Какие есть виды тормозных автомобильных систем: устройство и работа

Какие есть виды тормозных автомобильных систем: устройство и работа

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.

Классификация тормозных систем автомобиля

На современных автомобилях устанавливаются три-четыре вида тормозных систем:

• рабочая;
• стояночная;
• вспомогательная;
• запасная.

Основная и самая эффективная тормозная система автомобиля – рабочая. Она используется во всё время движения для регулирования скорости и полной остановки. Ее устройство довольно простое. Приводится она в действие нажатием на педаль тормоза правой ногой водителя. Такой порядок обеспечивает одновременный сброс оборотов двигателя, за счет снятия ноги с педали акселератора, и торможение.

Читайте также: Ширина шины: обозначение, особенности выбора и влияние на поведение авто

Стояночная тормозная система, как следует из названия, предназначена для обеспечения неподвижности транспортного средства во время длительной стоянки. На практике опытные водители оставляют машину с включенной первой или задней передачей. Однако на больших склонах этого может оказаться недостаточно. Ручной стояночный тормоз используют также при трогании с места на неровных участках дороги, когда правая нога должна быть на педали газа, а левая выжимает сцепление. Плавно отпуская рукой рычаг тормоза, включая одновременно сцепление и прибавляя газ, удается предотвратить произвольное скатывание автомобиля под уклон.

Запасная тормозная система призвана дублировать основную рабочую в случае её отказа. Это может быть полностью автономное устройство, или представлять собой часть, один из контуров тормозного привода. Как вариант, функции запасной может выполнять стояночная система.

Вспомогательная тормозная система устанавливается на большегрузных автомобилях, например, на отечественных КамАЗах, МАЗах, КрАЗах. Она предназначена для снижения нагрузки на основную рабочую систему во время длительного торможения – при движении в горах или по холмистой местности.

Мощный, но экономичный турбомотор: Great Wall раскрыл новый двигатель для будущих Haval и Tank

Auto Shanghai 2021
Запасная тормозная система дублирует рабочую. Она может представлять собой полностью автономное устройство или являться частью одного из контуров тормозного привода. В некоторых автомобилях в роли запасной системы выступает стояночная. Вспомогательная устанавливается на большегрузах, таких как КрАЗ, КамАЗ или МАЗ. С ее помощью снижается нагрузка на основную систему в процессе длительного торможения, когда машина движется по горам или холмистой местности.

Читайте нас:

Устройство системы и принцип действия

Основное в тормозной системе любого автомобиля – это тормозные механизмы и их приводы. Гидравлический тормозной привод, применяемый на легковых автомобилях, состоит из:

1. педали в салоне;
2. рабочих тормозных цилиндров передних и задних колес;
3. вакуумного усилителя;
4. трубопровода (тормозных трубок);
5. главного тормозного цилиндра с бачком.

Принцип работы таков — водитель нажимает на педаль тормоза, приводя в движение поршень главного тормозного цилиндра. Поршень выдавливает жидкость в трубопроводы к тормозным механизмам, которые тем или иным образом создают сопротивление вращению колес, и таким образом происходит торможение.

Отпущенная педаль тормоза посредством возвратной пружины возвращает поршень назад, и жидкость перетекает обратно в главный цилиндр – колеса растормаживаются.

На отечественных заднеприводных автомобилях схема тормозной системы предусматривает раздельную подачу жидкости из главного цилиндра на передние и задние колеса.

На иномарках и переднеприводных ВАЗах применяется схема контура трубопровода «левое переднее – правое заднее» и «правое переднее – левое заднее».

Деление систем на независимые контуры

Тормозные системы могут быть одноконтурными, двухконтурными и многоконтурными.
У одноконтурных решений магистрали всех колёс – передних и задних объединены в одну ветвь, для управления воздухом используется всего один кран. Решение дешёвое, не крайне ненадёжное . На практике его сейчас можно встретить только на некоторых сельскохозяйственных машинах и прицепах с пневматикой, причём речь идёт только о старых моделях машин, новые решения с пневмоприводом ориентированы на несколько контуров.

Если же речь идёт о решениях с гидроприводом, то весьма вероятна разгерметизация, и жидкость вытечет из системы. И здесь об использовании одного контура и вовсе не может быть и речи. Предотвратить риски помогает наличие нескольких контуров. Даже если произойдёт разгерметизация одного из них, хоть и возникнет потеря эффективности, катастрофы можно будет избежать. Ведь контуры подстраховывают друг друга.

