В этот момент большинство из нас, наверное, нажмут педаль тормоза, и мы будем уверенные в том, что машина мгновенно начнет останавливаться. Но почему мы уверены в тормозах? Как работает тормозная система в автомобиле? Давайте узнаем, как тормоза, используя науку, останавливает тяжелую машину. 

 

Наука останавливаться

 

 Перед вами парашютный тормоз снижает скорость и кинетическую энергию, для того чтобы катапультировавшийся летчик благополучно приземлился на землю. 

 

Смотрите также: Основные принципы работы тормозного механизма автомобиля [Принцип работы и элементы тормозной системы]

 

Если вы двигаетесь у вас есть энергия - кинетическая энергия, если быть точным. Кинетическая энергия - это просто энергия, которой обладает объект, поскольку он имеет массу и скорость (скорость в определенном направлении). Чем больше у вас массы (чем тяжелее) и чем быстрее вы двигаетесь, тем больше у вас есть кинетической энергии. 

 

 

Все это конечно хорошо. Но что делать, если вам вдруг нужно остановиться? Как же перейти от быстрого движения к тому, чтобы не двигаться вообще. Для этого вам необходимо избавиться от своей кинетической энергии. 

Например, если вы прыгаете с высоты из летящего самолета, то лучший способ потерять энергию - это парашют. Благодаря гигантскому мешку ткани, который летит за вами, замедляет вас, уменьшая скорость и следовательно парашют помогает избавиться от вашей кинетической энергии. 

В результате парашют позволяет вам спокойно приземлиться на землю целым и невредимым. 

 

Кстати, мощные драгстер автомобили, которые являются рекордсменами по разгону с места, а также спорткары умеющие разгонятся до рекордных скоростей, также используют для остановки парашюты. Но большинство обычных автомобилей, как вы знаете, используют для остановки и снижения скорости традиционную гидравлическую тормозную систему, которая была изобретена еще в начале 20 века.

 

Разные тормоза для различных видов транспорта 

В автомобилях, грузовиках, самолетах и поездах тормоза в целом работают в принципе одинаково. Также в мире существует множество других видов транспорта, которые также имеют похожий принцип торможения. Тормоза даже есть в ветровых турбинах. Вот краткое сравнение некоторых распространенных тормозных систем.

 

Велосипед

 

Если вы катаетесь на велосипеде вы знаете, что, разогнавшись, вам нечего бояться, так как когда вы захотите остановиться, вы воспользуетесь тормозом, предусмотренном в любом велотранспорте. Обычно для этого вы зажимаете тормозной рычаг на руле и велосипед начинает снижать скорость за счет того, что металлический трос, идущий от тормозного рычага, тянет небольшие суппорты, расположенные на колесе, заставляя толстые резиновые блоки прижиматься к колесу. В этот момент создается трение между тормозными резиновыми блоками и металлическим ободом колеса. В результате трения создается тепло и уменьшается кинетическая энергия вашего велосипеда. В итоге вы безопасно останавливаетесь. 

 

Паровоз

 

Тормоза на паровозе работают, так же как и в автомобиле. На фотографии вы можете видеть тормоз. Он зажимает ведущие колеса локомотива, чтобы замедлить их. Но как же поезд останавливается, если на колесах нет шин? Ведь для остановки необходимо трение, в том числе и дорожной поверхностью?

 

Все просто. Так как локомотив имеет огромную массу, а его колеса не имеют резины трение создается именно из-за огромного веса, который давит на колеса, прижатые к металлическим рельсам. В результате трения металлических колес с металлическими рельсами также образуется большое количество тепла, которое и снижает кинетическую энергию двоящегося локомотива.

 

Мотоцикл

 

Мотоциклы обычно имеют дисковые тормоза, которые содержат тормозные диски, суппорт и тормозные колодки. Тормозной диск, как правило, имеет отверстия (или пазы). Принцип работы тормозов в мотоцикле прост: тормозная колодка, зажимается с помощью тросика, который, как и в велосипеде, может идти на рулевое колесо или на ножную педаль. Как только мотоциклист зажимает педаль тормоза или тормозной рычаг тросик прижимает колодки к тормозному диску. Отверстия в тормозном диске помогают рассеивать выделяемое тепло при трении. 

 

Самолет

 

Самолеты имеют тормоза внутри своих колес. Это помогает остановить самолет на взлетно-посадочной полосе. Также в авиатехнике могут использоваться воздушные тормоза, которые увеличивают сопротивление воздуха, что в итоге и замедляет самолет во время полета.  В том числе самолет может тормозить и за счет обратной тяги двигателей, если пилот включит реверс.

 

Ветровая турбина

 

Как мы уже сказали ветровые турбины также имеют тормозную систему. Она необходима, чтобы предотвращать слишком быстрое вращение роторов (пропеллеров). У большинства ветровых турбин есть анемометр, который измеряет скорость ветра. Если скорость ветра поднимается выше безопасного уровня, автоматически активируется тормоз, который и приводит к замедлению вращения пропеллеров, либо к их полной остановке. 

 

К сожалению, высокие скорости ветра означают, что можно было бы получить больше энергии. Но безопасность всегда главнее.

 

Более детальный взгляд на автомобильные тормозные системы

 

Ранние автомобильные тормоза были удивительно примитивны по сегодняшним меркам. Вот простая система с трением 1910 года, изобретенная американцем Джоном Ставарцем. 

 

Когда вы нажимаете на рычаг тормоза (обозначен на картинке желтым цветом), под заднее колесо (обозначено коричневым цветом) заезжает огромная тормозная колодка (синего цвета). 

По сути, автомобиль садится на колодку-башмак, зубья которого сцепляются с дорожной поверхностью, в результате чего машина начинает замедляться и в конечном итоге остановится. 

 

Большинство автомобилей имеют два или три разных типа тормозных систем. Обратите внимание на передние колеса вашей машины. За колесным диском вы увидите тормозные диски. Когда водитель нажимает педаль тормоза, с двух сторон тормозного диска зажимаются тормозные колодки из износостойкого материала.

 

В результате трения колодок с тормозными дисками образуется тепло, также снижается кинетическая энергия автомобиля, который в итоге начинает замедление. Как видите, тот же принцип, как и в мотоциклах и даже в велосипедных тормозах.

 

Смотрите также: Вот как работает Антиблокировочная система, противобуксовочная система и электронная система контроля устойчивости

 

У некоторых автомобилей дисковые тормоза есть и на задних колесах. Но у многих автомобилей до сих пор на задних колесах установлены барабанные тормоза, которые работают несколько иначе. Вместо диска в таких тормозах используется тормозной барабан, внутри которого в полой области установлены также тормозные колодки, которые с помощью пружин и тормозных цилиндров при нажатии водителем педали тормоза прижимаются к поверхности барабана. 

 

Ручной тормоз автомобиля тормозит задние колеса. Ручной тормоз активируется с помощью ручника расположенного внутри машины. Правда, по сравнению с нажатием педали тормоза, ручной тормоз менее эффективный и менее сильный.

 

У ускоряющего автомобиля есть масса энергии и когда вы активируете тормоза (неважно какие - барабанные, дисковые или ручной тормоз), то эта энергия превращается в тепло в результате трения тормозных колодок с барабанами или тормозными дисками.

 

Естественно из-за сильного трения барабаны и тормозные диски могут нагреваться до 500 °C и более! Вот почему барабаны или диски должны быть сделаны из таких материалов, которые не будут плавиться при высоких температурах. Например,для изготовления тормозных дисков, барабанов и тормозных колодок идеально подходят дорогие сплавы металлов, композиты или керамика.

 

Как работают тормоза в автомобиле

 

Картинка описание: Когда ваша нога нажимает педаль тормоза, тормозная жидкость в тормозной системе выжимается из узкого цилиндра в более широкий цилиндр. Эта система известна как гидравлическая система. Это позволяет значительно увеличить силу тормозного вашего усилия. 

 

Теория...

 

Представьте себе, сколько вам нужно сил, чтобы остановить быстроходную машину. Простое нажатие педали тормоза не создало бы достаточной силы, чтобы активировать все четыре тормоза так, чтобы быстро остановить ваш автомобиль. Вот почему тормоза используют гидравлику: систему заполненных тормозной жидкостью трубок, которые и увеличивают ваше тормозное усилие. Также благодаря гидравлике тормозные усилия могут передаваться легко из одного места в другое за короткий срок. 

 

Когда вы нажимаете на педаль тормоза, ваша нога, по сути, перемещает рычаг, который заставляет сдвинуть поршень в длинном узком тормозном цилиндре (главный тормозной цилиндр), который в свою очередь начинает двигать гидравлическую жидкость (тормозная жидкость) в сторону узкой трубки расположенной на конце тормозного цилиндра.

 

К этой трубке, как правило, подключены такого же диаметра трубки, идущие на каждый тормоз автомобиля. Далее тормозная жидкость по узким трубкам попадает в более объемные цилиндры, расположенные на колесах.

 

Поскольку тормозные цилиндры, расположенные на каждом колесе, намного больше, чем цилиндр, расположенный в тормозной системе сразу после педали тормоза, сила, которую вы изначально применили к педали тормоза, значительно увеличивается. В результате эта сила и сжимает тормозные колодки в каждом тормозе колеса. 

 

На практике...

 

  1. 1. Ваша нога нажимает на педаль тормоза.

 

  1. 2. Когда педаль движется вниз, она толкает рычаг, который соединен с поршнем главного тормозного цилиндра.

 

  1. 3. Рычаг толкает поршень (синий на картинке) в узкий цилиндр, который заполнен гидравлической тормозной жидкостью (обозначена красным цветом). Когда поршень перемещается в цилиндре, он сжимает тормозную жидкость и толкает ее в узкое отверстие, расположенное в конце цилиндра, к которому подсоединена трубка. Это происходит примерно так же, как ручной насос выжимает воздух из цилиндра в тонкий шланг. 

