Основы конструкции автомобиля (стр. 4 из 6)

4. Назначение конструкции и принцип действия тормозной системы

Если отключить двигатель от ведущих колес, то автомобиль будет продолжать движение по инерции (накатом). Под действием сил сопротивления движению скорость автомобиля снижается и, наконец, он останавливается. Однако торможение при этом происходит на большом участке пути. Более эффективным является торможение под действием специально создаваемой внешней силы, называемой тормозной. Тормозная сила возникает между колесом и дорогой в результате того, что тормозной механизм препятствует его вращению. Направление тормозной силы противоположно направлению движения автомобиля. Тормозная сила тем больше, чем сильнее тормозной механизм препятствует вращению колеса. Ее максимальное значение зависит от сцепления колеса с дорогой и вертикальной реакции Rz, действующей от дороги на колесо:

Ртmах = фpR

(где ф — коэффициент сцепления колеса с дорогой).

Чем больше коэффициент сцепления ф, тем больше может быть тормозная сила. Так, на асфальтовой сухой дороге (ф = 0,8) торможение более эффективно, чем на той же дороге во время дождя (ф = 0,5). Лучшее сцепление колеса с дорогой происходит при его качении. Когда колесо блокируется и скользит по дороге, коэффициент сцепления уменьшается на 20 — 30%. Этим объясняется то, что при торможении колесо надо удерживать на грани блокировки, не допуская юза. Для получения максимального значения Ртmах следует делать все колеса тормозящимися, т. е. использовать вертикальные реакции, действующие на все колеса автомобиля. Вертикальные реакции на передних и задних колесах автомобиля меняются вследствие изменения нагрузки, особенно у грузовых автомобилей, автопоездов и автобусов. Кроме того, при торможении по мере увеличения замедления вертикальные реакции на передних колесах возрастают, а на задних колесах уменьшаются. Для повышения эффективности торможения тормозные силы должны меняться в соответствии с изменением вертикальных реакций на передних и задних колесах. Тормозные системы служат для замедления движущегося автомобиля с желаемой интенсивностью вплоть до остановки, а также для удержания его на стоянке. Каждый автомобиль должен быть оборудован рабочей, запасной и стояночной тормозными системами. Рабочая тормозная система обеспечивает снижение скорости и остановку автомобиля, запасная тормозная система — остановку автомобиля в случае выхода из строя рабочей тормозной системы, а стояночная тормозная — удержание остановленного автомобиля на месте без ограничения времени. Совокупность тормозных систем называют тормозным управлением.

Схема рабочей тормозной системы автомобиля ГАЗ-55А:

· 1 — впускной трубопровод двигателя;

· 2 — обратный клапан;

· 3 — педаль;

· 4 — главный тормозной цилиндр;

· 5 —поршень;

· 6 — возвратная пружина;

· 7 — пружина перепускного клапана;

· 8 — обратный клапан;

· 9 — перепускной клапан;

· 10 — гидровакуумный усилитель;

· 11 — воздушный фильтр;

· 12 и 14 — колесные цилиндры;

· 13 — тормоз переднего колеса;

· 15 — тормоз заднего колеса.

Рабочая тормозная система обычно приводится в действие усилием ноги водителя, приложенным к педали. Эффективность действия рабочей тормозной системы оценивают по тормозному пути — расстоянию, проходимому автомобилем на горизонтальной сухой дороге с твердым покрытием при торможении от начальной скорости 40 км/ч до полной остановки. Этот критерий в соответствии с ГОСТом наряду с максимальным замедлением принят в нашей стране в качестве нормативного измерителя тормозных качеств транспортных средств (табл. 2). Запасная тормозная система может быть менее эффективной, чем рабочая тормозная система. При отсутствии на автомобиле автономной запасной тормозной системы ее функции может выполнять исправная часть рабочей тормозной системы (например, контур тормозного привода передних или задних колесных тормозов) или стояночная тормозная система. Стояночная тормозная система приводится в действие от рычага (рукоятки) рукой водителя. Она должна удерживать полностью груженый автомобиль на уклоне не менее 25 %.Вспомогательная тормозная система обязательна для автотранспортных средств полной массой свыше 12 т, а также автомобилей и автобусов, предназначенных для эксплуатации в горных районах. Вспомогательная тормозная система — тормоз-замедлитель, ограничивающий скорость движения автомобиля на длительных спусках,

выполняется независимой от других тормозных систем. Каждая тормозная система состоит из тормозных механизмов (тормозов) и тормозного привода. Тормозные механизмы препятствуют вращению колес, вследствие чего между колесами и дорогой возникает тормозная сила. Тормозные механизмы могут быть установлены непосредственно у колес (колесные тормоза) или на вращающихся деталях трансмиссии (трансмиссионные, центральные тормоза). С помощью привода осуществляют управление тормозными механизмами. В некоторых тормозных системах установлены усилители, облегчающие управление, а также другие устройства, повышающие эффективность тормозных систем и устойчивость при торможении. Принципиальная схема рабочей тормозной системы приведена на рисунке. Тормозная система включает тормозные механизмы передних 13 и задних 15 колес, гидравлический тормозной привод, приводимый в действие педалью 3, и вакуумный усилитель 10, включенный в тормозной привод.