Самый распространённый вариант – наличие двух контуров. При этом схемы разделения гидропривода на 2 контура могут быть очень разными:

Читайте также: Что делать если взорвался аккумулятор в автомобиле

• 2 +2, параллельное подключение. 1-й контур действует на тормоза передней оси, второй — на заднюю ось). Недостаток—задняя ось обеспечивает не более 40% тормозных сил. Поэтому, если исправен только 2-й контур, длина тормозного пути (ТП) увеличится в 2,5-3 раза.
• 2+ 2 – диагональное подключение. 1-й контур действует на правое переднее и левое заднее колёса, а второй — на левое переднее и правое заднее.
• Подходит для переднеприводных машин. Неисправность любого из контуров чревата увеличением ТП в два раза.
• 4 + 2. 1-й контур действует на все колеса, а второй — только на передние.

Наиболее безопасно, с точки зрения опытных автомехаников, диагональное деление (эффективности удаётся достичь, даже если один из контуров поврежден) и схема разделения 4 + 2.

У грузовых автомобилей, автобусов часто может встречаться 4 и 5 контуров. Это сложные, но очень надёжные конструкции. У каждого контура— своя «зона ответственности (например, передняя ось, задняя тележка, стояночный, аварийное растормаживание), при этом каждый контур независим. Это возможно благодаря присутствию в конструкции специальных разделяющих клапанов.

Многоконтурная пневмосистема оптимизирует уровень устойчивости крупногабаритного транспортного средства, процесс управления им. Кроме того, пневматическая система позволяет без опасения потери рабочего тела подключать и отключать пневмосистемы тягача к прицепу или полуприцепу. При отсоединении прицепа автоматически срабатывает стояночная топливная система.

Типы тормозных механизмов, применяемые в автомобилях

На подавляющем большинстве авто установлены тормозные механизмы фрикционного типа, работающие по принципу сил трения. Устанавливаются они непосредственно в колесе и конструктивно подразделяются на:

Существовала традиция устанавливать барабанные механизмы на задние колеса, а дисковые на передние. Сегодня в зависимости от модели могут ставиться одинаковые типы на все четыре колеса – или барабанные, или дисковые.

Устройство и работа барабанного тормозного механизма

Устройство системы барабанного типа (барабанный механизм) состоит из двух колодок, тормозного цилиндра и стяжной пружины, размещенных на щите внутри тормозного барабана. На колодки наклепаны или приклеены фрикционные накладки.

Тормозные колодки своими нижними концами шарнирно закреплены на опорах, а верхними – под воздействием стяжной пружины – упираются в поршни колесного цилиндра. В незаторможенном положении между колодками и барабаном имеется зазор, обеспечивающий свободное вращение колеса.

Когда через тормозную трубку в цилиндр поступает жидкость, поршни, расходясь, раздвигают колодки. Они приходят в плотное соприкосновение с вращающимся на ступице тормозным барабаном, и сила трения вызывает торможение колеса.

Необходимо отметить, что в приведенной конструкции износ передних и задних колодок происходит неравномерно. Дело в том, что фрикционные накладки передней по ходу движения колодки в момент торможения при движении вперёд прижимаются к барабану всегда с большей силой, чем задние. Как выход, рекомендуется менять колодки местами через определенный срок.

Тормозной механизм дискового типа

Устройство дисковых тормозов состоит из:

1. суппорта, закрепленного на подвеске, в теле которого размещены наружный и внутренний тормозные цилиндры (может быть один) и две тормозные колодки;
2. диска, который закреплен на ступице колеса.

При торможении поршни рабочих цилиндров с помощью гидравлики прижимают тормозные колодки к вращающемуся диску, останавливая последний.

Замена неисправного цилиндра тормозов

Схема замены в семействе ВАЗ практически одинакова для цилиндров обоих контуров с мелкими различиями.

Читайте также: В чем разница между лошадиными силами, Bhp, Hp, кВт и PS?

Изначально нужно приготовить необходимые ключи и подходящие по размеру патрубков заглушки. Сняв колесо и открутив патрубки, для предотвращения утечки жидкости надеваем на них заглушки. Открутив соответствующие гайки, демонтируем старый цилиндр и на его место ставим новый, производя сборку в обратном порядке. Если после замены, сборке колеса мешают слишком разведенные колодки, можно подпилить концовки колодок, только не переусердствуйте, это может сказаться на работе ручного тормоза.

После любых манипуляций с системой тормозов требуется ее прокачка согласно схеме.

Для прокачки подготовьте: жидкость, ключ подходящего диаметра к воздушному штуцеру, шланг, плотно одевающийся на штуцер и любую емкость. Схема прокачки зависит от того, как расположены контуры в конкретной модели ВАЗ. Устройство тормозов некоторых подразумевает прокачку от «длинного трубопровода», имеется в виду от самого дальнего колеса относительно главного цилиндра.