 

  1. 4. В результате образовавшегося давления тормозная жидкость попадает в длинную тормозную магистраль, состоящую из тормозных трубок, которые подходят к каждому колесу. В результате нагнетенного давления главным тормозным цилиндром, тормозная жидкость в итоге достигает каждого колеса. 

 

  1. 5. Далее жидкость под давлением попадает в тормозные цилиндры, расположенные в колесах, которые имеют больший размер, чем главный тормозной цилиндр (цилиндр в колесе обозначен, синим цветом). 

 

  1. 6. Когда жидкость попадает в тормозной цилиндр, имеющий больший объем по сравнению с главным тормозным цилиндром, то сильно увеличивается тормозное усилие из-за разницы объемов цилиндров в тормозной системе.

 

  1. 7. В результате увеличенного давления жидкости поршень в тормозном цилиндре колеса зажимает тормозную колодку, прижимая ее к тормозному диску / барабану.

 

  1. 8. В результате трения тормозной колодки и тормозного диска начинается замедление колесного диска, что в конечном итоге и останавливает машину.

 

Наш простой пример показывает основной принцип работы гидравлической тормозной системы; на практике все немного сложнее.

 

На самом деле педаль тормоза фактически управляет четырьмя отдельными гидравлическими тормозными линиями, идущие на все четыре колеса. В нашем же примере мы показываем принцип работы тормозов на одном колесе автомобиля.

 

Для безопасности, как правило, во всех автомобилях используется два отдельных контура гидравлических тормозов. Это необходимо на тот случай, если вдруг из-за каких-то неисправностей вышел из строя один тормозной контур. В этом случае второй контур всей тормозной системы будет по-прежнему функционировать.  

 

Кто изобрел гидравлические тормоза?

 

Гидравлические тормоза изобрел Малькольм Лугхед из Детройта, штат Мичиган, США в 1919 году. Выше вы можете видеть его улучшенную конструкцию гидравлической тормозной системы - середина 1920-х годов.

 

Смотрите также: Эксперимент с тормозами автомобиля закончился взрывом: Видео

 

Эта система использует импульс (движущую силу) транспортного средства, чтобы обеспечить необходимое тормозное усилие для остановки машины. Эта сила толкает гидравлический поршень в цилиндре. Это первый в мире тормоз с электроприводом. То есть при нажатии педали тормоза поршень в цилиндре двигался не только за счет силы нажатия педали, но и благодаря движущейся силе транспорта. 

Лугхэд и его брат Аллан были пионерами в авиастроении. Они основали компанию "Лугхед", известную как авиационное производственное предприятие.

Как работает тормозная система автомобиля

В современных автомобилях тормоза с гидроприводом устанавливаются на всех четырех колесах. Тормоза бывают дисковыми и барабанными.

Передние тормоза играют большую роль с остановке автомобиля, чем задние, т.к. при торможении вес переносится на передние колеса.

Во многих автомобилях передние колеса оснащены дисковыми тормозами, которые считаются более эффективными, а задние - барабанными.

Тормозные системы, которые состоят только из дисков, устанавливаются на самых дорогих и высокопроизводительных автомобилях, а тормозные системы, которые состоят только из барабанов, характерны для старых автомобилей небольшого размера.

Двухконтурная тормозная система

В типичной двухконтурной тормозной системе каждая цепь работает для обоих передних колес и одного из задних колес. При нажатии на педаль тормоза жидкость из главного тормозного цилиндра проходит по тормозным трубкам во вспомогательные цилиндры, расположенные рядом с колесами. При этом главный тормозной цилиндр пополняется из специального резервуара.

Гидравлическая тормозная система

Гидравлическая тормозная цепь включает в себя главный тормозной цилиндр, заполненный жидкостью, и несколько вспомогательных цилиндров, соединенных между собой трубками.

Главный и вспомогательные цилиндры

При нажатии педали тормоза главный тормозной цилиндр выдавливает жидкость во вспомогательные цилиндры.

Педаль приводит в движение поршень в главном тормозном цилиндре, и жидкость перемещается по трубке.

Попав во вспомогательные цилиндры, расположенные рядом с колесами, жидкость приводит в движение цилиндры и провоцирует срабатывание тормозов.

Давление жидкости равномерно распределяется по системе.

Тем не менее, суммарная площадь давления поршней во вспомогательных цилиндрах больше, чем площадь давления поршня в главном тормозном цилиндре.

Таким образом, поршню в главном цилиндре необходимо пройти путь в несколько десятков сантиметров, чтобы сдвинуть поршни во вспомогательных цилиндрах на пару сантиметров, которые необходимы для срабатывания тормозов.

Такая конструкция позволяет прикладывать к тормозам огромную силу, подобно той, что возникает в рычаге с длинным плечом даже при небольшом нажатии.

В современных автомобилях используются гидравлические цепи с двумя цилиндрами, один из которых является запасным.

В некоторых случаях одна цепь работает для передних колес, а вторая - для задних. Иногда одна цепь объединяет колеса попарно (переднее и заднее). В отдельных системах одна цепь обеспечивает работу тормозов на всех колесах.

Зачастую сильное торможение переносит вес автомобиля на передние колеса. При этом задние колеса блокируются, что приводит к заносу.

Для решения этой проблемы задние тормоза намеренно делают более слабыми, чем передние.

В некоторых автомобилях также присутствует ограничители давления, чувствительные к нагрузке. Когда давление в тормозной системе поднимается до уровня, при котором блокируются задние колеса, ограничительный клапан закрывается, и жидкость больше не поступает в задние тормоза.

В более продвинутых моделях используется сложная система антиблокировки, которые учитывают резкие изменения в скорости.

Такие системы быстро включают и выключают тормоза, чтобы предотвратить блокировку.

Тормоза с усилителем

Во многих автомобилях предусмотрено усиление тормозной системы, благодаря которому водителю не требуется прикладывать много усилий, чтобы затормозить.

Как правило, источником усиления является перепад давления от частичного вакуума во впускном коллекторе и потока воздуха за пределами корпуса.

Исполнительный механизм, который отвечает за усиление, связан с впускным коллектором трубами.

Исполнительный механизм прямого действия находится между педалью тормоза и главным тормозным цилиндром. Педаль может воздействовать на цилиндр напрямую, если механизм отказал или двигатель отключен.

Исполнительный механизм прямого действия находится между педалью тормоза и главным тормозным цилиндром. Педаль тормоза воздействует на рычаг, который, в свою очередь, запускает поршень главного тормозного цилиндра.

Помимо этого, педаль также воздействует на несколько воздушных клапанов, а поршень главного тормозного цилиндра оснащен большой резиновой диафрагмой.

Когда тормоза отключены, диафрагма обеими сторонами примыкает к вакууму во впускном коллекторе.

При нажатии на педаль клапан, соединяющий заднюю сторону диафрагмы с коллектором, закрывается, открывая клапан, впускающий воздух извне.

Под давлением воздуха диафрагма перемещает поршень главного тормозного цилиндра, усиливая работу тормозов.

При удерживании педали воздушный клапан больше не пропускает воздух, и давление в тормозах остается постоянным.

Если педаль была отпущена, пространство за диафрагмой открывается, давление снова падает, и диафрагма возвращается в первоначальное положение.

Когда двигатель останавливается, вакуум исчезает, но тормоза продолжают работать, т.к. педаль соединена с главным тормозным цилиндром механически.  Тем не менее, для торможения в описанной ситуации потребуется гораздо больше усилий со стороны водителя.

Как работает усилитель тормоза

Тормоза не работают, обе стороны диафрагмы соприкасаются с вакуумом.

При нажатии на педаль на заднюю сторону диафрагмы воздействует воздух, и она двигается к цилиндру.

Некоторые автомобили снабжены механизмами непрямого действия, встроенными в линию гидравлической передачи между тормозами и главным тормозным цилиндром. Такой механизм не привязан к педали и может присутствовать в любом отделе моторного отсека.

Тем не менее, он тоже работает под действием вакуума из коллектора. При нажатии на педаль тормоза главный тормозной цилиндр обеспечивает гидравлическое давление на клапан, который запускает механизм.

Дисковые тормоза

Базовый тип дисковых тормозов с одной парой поршней. Для воздействия на колодки может использоваться один или несколько поршней. Суппорты могут быть качающимися или раздвижными.

Дисковый тормоз оборудован диском, который вращается вместе с колесом. Диск подпирается суппортом, в котором есть небольшие гидравлические поршни, работающие под управлением главного тормозного цилиндра.

Поршни давят на фрикционные накладки, которые прижимаются к диску, чтобы замедлить или остановить его. Эти накладки имеют изогнутую форму и покрывают большую часть диска.

В двухконтурных тормозных системах поршней может быть несколько.

Для торможения поршням необязательно проходить длинный путь, поэтому при отключении тормозов они не соприкасаются с диском и не имеют возвратных пружин.

При нажатии на педаль тормоза накладки прижимаются к диску под давлением жидкости.

Резиновые уплотнительные кольца, окружающие поршни, позволяют им постепенно продвигаться вперед по мере износа накладок, чтобы расстояние между диском и поршнем оставалось постоянным, и тормозная система не нуждалась в настройке.

В некоторых современных моделях накладки снабжены датчиками. При износе накладки контакты датчика обнажаются и замыкаются, зажигая аварийный сигнал на приборной панели.

Барабанные тормоза

Барабанный тормоз с первичной и вторичной колодками оснащен одним гидравлическим цилиндром. Тормоза с двумя первичными колодками имеют два цилиндра, которые устанавливаются на передних колесах.

Барабанный тормоз оборудован полым барабаном, который вращается вместе с колесом. Верх барабана покрыт неподвижной опорной плитой, на которой располагаются две изогнутые колодки с фрикционной обшивкой.

Под давлением жидкости поршни в цилиндрах раздвигаются, и обшивка колодок прижимается к барабану, замедляя или останавливая его.

При нажатии на педаль колодки прижимаются к барабану под действием поршней.