Барабанные тормоза состоят из трущихся вращающихся и неподвижных деталей, а также разжимного и регулировочного устройств. Трущиеся детали создают тормозной момент, разжимное устройство обеспечивает соприкосновение трущихся деталей при торможении, а регулировочное устройство позволяет поддерживать необходимый зазор, между этими деталями в отторможенном состоянии.

Тормоз переднего колеса автомобиля УАЗ-452:

· 1 и 13 — колесные цилиндры;

· 2 — опорный диск;

· 3 —перепускной клапан;

· 4 — штуцер;

· 5 и 14 — опорные пальцы;

· 6 и 10 — колодки;

· 7 — регулировочный эксцентрик;

· 8 — поршень;

· 9 и 12 — стяжные пружины;

· 11 — фрикционная накладка колодки.

На рисунке показан барабанный тормоз с равными приводными силами и односторонним расположением опор колодок. Опорный диск 3 закреплен на картере моста. В нижней части опорного диска установлены два пальца 13, на которых закреплены эксцентричные шайбы 12. Положение пальцев фиксируют гайками 14. На эксцентричные шайбы надеты нижние концы колодок 1 и 5. Стяжная пружина 4 прижимает каждую колодку к ее регулировочному эксцентрику 11. Регулировочные эксцентрики закреплены на опорном диске болтами 9, удерживаемыми от произвольного проворачивания предварительно сжатыми пружинами 10. Пружина фиксирует регулировочный эксцентрик в любом положении при повороте его за головку болтов. Таким образом, каждая колодка центрируется относительно тормозного барабана регулировочными эксцентриками и эксцентричными шайбами пальцев. Верхние концы колодок соприкасаются с поршнями цилиндра 2. От боковых смещений колодки удерживаются направляющими скобами 7 с пластинчатыми пружинами. Длина фрикционных накладок, прикрепленных к передним и задним колодкам, неодинакова. Передняя накладка 8 длиннее задней 6. Сделано это для обеспечения одинакового износа накладок, так как передняя колодка работает большее время как первичная и создает больший тормозной момент, чем задняя. Барабан тормоза прикреплен к ступице колеса. Для удобства доступа к колодкам барабан сделан съемным.Тормоз автомобиля УАЗ-452 выполнен по схеме, показанной на рисунке, б. Он имеет две одинаковые тормозные колодки 6 и 10 (рис.), каждая из которых установлена на соответствующем опорном пальце 5 и 14. Колодки стягиваются пружинами 9 и 12, прижимающими их к регулировочным эксцентрикам 7. Концы колодок соприкасаются споршнями 8 колесных цилиндров. Колесные цилиндры 1 и 13 параллельно соединены между собой трубопроводом. Конструкция сервотормоза приведена на рисунке. Опорный диск тормоза укреплен на коробке передач; на нём установлены колодки 2 и 4, разжимной 3 и регулировочный 6 механизмы. Верхние концы колодок прижаты стяжными пружинами 7 и 5 к толкателям 7 разжимного механизма, а нижние — к опорам 12 регулировочного механизма. Усилие стяжных пружин 1 колодки 2 меньше, чем усилие пружин 5 колодки 4. Сухарь 11 регулировочного механизма может перемещаться вместе с опорами 12 колодок на 3 мм относительно винта 15. В расторможенном положении сухарь прижат к корпусу 14сильными пружинами 5 и указанный зазор устанавливается со стороны колодки 2.При нажатии на рычаг 16 усилие от него через тягу 18 передается на рычаг 20. Положение рычага 16 в заторможенном состоянии фиксируется защелкой на зубчатом секторе 17. Короткое плечо рычага 20 давит при этом на разжимном стержень 9, который, вдвигаясь и корпус 8, разводит шариками 10 толкатели 7 обеих колодок. Первой к барабану прижимается колодка 2, имеющая более слабые стяжные пружины. Если торможение происходит при движении автомобиля вперед, то колодка 2 захватывается барабаном и ее нижний конец перемещает колодку 4 до ее соприкосновения с барабаном (перемещение колодки, которое не превышает 3 мм, происходит против хода часовой стрелки). Обе колодки работают как первичные, причем приводной силой для колодки 4 является сила трения, передаваемая от колодки 2. Так как тормозной момент трансмиссионного стояночного тормоза увеличивается главной передачей заднего моста, то его размеры меньше, чем размеры колесных тормозов автомобиля.