Каждая тормозная колодка соприкасается с рычагом и поршнем. Первичная колодка соприкасается с поршнем рабочей стороной, определяя направление вращения барабана.

При вращении барабан тянет колодку в противоположную сторону, обеспечивая эффект торможения.

В некоторых барабанах используются сдвоенные колодки, каждая из которых оснащена гидравлическим цилиндром. В других используется пара колодок (первичная и вторичная) с рычагами спереди.

Такая конструкция позволяет разводить колодки при наличии одного цилиндра с двумя поршнями.

Система с первичной и вторичной колодками является упрощенной и менее мощной, чем система с двумя ведущими колодками, поэтому она обычно устанавливается на задние колеса.

В любом случае, после отключения тормозов колодки принимают первоначальное положение благодаря пружинам возврата.

Перемещение колодок ограничивается регулятором. В старых системах используются механические регуляторы, которые требуют настройки по мере износа фрикционной обшивки. В современных системах регуляторы работают автоматически за счет храповых механизмов.

Барабанные тормоза могут отказывать при частом использовании, т.к. они перегреваются и не могут эффективно функционировать, пока не остынут. Диски обладают более открытой конструкцией и считаются более надежными.

Ручной тормоз

Механизм ручного тормоза

Ручной тормоз воздействует на колодки посредством механической системы, которая не задействует гидравлические цилиндры. Эта система состоит из рычагов, которые находятся в тормозном барабане и запускаются из салона вручную.

Помимо гидравлической тормозной системы все автомобили снабжены ручным тормозом, который действует на два колеса (как правило, задних).

Ручной тормоз дает возможность снизить скорость при отказе гидравлической системы, однако в основном используется на стоянках.

Рычаг ручного тормоза тянет трос или пару тросов, соединенных с тормозами совокупностью более мелких рычагов, шкивов и направляющих. Конкретные составляющие этой системы зависят от модели автомобиля.

Рычаги ручного тормоза удерживаются в нужном положении посредством храпового механизма. Механизм выключается по кнопку, освобождая рычаги.

В барабанных тормозах ручной тормоз воздействует на тормозную ленту, которая прижимается к барабанам.

В дисковых тормозах используется та же механика, однако суппорты обладают небольшими размерами, и на них сложно установить проводку, поэтому для каждого колеса предусматривается отдельный рычаг.

Москвич 426 "Примус" (третья жизнь) › Бортжурнал › [Знание-сила!] Как работают тормоза на автомобиле и почему я не хотел бы переходить на суппорта от Логана

Ща будет много текста и мало картинок ;)

Перед тем, как приступить к сборке тормозной системы, я заранее опросил общественность о вариантах откручивания ржавых прокачных штуцеров и болтов крепления суппорта, так как сам уже давно со ржавым г-ом дело не имел ;) Надеялся что за это время появились более изящные методы чем разогрев болтов до красна. Оказалось что нет, старый проверенный способ до сих пор самый эффективный. Ну, значит так и поступим. Но сейчас не об этом. Несмотря на то, что спросил я лишь о том, как открутить ржавые резьбы не сломав штуцеры под корень, мне продолжали поступать очень настойчивые советы на предмет установки Логановских суппортов.

На тему Логановских суппортов я, естественно, давно обратил внимание. Не буду полностью открещиваться от возможности такой переделки на своём автомобиле рано или поздно, но это только в случае, когда отсутствие в продаже родных Москвичевских деталей полностью загонит меня в угол и другого выхода не будет. Попробую доступно объяснить почему я не хочу это делать. Проблема вовсе не в стокодроче, и я полностью осознаю тот факт, что суппорт и колодки от Логана в наше время гораздо доступнее. Проблема чисто в законах физики. Между тем, есть другие элементы тормозной системы, которые можно совершенно безболезненно заменить на доступные современные аналоги, я о них напишу ниже.

Наиболее активные сторонники Логановских суппортов утверждают, что у них машина тормозит идеально. Однако, наиболее НАБЛЮДАТЕЛЬНЫЕ отмечают, что у машины появляется сильный опережающий юз задней оси. Нет, конечно грамотный водитель вовремя уменьшит нажатие на педаль тормоза и предотвратит юз задней оси, но тогда получится что мы не пользуемся в полной мере возможностью торможения передней осью, что сильно увеличивает наш минимально возможный тормозной путь для данных дорожных условий БЕЗ БЛОКИРОВКИ И ЗАНОСА. Минимальный тормозной путь с блокировкой и заносом будет одинаковый, главное чтобы тормозная система в принципе позволяла сблокировать все 4 колеса на сухом асфальте, а это позволяет любая тормозная система, даже старая барабанная без усилителя.

Опережающий юз задней оси плох тем, что при нём направление заноса совпадает с центробежной силой, а чем дальше занос, тем меньше радиус заноса, а чем меньше радиус заноса, тем больше центробежная сила и таким образом занос получается прогрессирующим. В случае заноса передней оси всё наоборот: центробежная сила противодействует заносу.

Для торможения без блокировки и заноса, силы трения колёс каждой из осей о дорогу не должны превышать усилия торможения, развиваемые на наружном радиусе этих колёс, которые зависят от собственно радиуса колеса (он почти одинаков перед-зад для автомобиля с одинаковыми колёсами на осях) и тормозного момента.

Силы трения зависят от коэффициента трения, который отличается в зависимости от состояния дороги (асфальт сухой, мокрый, грунт, лёд итд) и опорной реакции (усилие, с которым автомобиль давит на колесо вниз). Вот опорная реакция зависит от интенсивности торможения и развесовки автомобиля.

Когда автомобиль тормозит, то опорные реакции перераспределяются с задней оси на переднюю. И в зависимости от интенсивности торможения (максимально возможная интенсивность/замедление зависит от состояния дороги, о котором тормозная система ничего не знает), это перераспределение отличается.

Тормозная система без АБС должна быть тонко настроена на стадии проектирования автомобиля таким образом, чтобы соотношение тормозных моментов на колёсах было пропорционально соотношению опорных реакций на оси при любой интенсивности торможения.

Тормозной момент зависит от конструкции тормозного механизма и суммарной площади поршней тормозных цилиндров (при равном давлении, до регулирования регулятором давления задних тормозов).

Начальное соотношение тормозных моментов задаётся с учётом базовой развесовки и минимального коэффициентра трения (минимальной интенсивности торможения).

Регулятор давления уменьшает давление в цилиндрах задней оси в зависимости от абсолютной величины этого давления и в зависимости от просадки задней подвески автомобиля.

Просадка передней подвески не учитывается, так как водитель и передний пассажир сидят задницами фактически в центре базы и таким образом, на обе оси влияют равномерно, чего не скажешь про заднюю ось: задницы задних пассажиров давят прямо на ось плюс груз в багажнике. Всё это является переменными величинами. Рычаг регулятора давления на самом деле не является рычагом, он является пружиной и при просадке автомобиля от нагрузки груза противодействует пружине внутри регулятора (в зависимости от конструкции конкретного регулятора) и таким образом регулятор включается позже и уменьшается снижение давления в задних тормозах так как опорная реакция у нас увеличивается в следствие увеличения груза и мы можем на этой оси реализовать большее усилие торможения. И нам это нужно как воздух так как увеличилась масса автомобиля. Регулировка рычага регулятора давления не регулирует всё действие регулятора давления. Всё, что делает регулировка рычага – это подгоняет регулятор к текущему состоянию упругих элементов подвески (пружин или рессор). Частичного (но не полного) изменения характеристики регулятора можно добиться только изменением жесткости пружины внутри него. Я подчёркиваю, что ЖЕСТКОСТИ а не усилия. Именно базовое начальное усилие нужно оставить пежним, иначе регулятор не будет включаться вовремя. Т.е. пружину нельзя растянуть, её нужно ПОМЕНЯТЬ, найдя где-то пружину нужной жесткости и обеспечивающей то же усилие что старая при одинаковой длине в её начальном положении внутри регулятора. А для того чтобы знать какую, нужно это рассчитать. Но и это лишь частично-ограниченная регулировка так как основная характеристика регулятора зависит от соотношения диаметров элементов внутри него. Например, даже у Москвичей с барабанными и дисковыми передними тормозами, регулятор давления хоть и одинаковый внешне, у него разные рычаги на мост и полностью разные потроха. Это чтобы было понятно насколько важна его регулировка, что даже советский автозавод пошел на такую разунификацию узла.

Теперь баланс регулирования тормозной системы на графике. p1 – тормозной момент на передней оси, p2 – на задней. Штрихпунктирными линиями показаны пределы по соотношению моментов передней и задней осей в зависимости коэффициента трения колёс с дорогой чтобы избежать заноса. Слева направо по мере увеличения коэффициента трения опорной поверхности (дороги) т.е. лёд около начала координат и справа сухой асфальт. Нижняя штрихпунктирная кривая – при отсутствии задних пассажиров и багажа, верхняя – при полной нагрузке.

Прямыми линиями показаны реальные соотношения моментов, обеспечиваемые тормозной системой. Совершенная система АБС способна полностью отработать и повторить оптимальные кривые, без АБС можно лишь получить приближенный к оптимальному результат. Для того, чтобы избежать опережающей блокировки задних колёс, прямые регулировки не должны выходить выше оптимальной кривой.

Первый луч соотношения моментов обеспечивается только базовыми характеристиками передних и задних тормозных механизмов. Регулятор давления тут не работает. Регулятор давления включается на «переломе» характеристики. Только в случае бОльшей загрузки задней оси он включается позже так как ему противодействует пружина, соединённая с задним мостом (или рычагом независимой подвески)

А теперь представим, что у нас получается, если мы ставим суппорт на переднюю ось, который случайно подошел по присоединительным размерам, но имеет меньшую площадь поршня и работает по чуть другому радиусу на тормозном диске. Даже если мы одновременно с этим установили ГТЦ с меньшим диаметром и ВУТ побольше, тем самым лишь заметно уменьшив усилие на педали и создав иллюзию лучших тормозов, мы разсогласовали передние и задние тормоза в первую очередь самом важном режиме их работы: на скользкой поверхности. Первый луч характеристики моментально вышел выше оптимальной кривой, ещё до включения в работу регулятора давления. Если всё наоборот и суппорт останавливает ось лучше чем родной, то наоборот, кривая пускается ниже и это значит что плохо используется передняя ось. Поэтому, нарушение базового баланса тормозных моментов гораздо опаснее чем отсутствие регулятора давления.

Ну и сразу дам ответ на очевидный вопрос: если я всё это знаю, то ведь наверняка могу сам всё рассчитать и подобрать нужные элементы тормозной системы от современных автомобилей, доступные в продаже в наше время? Да, могу рассчитать. Но вот с «подобрать» проблема: Во-первых, мало где публикуются их рабочие параметры т.е. нужно брать, разбирать и обмерять каждый цилиндр, колодку, барабан, диск. Но не это самое страшное: основная сложность в том, что те, которые подходят по параметрам, не подходят по присоединительным размерам. В общем, слишком адский пасьянс получается. Хотя конечно, если говорить о задней оси, то там гораздо больше свободы по присоединению чего-либо. Например, фрагмент тормозного щита, в месте где крепится рабочий цилиндр, можно и переварить. Можно сделать любое крепление для суппорта дискового тормоза. Т.е. задача в принципе ВЫПОЛНИМА при обоснованности результата.

А теперь предлагаю немного помечтать. Если не учитывать сложность подбора компонентов, то как можно было бы гипотетически улучшить РАБОЧИЕ тормозные механизмы Москвича? Самая главная проблема рабочих тормозных механизмов – охлаждение. Из за нагрева снижается коэффициент трения, быстро вых

Тормозная система: описание,виды,устройство,фото,видео,принцип работы | АВТОМАШИНЫ

Для эффективного управления движением любого механического средства – регулированием скорости на том или ином участке пути, замедлением её при выполнении маневров, наконец, для остановки в нужном месте – и в том числе экстренной – на всех грузовых и легковых автомобилях должна быть установлена соответствующая классу машины тормозная система. Для удержания машины на месте во время продолжительной стоянки, особенно на склоне, предусмотрен стояночный тормоз.

Для безопасной эксплуатации транспортного средства эта система должна быть надежна, как никакая другая. Не случайно в перечне неисправностей, при которых запрещено использование транспортного средства (приложение к Правилам дорожного движения РФ), неисправности тормозных систем вынесены на первое место.

Содержание статьи

ВИДЫ И УСТРОЙСТВО ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ

В современных автомобилях используют устройства тормозов двух видов – дисковые и барабанные. Название устройств видов тормозных систем пошло от используемого главного элемента, воспринимающего тормозное усилие, выполненного в виде диска или в виде барабана.

Барабанные тормоза насчитывают более ста лет, в настоящее время считаются устаревшими, обычно применяются в устройстве заднего моста автомобиля. Устройство задних барабанных тормозов достаточно простое и надежное. Ступица колеса жестко соединена с тормозным барабаном, который и воспринимает тормозящее усилие от двух тормозных колодок со специальными накладками. Пара колодок и гидравлический привод, называемый еще колесным цилиндром, смонтированы на тормозном щите, являющимся силовой деталью заднего моста. Устройство барабана таково, что удачно закрывает весь механизм от грязи и пыли, поэтому задний механизм торможения менее восприимчив к воздействию окружающей среды.

При нажатии педали тормоза давление гидравлической жидкости передается в рабочую полость колесного цилиндра и выталкивает из него два симметричных штока, прижимающих колодки к внутренней поверхности тормозного барабана. В старых моделях барабан изготавливался из специальных сортов чугуна, современные барабаны отливаются из алюминиевых сплавов с чугунными вставками, что значительно улучшает отведение тепла от трущихся поверхностей.

В конструкции барабанного механизма предусмотрено крепление троса стояночного тормоза. При выжимании рычага на определенную величину, легко контролируемую по количеству щелчков храповика фиксатора, трос натягивается и через специальный рычаг механизма тормоза с усилием прижимает колодки заднего тормоза к барабану, тем самым фиксируя колеса машины.

Преимущества устройства барабанных систем:

  • общая рабочая поверхность колодок составляет не менее 400 см2для легкового автомобиля класса «В», что в разы больше суммарной поверхности накладок дисковых систем;
  • при меньшей эффективности, значительно большее останавливающее действие;
  • устройство привода позволяет легко подключить трос ручного стояночного тормоза, тогда как для дисковых систем это сделать значительно сложнее;
  • накладки на колодках изнашиваются медленнее.

Важно! Контролировать, насколько выработана и изношена рабочая поверхность барабана, в силу специфики устройства достаточно сложно, поэтому следует с каждой регулировкой системы демонтировать барабан и замерять остаточную толщину стенки.

Усилие торможения может достаточно изменить траекторию движения автомобиля, поэтому в системе управления торможением первым всегда подключается привод задних колес, с небольшим опозданием подключается привод колодок передних колес. Благодаря такой последовательности обеспечивается стабильность курса движения машины без бокового заноса или разворота.

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.

ТОРМОЗНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

Механизмы тормозов используются для создания противодействующего вращению колёс механического момента. В основном на всех авто применяются фрикционные механизмы, работающие на трении соприкасающихся материалов. Они устанавливаются на колесе и делятся по конструкции на дисковые и барабанные типы.

1 — колесная шпилька дисковые тормоза
2 — направляющий палец
3 — смотровое отверстие
4 — суппорт
5  — клапан
6 — рабочий цилиндр
7 — тормозной шланг
8 — тормозная колодка
9 — вентиляционное отверстие
10 — тормозной диск
11 — ступица колеса
12- грязезащитный колпачок

Дисковые механизмы могут быть с подвижным или статичным суппортом. Подвижный суппорт способствует равномерному износу трущихся накладок и, кроме того, обеспечивает постоянный зазор до поверхности диска вне зависимости от выработки накладок. Он крепится на подвеске с помощью кронштейна и имеет пазы для установки рабочих цилиндров. Диск, соединённый со ступицей колеса, имеет гладкую поверхность и отверстия для быстрого воздушного охлаждения.

Колодки с тормозящими накладками в нормальном положении прижаты к суппорту возвратными пружинами. Под давлением штока поршня исполнительных цилиндров колодки отжимаются к поверхности диска, происходит его торможение. Для индикации выработки накладок в колодках имеется датчик износа, который сигнализирует на приборную доску о критической выработке фрикционного поверхностного слоя колодок.

Барабанные механизмы имеют полукруглые колодки в виде полумесяца с фрикционными накладками с наружной стороны, нижние концы которых закреплены на неподвижной оси, а верхние концы могут раздвигаться под давлением поршней исполнительных цилиндров тормозов. Прижатые в нормальном положении друг к другу стяжными пружинами полукруглые колодки под давлением поршней раздвигаются и распирают внутреннюю поверхность вращающегося барабана. Трение поверхностей колодок и барабана приводит к торможению колеса. Для компенсации выработки трущейся поверхности имеется механизм самоподвода колодок к барабану.

По отношению к тормозам барабанного типа дисковые механизмы имеют следующие преимущества:

  • температурные изменения материала не влияют на состояние поверхности, и тормозной момент не зависит от нагрева диска;
  • эффективное воздушное охлаждение за счёт использования отверстий на диске и высокая температурная стойкость материала;
  • меньший тормозной путь за счёт активного действия всей поверхности колодок;
  • меньше вес и габариты;
  • высокая чувствительность системы торможения;
  • оперативность срабатывания;
  • лёгкость замены колодок, не требуется обточка и подгонка накладок при замене колодок;
  • до 70% инерции движения автомобиля могут гаситься на передних тормозных дисках.

О тормозных приводах

В автомобильных тормозных системах нашли применение вот эти типы тормозных приводов:

  • гидравлический;
  • пневматический;
  • комбинированный.
  • механический;

Гидравлический привод получил самое широкое распространение в рабочей тормозной системе автомобиля. В него входят:

  • главный тормозной цилиндр;
  • тормозная педаль;
  • колесные цилиндры;
  • усилитель тормозов
  • шланги и трубопроводы (рабочие контура).

При усилии на тормозную педаль водителем, та передает усилие от ноги на главный тормозной цилиндр. Усилитель тормозов дополнительно создает усилие, облегчая тем самым жизнь водителя. Широкое применение на машинах приобрел вакуумный усилитель тормозов.

 Главный тормозной цилиндр нагнетает тормозную жидкость к тормозным цилиндрам. Обычно над главным цилиндром стоит расширительный бачок, в нем содержится тормозная жидкость.

Колесный цилиндр прижимает тормозные колодки к тормозному барабану или диску.

Рабочий контур сейчас представляет из себя основной и вспомогательный. Например, вся система исправна, то значит работают оба, но при неисправности одного из них — другой будет работать.

Широко распространены три основные компоновки разделения рабочих контуров:

  • 2 + 2 подключенных параллельно — задние + передние;
  • 2 + 2 подключенных диагонально — правый передний + левый задний и так далее;
  • 4 + 2 в один контур подключены два передних, а в другой тормозные механизмы всех колес.

Прогресс не стоит на месте и сейчас в состав гидравлического тормозного привода добавляются разные электронные компоненты:

  • усилитель экстренного торможения
  • антиблокировочная система тормозов;
  • антипробуксовочная система;
  • система распределения тормозных усилий;
  • электронная блокировка дифференциала.

Пневматический привод применяется в тормозной системе большегрузных автомобилей.

Комбинированный тормозной привод — это комбинация разных типов привода.

Механический привод применяется в стояночной тормозной системе. Он включает в себя систему тяг и тросов, с помощью которых объединяет систему в одно целое, обычно на задние колеса имеет привод. Рычаг тормоза соединен при помощи тонкого троса с тормозными механизмами, где есть устройство, которое приводит в действие основные или стояночные колодки.

Есть автомобили, где стояночная система работает от ножной педали. Сейчас всё чаще стали применять в стояночной системе электропривод, который получил название — электромеханический стояночный тормоз.

Итак, как работает гидравлическая тормозная система

Осталось рассмотреть работу тормозной системы, что мы сделаем на примере гидравлической системы.

Когда водитель нажимает на педаль тормоза, то передается нагрузка к усилителю и тот создает усилие на главном тормозном цилиндре. А в свою очередь поршень главного тормозного цилиндра через трубопроводы нагнетает жидкость к колесным цилиндрам. Поршни колесных цилиндров от давления жидкости передвигают тормозные колодки к дискам или барабанам и происходит торможение автомобиля.

Когда водитель убирает ногу с педали тормоза, то педаль от действия возвратной пружины возвращается в начальное положение. Также, в свое положение возвращается и поршень главного тормозного цилиндра, а пружины отводят колодки от барабанов или дисков. Тормозная жидкость возвращается обратно в главный тормозной цилиндр и падает давление в системе.

УХОД ЗА ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМОЙ АВТОМОБИЛЯ

Как один из наиболее важных узлов, тормозная система автомобиля требует постоянного внимания и ухода. Здесь буквально любая неисправность может привести к непредсказуемым последствиям на дороге.

Некоторые диагнозы можно поставить, исходя из характера поведения тормозной педали. Так увеличенный ход или «мягкая» педаль свидетельствуют, скорее всего, о попадании воздуха в систему гидропривода в результате утечки тормозной жидкости. Поэтому необходимо периодически контролировать уровень жидкости в бачке.

Её повышенный расход может быть следствием повреждения гидрошлангов и трубок, а также обыкновенного испарения со временем. Это приводит к попаданию в систему воздуха и отказу тормозов.

Пришедшие в негодность детали необходимо заменить, а систему придется прокачивать, выпуская воздух из каждого рабочего цилиндра на колесах и доливая жидкость. Процесс длительный и нудный.

Уход автомобиля при торможении в сторону говорит о возможном выходе из строя одного из рабочих цилиндров или чрезмерном износе накладок на каком-то определенном колесе. При загрязнении тормозных механизмов может возникать характерный шум при нажатии на педаль.

Все эти неисправности легко устраняются самостоятельно или обращением в сервисный центр. А чтобы свести к минимуму вышеописанные неприятности, берегите тормоза, чаще используйте торможение двигателем, особенно на крутых и затяжных спусках. Продолжительное по времени включение основной рабочей системы ведет к перегреву деталей и служит причиной различных поломок

Выхлопная система: описание,фото,назначение,тюнинг

Тормозные колодки описание виды фото видео параметры категории

Редуктор и все, что нужно о нем знать — описание,виды,фото,видео

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Мифы и правда о тормозах — DRIVE2

Очень часто автовладельцы считают, что тормозная жидкость в их автомобиле вечная и заливается раз и навсегда, или что тормозные колодки следует менять, только когда они сотрутся до металла. А часто ли меняются тормозные диски или барабаны? В большинстве случаев, когда износ превышает двукратный, а то и более указанного в инструкции. Ко всем деталям тормозной системы предъявляются достаточно высокие требования: ведь от их исправности зависит безопасность автомобиля на дороге.

МИФ: "Тормозную жидкость менять не надо"

Это не так. Тормозная жидкость гигроскопична – обладает способностью впитывать в себя влагу. Соответственно температура кипения снижается. Одно из требований, предъявляемых к тормозным жидкостям, – это высокая температура кипения. Чем она выше, тем более качественной считается тормозная жидкость. При частом использовании тормозов диски и колодки сильно нагреваются, после достижения определенной температуры тормозная жидкость может закипеть, и автомобиль может остаться без тормозов, причем неожиданно.

К тому же тормозная жидкость работает и как смазка в главном и рабочих цилиндрах, вымывая продукты трения. При нерегулярной смене вода, накапливающаяся в системе, вызывает коррозию – первыми страдают резиновые манжеты (цилиндр начинает подтекать), затем появляются раковины на зеркале цилиндров. Тут уже требуется недешевый ремонт тормозной системы. А ведь его можно было бы избежать, просто вовремя поменяв жидкость.

МИФ: "Дисковые тормоза лучше барабанных"

Действительно, дисковые тормоза обладают существенным преимуществом перед барабанными. Это стабильность работы, лучшие условия охлаждения и очистки, более высокая эффективность, меньшие вес и размер. Но есть и недостатки. Площадь колодок у дисковых тормозов меньше, чем у барабанных, поэтому для них нужны большие усилия на приводе и соответственно более высокое давление в гидросистеме.

МИФ: "Колдун" не нужен"

Некоторые автовладельцы называют его "колдуном", считая регулятор давления загадочным и бесполезным устройством. На самом деле это важный элемент тормозной системы для автоматического изменения величины тормозной силы в зависимости от усилия на педали (давления рабочей жидкости в главном цилиндре), загрузки автомобиля и интенсивности его замедления. Торможение будет эффективным и безопасным, когда передние тормоза срабатывают более эффективно и несколько раньше, чем задние. Для того чтобы тормоза работали именно так, в систему встраивается регулятор давления. Он изменяет и распределяет тормозные усилия между передними и задними колесами в зависимости от загруженности автомобиля и нагрузки на оси.

Без регулирования они одинаковы, а для каждого варианта загрузки машины должно быть свое соотношение, обеспечивающее опережающую блокировку передних колес, чтобы автомобиль не занесло. Нельзя исключать регулятор из работы (глушить, удалять) или заменять его, нагрузочную пружину и иные детали привода нештатными, похожими по внешнему виду или от другой модификации автомобиля. Их характеристики могут не соответствовать параметрам машины.

Когда менять "тормозуху"?

В большинстве автомобилей достаточно менять тормозную жидкость раз в два года или каждые сорок тысяч километров пробега. Жидкость должна быть светлой и прозрачной и желательно рекомендованной заводом-изготовителем автомобиля. Если она темная и на дне бачка образовался осадок – не тяните с заменой. Не забудьте промыть систему и тщательно вымыть бачок.

Чем плох асбест?

Асбестовые фрикционные накладки (колодки) производятся некоторыми производителями до сих пор, в частности, их выпускают в России. Но крупнейшие автопроизводители мира уже давно отказались от установки асбестовых тормозных колодок на свои автомобили: во время торможения, когда происходит трение асбестовой накладки о диск, образуется мельчайшая пыль, которая очень токсична и опасна для человеческого организма и окружающей среды. Безасбестовые колодки на сегодняшний день получили самое активное распространение: в качестве армирующего элемента в них используется медная, латунная стружка, стальная вата, полимерные композиции и другие элементы.

Что такое вспомогательная тормозная система?

Вспомогательная тормозная система начинает действовать при разгерметизации одного из рабочих контуров (вытекает тормозная жидкость). В этом случае в бачке с тормозной жидкостью, разделенном на два независимых объема, уровень понижается до критической отметки. Далее он продолжает понижаться только в объеме неисправного контура, а объем исправного сохраняет критический уровень тормозной жидкости в системе. Поэтому всегда необходимо следить за уровнем жидкости в бачке.
Какие бывают тормоза?

Все автомобильные тормозные механизмы правильно называть колодочными. В свою очередь, их разделяют по названиям пар трения: колодочно-дисковые (дисковые) и колодочно-барабанные (барабанные). Дисковые бывают с подвижным или неподвижным суппортом. Наибольшее распространение получили механизмы с подвижным суппортом, которые конструктивно исключают неравномерный износ колодок. Эффект самоподвода колодок обеспечивается манжетой поршня (есть и более сложные системы подвода колодок в дисковых тормозах). По конструктивным особенностям дисковые тормоза эффективнее барабанных. Для лучшего отвода тепла из рабочей зоны часто используют вентилируемые диски. Увеличенная толщина вентилируемого диска позволяет разместить между поверхностями трения ребра жесткости, которые обеспечивают принудительную циркуляцию воздуха.

При вращении создается центробежная сила, она заставляет поступающий воздух устремляться от центра к краям диска и нагретый воздух выбрасывается в окружающую среду, а вентилируемый диск охлаждается. Для того чтобы тормозная жидкость в цилиндре не закипела, используют пустотелые поршни, а накладки тормозных колодок делают термоизолирующими. Барабанные тормозные механизмы устанавливают обычно на задние колеса. В процессе работы зазор между колодкой и барабаном увеличивается. Для его устранения предназначены разного рода механические регуляторы. Износ колодок компенсируется их самоподводкой, происходящей, как правило, при резком торможении. Теплоотвод в барабанных тормозных механизмах осуществляется через термопроводные колодочные накладки, массивную металлическую основу колодки и ребра охлаждения тормозного барабана.

На легковых автомобилях возможны следующие сочетания дисковых и барабанных тормозных механизмов:
— четыре дисковых;
— два передних – дисковые, два задних – барабанные;
— четыре барабанных.

Вентилируемые и перфорированные тормозные диски

Вентилируемые тормозные диски представляют собой систему из двух дисков, между которыми есть специальные отверстия, которые формируют лопасти. Наличие этих лопастей снижает вес диска и способствует лучшему отводу тепла, и, следовательно, увеличению эффективности торможения. Диски с перфорацией и шлицами – эволюция дисковых тормозных механизмов. Кстати, изначально они были разработаны для того, чтобы при помощи имеющихся на диске канавок и шлиц счищать с колодок образующийся на них в результате долгих нагрузок нагар.

В таких дисках на всей плоскости проделаны сквозные отверстия, которые служат все тем же целям: снижают вес, обеспечивают лучший отвод тепла и удаляют газы, которые образуются при трении тормозных колодок о диск. Отвод этих газов крайне важен, т.к. они могут создать в тормозной системе нечто вроде воздушной тепловой подушки и снизить эффективность тормозов. Диски и с перфорацией, и со шлицами увеличивают тормозную силу и ресурс работы диска. Для городской езды такие диски будут мало привлекательны: как ни крути, но реализовать все свои способности в условиях города им доведется нечасто, зато ресурс работы тормозных колодок уменьшится.

Когда менять тормозные диски?

Минимальная толщина тормозных дисков оговорена в инструкциях. Обычно производители допускают износ по миллиметру на сторону. Пренебрежение инструкцией и износ диска до "состояния бритвы" может иметь печальные последствия. При слишком малой толщине тормозного диска после 50% износа тормозных колодок поршни тормозных цилиндров выдвигаются чересчур далеко, что приводит к их перекашиванию, коррозии и заклиниванию. В таких случаях автомобиль обычно плохо тормозит, при торможении стремится вырвать руль из рук, пропадает накат, увеличивается расход топлива, тормозная педаль становится очень тяжелой. Тонкий диск может треснуть, особенно если несимметричны нагрузки от колодок. К тому же он быстрее перегреется при экстренном торможении, и "поджаренные" колодки уже не смогут остановить автомобиль.

После замены передних тормозных колодок нужно обратить внимание на эффективность торможения. Если она стала хуже и не восстановилась после приработки накладок (пробег около 200-300 км), их коэффициент трения низок, лучше поставить другие.

Как работают автомобильные тормоза?

Существуют тормозные системы двух основных типов: барабанные тормоза и дисковые. Те и другие останавливают автомобиль с помощью трения, действующего на автомобильные колеса.

Барабанные тормоза создают трение, когда прижимают свои тормозные колодки к внутренней поверхности барабана, накрепко стянутого с колесом.

Дисковые тормоза — более свежее изобретение, и они пользуются большей популярностью. Действие их состоит в том, что они сжимают тормозной диск меж двух тормозных накладок (рисунок снизу). И барабанные и дисковые тормоза приводятся в действие одинаково: когда водитель нажимает на педаль тормоза, специальная жидкость, заполняющая шланги тормозной магистрали, передает давление педали на тормоза.

Дисковый тормоз (На рисунке вверху статьи) состоит из суппорта (1), поддерживающего тормозные накладки (2) с обеих сторон тормозного диска (3). Этот диск болтами прикреплен к колесу. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, накладки прижимаются к диску и замедляют вращение колеса. Дисковые тормоза надежнее барабанных по двум причинам: они быстрей остывают после торможения и быстрей сохнут, если колесо погружается в воду.

Суппорты дисковых тормозов охватывают диски (картинка слева) и поддерживают тормозные накладки. Давление тормозной педали передается тормозной жидкости (Картинка справа), и жидкость давит на накладки, расположенные с двух сторон от диска.

Трение внутри вращающегося барабана

Когда педаль тормоза нажата, колесный цилиндр (1) давит на тормозные колодки (4), качающиеся на анкере (5). Колодки прижимаются к барабану, а тот болтами привинчен к колесу. Когда педаль отпущена, возвратная пружина (2) отводит колодки в начальное положение. Регулировочное устройство (3) устанавливает начальный зазор между колодками и барабаном.

В нерабочем состоянии возвратная пружина (вверху) держит тормозные колодки на некотором расстоянии от вращающегося барабана. Давление в тормозной магистрале (внизу) раздвигает поршни колесного цилиндра, и вместе с ними раздвигаются тормозные колодки. Колодки прижимаются к барабану — возникает трение, которое и замедляет вращение колеса.

Автомобильные тормозные системы, виды, устройство, как работают

Тормозная система необходима для быстрого изменения скорости или полной остановки автомобиля и удержания его на месте при стоянке.

Для этого на автомобиле есть такие виды тормозных систем, как — рабочая, стояночная, запасная и вспомогательная система (тормоз-замедлитель).

Рабочая тормозная система всегда используется при любой скорости автомобиля для полной остановки или для снижения скорости. Рабочая тормозная система начинает работать при нажатии на педаль тормоза. Эта система самая эффективная при сравнении с другими видами.

Запасная тормозная система применяется при неисправности основной системы. Запасная тормозная система бывает в виде автономной системы или её функции выполняет часть исправной рабочей тормозной системы.

Стояночная тормозная система необходима для удержания автомобиля определенное время на одном месте. Стояночная система полностью исключает движение автомобиля самопроизвольно.

Вспомогательная тормозная система применяется на автомобилях с повышенной массой. Вспомогательная система используется для торможения на спусках. Часто бывает, что на автомобилях роль вспомогательной системы выполняет двигатель, где выпускной трубопровод перекрывается заслонкой.

Тормозная система — это важное средство автомобиля для обеспечения активной безопасности. На автомобилях применяются разные системы и устройства, повышающие эффективность системы при торможении — это антиблокировочная система, усилитель экстренного торможения, усилитель тормозов.

Тормозная система включает в себя тормозной привод и тормозной механизм.

Схема гидропривода тормозов:
1 — трубопровод контура «левый передний-правый задний тормоз»; 2-сигнальное устройство; 3 — трубопровод контура «правый передний — левый задний тормоз»; 4 — бачок главного цилиндра; 5 — главный цилиндр гидропривода тормозов; 6 — вакуумный усилитель; 7 — педаль тормоза; 8 — регулятор давления задних тормозов; 9 — трос стояночного тормоза; 10 — тормозной механизм заднего колеса; 11 — регулировочный наконечник стояночного тормоза; 12 — рычаг привода стояночного тормоза; 13 — тормозной механизм переднего колеса.

Тормозной механизм блокирует вращение колес и как результат появление тормозной силы, которая останавливает транспортное средство. Тормозные механизмы находятся на задних и передних колесах.

По идее — все тормозные механизмы логично называть колодочными. И уже в свою очередь, их можно разделить по трению — дисковые и барабанные. Тормозные механизмы основной системы монтируются в колесе, а механизм стояночной системы находится за раздаточной коробкой или коробкой передач.

О барабанных и дисковых тормозных механизмах

Тормозной механизм обычно состоит из двух частей, из вращающейся и неподвижной. Вращающаяся часть барабанного механизма — это тормозной барабан, а неподвижная часть – тормозные колодки.

Барабанные тормозные механизмы обычно стоят на задних колесах. В процессе износа зазор между барабаном и колодкой увеличивается и для его устранения есть механические регуляторы.

Барабанный тормозной механизм заднего колеса:
1 – чашка; 2 – прижимная пружина; 3 – приводной рычаг; 4 – тормозная колодка; 5 – верхняя стяжная пружина; 6 – распорная планка; 7 – регулировочный клин; 8 – колесный тормозной цилиндр; 9 – тормозной щит; 10 – болт; 11 – стержень; 12 – эксцентрик; 13 – нажимная пружина; 14 – нижняя стяжная пружина; 15 – прижимная пружина распорной планки.

На автомобилях тормозные механизмы могут иметь разные сочетания:

  • два дисковых передних, два барабанных задних;
  • четыре дисковых;
  • четыре барабанных.

В тормозном дисковом механизме — диск вращается, а две колодки стоят неподвижно, они установлены внутри суппорта. В суппорте стоят рабочие цилиндры, они при торможении прижимают к диску тормозные колодки, а сам суппорт хорошо закреплен на кронштейне. Для улучшения отвода тепла из рабочей зоны часто применяют вентилируемые диски.

Схема дискового тормозного механизма:
1 — колесная шпилька; 2 — направляющий палец; 3 — смотровое отверстие; 4 — суппорт; 5 — клапан; 6 — рабочий цилиндр; 7 — тормозной шланг; 8 — тормозная колодка; 9 — вентиляционное отверстие; 10 — тормозной диск; 11 — ступица колеса; 12 — грязезащитный колпачок.

О тормозных приводах

В автомобильных тормозных системах нашли применение вот эти типы тормозных приводов:

  • гидравлический;
  • пневматический;
  • комбинированный.
  • механический;

Гидравлический привод получил самое широкое распространение в рабочей тормозной системе автомобиля. В него входят:

  • главный тормозной цилиндр;
  • тормозная педаль;
  • колесные цилиндры;
  • усилитель тормозов
  • шланги и трубопроводы (рабочие контура).

При усилии на тормозную педаль водителем, та передает усилие от ноги на главный тормозной цилиндр. Усилитель тормозов дополнительно создает усилие, облегчая тем самым жизнь водителя. Широкое применение на машинах приобрел вакуумный усилитель тормозов.

Главный тормозной цилиндр нагнетает тормозную жидкость к тормозным цилиндрам. Обычно над главным цилиндром стоит расширительный бачок, в нем содержится тормозная жидкость.

Колесный цилиндр прижимает тормозные колодки к тормозному барабану или диску.

Рабочий контур сейчас представляет из себя основной и вспомогательный. Например, вся система исправна, то значит работают оба, но при неисправности одного из них — другой будет работать.

Широко распространены три основные компоновки разделения рабочих контуров:

  • 2 + 2 подключенных параллельно — задние + передние;
  • 2 + 2 подключенных диагонально — правый передний + левый задний и так далее;
  • 4 + 2 в один контур подключены два передних, а в другой тормозные механизмы всех колес.

Схема компоновки гидропривода:
1 — главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем; 2 — регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах; 3-4 — рабочие контуры.

Прогресс не стоит на месте и сейчас в состав гидравлического тормозного привода добавляются разные электронные компоненты:

  • усилитель экстренного торможения
  • антиблокировочная система тормозов;
  • антипробуксовочная система;
  • система распределения тормозных усилий;
  • электронная блокировка дифференциала.

Пневматический привод применяется в тормозной системе большегрузных автомобилей.

Комбинированный тормозной привод — это комбинация разных типов привода.

Механический привод применяется в стояночной тормозной системе. Он включает в себя систему тяг и тросов, с помощью которых объединяет систему в одно целое, обычно на задние колеса имеет привод. Рычаг тормоза соединен при помощи тонкого троса с тормозными механизмами, где есть устройство, которое приводит в действие основные или стояночные колодки.

Есть автомобили, где стояночная система работает от ножной педали. Сейчас всё чаще стали применять в стояночной системе электропривод, который получил название — электромеханический стояночный тормоз.

Итак, как работает гидравлическая тормозная система

Осталось рассмотреть работу тормозной системы, что мы сделаем на примере гидравлической системы.

Когда водитель нажимает на педаль тормоза, то передается нагрузка к усилителю и тот создает усилие на главном тормозном цилиндре. А в свою очередь поршень главного тормозного цилиндра через трубопроводы нагнетает жидкость к колесным цилиндрам. Поршни колесных цилиндров от давления жидкости передвигают тормозные колодки к дискам или барабанам и происходит торможение автомобиля.

Когда водитель убирает ногу с педали тормоза, то педаль от действия возвратной пружины возвращается в начальное положение. Также, в свое положение возвращается и поршень главного тормозного цилиндра, а пружины отводят колодки от барабанов или дисков. Тормозная жидкость возвращается обратно в главный тормозной цилиндр и падает давление в системе.

Видео: принцип работы тормозной системы.

Вот на этом пожалуй и завершу свою не маленькую статью. Всем удачи на дорогах!

Загрузка...

Как работает тормозная система автомобиля

Автоликбез18 августа 2016

Остановить разогнавшийся до высокой скорости автомобиль – задача не из простых. Нужно погасить немалую кинетическую энергию массы машины, сообщенную ей двигателем. Задача возлагается на тормозную систему и решается с помощью силы трения.

Чем выше мощность двигателя и масса авто, тем большей площади предусматривается рабочая часть колодок, соприкасающаяся с диском или барабаном колеса.

Чтобы понять, как работает тормозная система автомобиля, нужно разобраться, каким образом колодки приводятся в действие и какие механизмы в этом участвуют.

Принцип действия и разновидности систем

Работа тормозов заключается в том, чтобы преобразовать усилие от нажатия на педаль и передать его тормозным колодкам, которые захватят диск либо барабан и создадут трение, способное остановить авто. В легковых машинах для передачи используется принцип действия гидравлического привода.

Педаль механически связана с поршнем, создающим при нажатии повышенное давление в трубках с гидравлической жидкостью. Она посредством давления передает усилие поршню, находящемуся на другом конце трубки, а тот механически прижимает фрикционную часть колодки к диску. Так функционирует обычный гидравлический привод, но автомобильные тормоза устроены сложнее.

В современных легковых авто применяются 2 типа тормозов:

  • основной;
  • стояночный.

В грузовиках, где используется не гидравлический, а пневматический привод, предусмотрена вспомогательная схема (так называемый ретардер). Она включается в помощь основной для торможения на крутых спусках при максимальной загрузке, а также в прочих экстремальных ситуациях.

Основная схема тормозов состоит из 2 отдельных контуров, работающих синхронно от одной педали. В заднеприводных автомобилях один контур обслуживает колеса задней оси, второй – передней. В машинах с передним приводом колеса подключены к контурам по диагональной формуле: правое переднее – левое заднее и левое переднее – правое заднее. Если в силу разных причин первый контур откажет, то второй продолжит работу в аварийном режиме.

Элементы и детали тормозов

Чтобы разобраться в работе главной схемы, нужно знать, из чего состоит тормозная система:

  • Педаль тормоза. Надавливает на стальной шток, идущий в подкапотное пространство.
  • Вакуумный мембранный усилитель. Увеличивает силу нажима на шток за счет разрежения от двигателя.
  • Главный цилиндр с расширительным бачком. Преобразует механическое усилие от штока в гидравлическое давление.
  • Контуры в виде металлических трубок с жидкостью, идущие от главного цилиндра к колесным тормозным механизмам.
  • В передних колесах – суппорта с поршнями и колодками, охватывающими диск.
  • Регулятор давления входит в контур торможения задней оси.
  • В задних колесах – барабаны с полукруглыми колодками и рабочим цилиндром внутри.

Дисковые тормоза – более эффективны, нежели барабанные. Оттого в скоростных автомобилях с двигателями большой мощности они ставятся на все 4 колеса, а барабанные механизмы отсутствуют.

Стояночный (ручной) тормоз – это отдельный механический привод, действующий от рукоятки внутри салона. Она связана только с задними колесами и прижимает колодки к барабану (или диску) за счет троса либо тяги. «Ручник» в определенных ситуациях может играть роль аварийного тормоза.

Не помешает узнать как заменить или подтянуть трос ручного тормоза.

Алгоритм работы системы

Когда водитель надавливает на педаль, металлический шток движется вперед и перемещает 2 поршня, находящихся в главном цилиндре. Одновременно срабатывает диафрагма вакуумного усилителя, увеличивая силу нажатия на шток, проходящий через нее насквозь. Диафрагму тянет вперед вакуум, образующийся по одну ее сторону за счет разрежения. От корпуса усилителя к впускному коллектору двигателя идет патрубок, через него и отсасывается воздух с одной стороны диафрагмы.

Дальнейший алгоритм работы выглядит так:

  • От воздействия штока 2 поршня внутри главного цилиндра создают давление в 2 контурах. Излишек жидкости перетекает в бачок через перепускные отверстия.
  • В суппортах на передней оси поршни выдвигаются вперед и прижимают колодки к тормозному диску с двух сторон.
  • Регулятор, встроенный в контур задней оси, поддерживает определенное давление жидкости в зависимости от загруженности авто. Цель – не допустить заноса и в то же время эффективно затормозить колеса.
  • На задней оси рабочий цилиндр двухстороннего действия разводит верхние концы колодок, прижимая их к внутренней поверхности барабанов.

Читайте также о своевременной замене тормозных колодок.

При отпускании педали срабатывают возвратные пружины главного цилиндра и торможение прекращается. Если из одного контура станет вытекать жидкость, то второй продолжит работу, поскольку расширительный бачок тоже разделен на 2 части вертикальной перегородкой.

Виды тормозов и их различия — DRIVE2

Тормоза – неотъемлемая часть каждого автомобиля, применяемая для замедления скорости, остановки и предостережения движения после остановки. От наличия и качества работы тормозной системы зависит безопасность вождения. В автомобилях применяют барабанные и дисковые тормоза. Чем они отличаются? Почему применение дисков так плотно легло в основу современного автомобилестроения?

Сравнение барабанных и дисковых тормозов

Оба вида тормозов относятся к колесному типу. Большинство производителей оснащают передние колёса легковых автомобилей дисковыми, а задние – барабанными тормозами. Грузовики и автобусы оборудуются барабанными тормозами, имеющими эффект самостоятельного усиления и совместимые с пневматическим приводом.
Система барабанных тормозных механизмов ранее устанавливалась на всех колёсах автомобиля. Принцип её работы заключается в следующем. Поршень под воздействием гидравлического давления выталкивает наружу колодку. Фрикционный материал колодки замедляет вращающийся тормозной барабан, контактируя с его внутренней стороной. Тормоза срабатывают, и автомобиль останавливается.

Однако барабаны имеют свои пределы. При нагревании теряется их продуктивность. Это особенно заметно при движении на большой скорости. Эффективность снижается и в связи с образованием газов, при взаимодействии колодки и барабана. Отвести тепло от барабанов специалисты пытались с помощью алюминия и охлаждающих рёбер. Но должного результата эти изменения не принесли.

Всё чаще используются в автомобилестроении дисковые механизмы. Сказывается их высокая стабильность в процессе эксплуатации. Отличие принципа действия состоит лишь в том, что фрикционный материал прилегает не к барабану, а к диску. При нагревании тормоза или попадании влаги на поверхность трения происходит лишь незначительное падение эффективности торможения. Помимо этого, они обладают меньшим весом, лучше охлаждаются, быстрее реагируют на нажатие педали.

Дисковые тормозные механизмы открыты для доступа, что имеет свои преимущества и недостатки. Грязь, вода, пыль – всё, что мешает работе барабанов, диски сбрасывают во время вращения. С другой стороны, эти элементы всё равно попадают на диск, что приводит к его износу. Тонкие изделия трескаются в экстремальных условиях. Большему воздействию подвержены механизмы задних колёс.

В настоящее время дисковые механизмы выпускают с дополнительными функциями. Вентилируемые диски чаще всего ставят на передние колёса. Они имеют две фрикционные поверхности, разделённые перемычками. Это играет дополнительную роль в отводе тепла. Другая форма изготовления предусматривает перфорацию дисков. Отверстия берут на себя основную массу грязи, не давая ей забиваться между дисками. При этом скорость срабатывания тормозов увеличивается.

Усилители и приводы

Пневматический привод нашёл своё широкое применение в конструкциях тягачей, автобусов и грузовиков. Его появление связано с увеличением интенсивности движения и возросшими скоростями. Процесс торможения осуществляется сжатым воздухом. Выпускают комбинированные виды: электропневматический (применяется в прицепах) и гидропневматический (длиннобазовые автомобили и тягачи электропоездов).

Вакуумный усилитель изначально использовался в электропоездах. Сейчас им оснащены практически все современные автомобили. При нажатии педали тормоза он в три раза увеличивает усилие ноги водителя. Торможение осуществляется за счёт разницы давления в двух камерах усилителя.

Таким образом, существует всего два вида тормозов, применяемых в автомобилестроении, на сегодняшний день. Некоторые автолюбители считают оптимальным сочетание барабанных и дисковых тормозных механизмов в одном автомобиле. Однако постепенно диски вытесняют барабаны, являясь более современным и качественным видом тормозов.

Помощники тормозов. — DRIVE2

Наверное, каждый водитель знает, что такое АBS. Антиблокировочная система тормозов была изобретена и впервые запущена в производство компанией Bosch в 1978 году. АBS предотвращает блокировку колес при торможении. В результате даже при экстренном торможении сохраняется устойчивость автомобиля. Кроме того, во время торможения автомобиль сохраняет управляемость. Однако с ростом скоростей современных автомобилей одной АBS для обеспечения безопасности стало уже недостаточно. Поэтому ее дополнили еще рядом систем.

• Brake Assist

Следующим шагом повышения эффективности торможения после АBS стало создание систем, уменьшающих время срабатывания тормозов, так называемых систем помощи при торможении Brake Assist. АBS делает торможение при полностью нажатой педали максимально эффективным, но не может сработать при легком нажатии на педаль. Усилитель же тормозов обеспечивает аварийное торможение в том случае, когда водитель нажимает на педаль тормоза резко, но недостаточно сильно. Для этого система измеряет, насколько быстро и с каким усилием водитель жмет педаль, после чего при необходимости мгновенно повышает давление в тормозной системе до максимального.
Технически эта идея реализована так. В пневматический усилитель тормозов встроены датчик скорости перемещения штока и электромагнитный привод. Как только в управляющий центр с датчика скорости поступает сигнал о том, что шток движется очень быстро (это значит, что водитель резко ударяет по педали), срабатывает электромагнит, который увеличивает силу воздействия на шток. Давление в системе тормозного привода в течение миллисекунд автоматически значительно увеличивается, т.е. уменьшается время на срабатывание тормоза машины в ситуациях, когда все решают мгновенья. Таким образом, автоматика помогает водителю добиться наиболее эффективного торможения. Кроме того, Brake Assist «запоминает», как тормозит данный водитель в штатных режимах, поэтому ей легче «распознать» критическую ситуацию. В то же время даже на влажном покрытии срыва колес в юз не происходит — в действие успевает вступить АBS. То есть Brake Assist помогает водителю в самый первый момент торможения, а уж если в следующие мгновенья усилия слишком много, то АBS предохранит колеса от блокировки и сохранит автомобиль управляемым. Brake Assist берет управление экстренным торможением на себя и останавливает автомобиль в максимально короткий срок значительно сокращая тормозной путь, особенно на высоких скоростях движения. Система Brake Assist устанавливается только на автомобилях с АBS.
Профессионалу система Brake Assist вряд ли нужна. Ведь опытный водитель даже в критической ситуации дозирует усилие на педали тормоза весьма точно (делает это резко, но не панически). А вот для подавляющего большинства «обычных» водителей система Brake Assist — это то, что надо. В отличие от других электронных тормозных систем (см.ниже), Brake Assist не может перераспределять усилия между колесами, а только «додавливает» педаль, гарантируя включение АBS в работу.
Компания Bosch разработала новую систему Predictive Brake Assist, которая способна подготовить тормозную систему к экстренному торможению. Работает она в паре с адаптивным круиз-контролем, чей радар используется для обнаружения объектов впереди автомобиля. Система, определив препятствие впереди, самостоятельно начинает немного прижимать тормозные колодки к дискам. Таким образом, если водитель нажмет на тормозную педаль, он сразу получит максимально быструю реакцию. По словам создателей, новая система эффективнее обычной Brake Assist. В дальнейшем Bosch планирует представить на рынке Predictive Safety System, которая способна сигнализировать вибрациями на педали тормоза о критической ситуации впереди. Дальнейшее развитие этой технологии заключается в том, чтобы электроника самостоятельно активировала экстренное торможение, если решит, что столкновение неизбежно, а водитель бездействует.

• Dynamic Brake Control

Еще одна электронная система — DBC, Dynamic Brake Control разработана инженерами BMW. Она похожа на системы Brake Assist, которые применяются, например, на автомобилях Mercedes-Benz и Toyota. Система DBC ускоряет и усиливает процесс нарастания давления в приводе тормозов в случае экстренного торможения и обеспечивает — даже при недостаточной силе нажатия педали — минимальный тормозной путь. На основе данных о скорости нарастания давления и усилии, прикладываемом к педали, компьютер определяет возникновение опасной ситуации и немедленно устанавливает максимальное давление в тормозной системе, тем самым значительно сокращая тормозной путь вашего автомобиля. Управляющий блок дополнительно учитывает скорость автомобиля и уровень износа тормозов. Система DBC использует принцип гидравлического усиления, а не вакуумный принцип. Подобная гидравлическая система обеспечивает лучшее и значительно более точное дозирование тормозного усилия в случае экстренного торможения. Кроме того. компьютер DBC связан с системами АBS и DSC (Dynamic Stability Control).

• Cornering Brake Control- система контроля торможения в поворотах.

Разработана ВMW в 1997 году.
При торможении задние колеса разгружаются. В поворотах это может привести к заносу задней оси автомобиля вследствие возрастающей нагрузки на переднюю ось. CBC работает совместно с ABS для противодействия сносу задней оси при торможении в повороте. CBC обеспечивает оптимальное распределение тормозного усилия в поворотах, предотвращая занос, даже если тормоза были резко нажаты.
Принцип действия:
Используя сигналы датчиков ABS и определяя скорость вращения колес, СВС регулирует нарастание тормозного усилия для каждого тормозного цилиндра таким образом, что оно нарастает быстрее на внешнем по отношению к повороту переднем колесе, чем на других колесах. Благодаря этому становится возможным воздействие на задние колеса с большим тормозным усилием. Таким образом, компенсируются моменты сил, стремящихся повернуть автомобиль вокруг вертикальной оси при торможении в повороте. Система включается в работу постоянно и незаметно для водителя.

• Система EBD (Electronic Brake force Distribution)

Система EBD предназначена для перераспределения тормозных усилий между передними и задними колесами, а также колесами правой и левой стороны автомобиля, в зависимости от условий движения. EBD действует в составе традиционной 4-канальной ABS с электронным управлением. При торможении прямолинейно движущегося автомобиля происходит перераспределение нагрузки — передние колеса нагружаются, а задние, в свою очередь, разгружаются. Поэтому, если задние тормозные механизмы будут развивать такое же усилие, как передние, увеличится вероятность блокировки задних колес. При помощи колесных датчиков скорости блок управления ABS определяет этот момент и регулирует подводимое усилие. Следует отметить, что распределение усилий между осями при торможении существенно зависит от массы груза и его размещения. Вторая ситуация, когда вмешательство электроники становится полезным, возникает при торможении в повороте. При этом нагружаются внешние колеса и разгружаются внутренние, соответственно, возникает риск их блокировки. Основываясь на сигналах колесных датчиков и датчика замедления (или датчика ускорения) EBD определяет условия торможения колес и при помощи комбинации клапанов регулирует давление жидкости, подводимое к каждому из колесных механизмов.

• Sensotronic Brake Control (SBC)

Разработанная инженерами Mersedes, на сегодняшний день это, пожалуй, самая передовая тормозная система, устанавливаемая серийно на современных автомобилях. Принципиальное отличие системы SBC – это электронная система взаимодействия между педалью тормоза и тормозными механизмами. При нажатии на педаль тормоза микрокомпьютер с помощью информации от различных систем и датчиков оценивает скорость переноса ноги с педали газа на педаль тормоза, силу нажатия на педаль, включенную передачу, особенности дорожного покрытия, траекторию движения, скорость, нагруженность автомобиля и другие параметры. В результате выдается оптимальное тормозное усилие, причем на каждое колесо — разное. В случае изменения параметров движения усилия мгновенно перераспределяются.
Как и вышеописанные системы, SBC помогает водителю при интенсивном торможении и при прохождении поворотов. Система способна работать и в «пробочном» режиме, когда электроника сама останавливает автомобиль, как только водитель убрал ногу с педали газа, а функция «мягкой остановки» обеспечивает плавное торможение без «клевков».
Есть и масса других преимуществ, связанных с внедрением системы SBC:
время реакции тормозных колодок после нажатия педали тормоза значительно снизилось, благодаря тому, что при резко сброшенном газе, SBC распознает критическую ситуацию и заранее немного прижимает колодки к тормозному диску;
в дождливую погоду, когда есть риск попадания влаги на тормозные механизмы, что ведет к снижению эффективности тормозов, SBC слегка подтормаживает колеса, подсушивая диски, поэтому эффективность тормозов сохраняется;
отсутствие какой-либо вибрации на педали тормоза при работе АBS. Это не только повышение комфорта. На водительском симуляторе мерседесовцы провели специальное исследование и выяснили, что две трети водителей приходят в замешательство, когда при интенсивном торможении в дело вступает АBS и педаль тормоза начинает вибрировать. В лучшем случае они перестают наращивать усилие на педали, а в худшем — и вовсе снижают его. Тесты показали, что при торможении на снежной дороге одно только отсутствие вибраций при работе АBS позволило уменьшить тормозной путь более чем на два метра!

Один из подписчиков Юрий (свою фамилию он не указал) выразил свое мнение по поводу системы SBC:

На странице не упомянута ESP (Электронная система стабилизации). SBC — это электрогидравлические тормоза на Мерседесе W211 (E-Class), R230 (SL), год выпуска 2003-2006. Произведены они фирмой Bosch. Мерседес полностью прекратил установку электрогидравлических тормозов. Надёжность системы низкая, цена высокая. Преимущества системы не оправдывают риск, цену и возникающие при ее использовании проблемы. В электрогидравлических тормозах в нормальном режиме водитель полностью отключен от гидравлики. Это означает, электроника должна быть на 100% уверена, что давление во всех колёсах соответствует желанию водителя. Это требует установки дополнительных датчиков давления с механизмами контроля и сложного программного обеспечения. Давление в системе создаются насосом, который должен иметь в тысячи раз больший ресурс, чем в простых ESP. И если электроника выходит из строя, то остаётся надеяться только на мышцы ног (аварийный режим без усилителя), и что перед машиной достаточно свободного места. Для сравнения, если простая ESP выходит из строя, то тормозной усилитель всё равно работает. Так что, я никому не советую покупать машину с SBC. Если система выходит из строя, то речь идёт о многих тысячах Евро, плюс найти автосервис, ремонтирующий такие системы. Замена колодок стоит тоже недёшево, так как электрогидравлические тормоза надо деактивировать.


Смотрите также