Если конкретнее это выглядит так: в машине главный цилиндр размещен глядя на задний бампер, значит первым прокачивается задний правый цилиндр, затем задний левый. Следующим идет передний левый, и оканчивается процедура прокачкой того колеса, которое находиться с правой стороны от главного цилиндра. В более поздних моделях схема подразумевает прокачку крест-накрест глядя на машину сзади:

• правое заднее колесо;
• левое переднее колесо;
• левое заднее колесо;
• правое переднее колесо.

В любом случае заканчивать прокачку следует передним правым колесом.

В процессе этого действия не забывайте следить за уровнем гидравлической жидкости в бачке, чтобы воздух опять не попал в систему.

Сравнительные характеристики

Барабанные тормоза проще и дешевле в производстве. Они обладают свойством, называемым – эффект механического самоусиления. То есть, при продолжительном давлении ногой на педаль многократно увеличивается тормозящее действие. Это происходит за счет того, что колодки нижними частями связаны друг с другом, и трение передней о барабан усиливает давление на него задней колодки.

Однако механизм дисковых тормозов меньше и легче. Температурная стойкость выше, они быстрее и лучше охлаждаются за счет предусмотренных отверстий-окон. И замена изношенных дисковых колодок производится намного проще, чем барабанных, что важно, если производить ремонт самостоятельно.

Принцип работы стояночного тормоза

Он является чисто механическим устройством. Приводится в действие поднятием рычага «ручника» в вертикальное положение до момента щелчка фиксатора. При этом происходит натяжение двух металлических тросов, проходящих под днищем автомобиля, которые плотно прижимают тормозные колодки задних колес к барабанам.

Для снятия машины со стояночного тормоза надо пальцем утопить фиксирующую кнопку и опустить рычаг книзу, в первоначальное положение.

Не забывайте перед началом движения проверить положение ручника! Езда с не отпущенным ручным тормозом быстро выведет из строя тормозные колодки.

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.

Что еще стоит почитать

Принцип работы сцепления автомобиля

Не работает стояночный тормоз

Главный цилиндр сцепления

Устройство глушителя Бачок сцепления

Какие существуют современные тормозные системы для автомобилей

Инженеры справедливо называют тормозную систему автомобиля основной составляющей любого транспортного средства. Задачей этого устройства является обеспечение безопасности во время движения. Имея в распоряжении тормоз, водитель может вовремя замедлить ход, либо же остановить машину полностью. Дополнительные системы активно помогают при езде и во время стоянки транспорта. Если изучить исключительно механические компоненты, ничего сложного в системе торможения вы не увидите. Она состоит преимущественно из привода и исполнительных механизмов. Этот принцип устройства применяется на всех тормозах. Но современные автомобили пошли намного дальше. Производители начали использовать вспомогательные системы, с помощью которых удалось повысить эффективность работы тормозов.

Виды

Для начала нужно познакомиться с видами тормозных систем, которые используются на транспортных средствах. Тормоза используются с самого появления первых машин. Тогда конструкция была предельно простая и примитивная. Но и её хватало для обеспечения эффективного торможения из-за малой максимальной скорости. Но постепенно машины становились быстрее. Это заставило производителей разрабатывать более действенные и сложные тормозные механизмы. Если говорить о разновидностях, то классификация тормозных систем для автомобилей предусматривает несколько разных решений в зависимости от:

• назначения;
• привода;
• рабочих механизмов.

Поскольку в торможении принимает участие целый ряд элементов и агрегатов, нужно понять, чем системы друг от друга отличаются.

Назначение

Начнём с назначений и типов тормозных систем. Легковые машины предусматривают использование рабочего и стояночного тормоза. В роли дополнительных устройств выступают резервные и горные системы торможения. Рабочий тип тормозной системы легковых автомобилей замедляет движение транспорта и позволяет полностью остановиться. Особенностью является то, что интенсивность снижения скорости напрямую зависит от того, как сильно водитель нажимает на соответствующую педаль. Название стояночного тормоза говорит само за себя. С его помощью машина блокирует любые возможные перемещения, находясь на стоянке. Колёса обездвиживаются, а потому исключается произвольное движение, которое может возникнуть при нахождении ТС на каком-нибудь склоне.

Резервные или аварийные тормоза служат в качестве вспомогательного механизма на тот случай, когда ломается основной агрегат. У большинства легковых машин запасной аварийный тормоз преимущественно отсутствует, а вместо него эта роль передаётся стояночной системе. Горные тормоза актуально применять в конструкции грузовых машин. Такая система позволяет принудительно сбросить обороты двигателя, когда грузовой транспорт движется с горы. Так замедляется движение авто без применения основного рабочего тормоза. Это полезное решение, поскольку исключается перегрев и предотвращается возможный отказ главной системы.

Привод

Также тормозные системы различают в зависимости от того, какой тип привода на каждой из них используется. Задачей привода является передача усилия рабочих механизмов, либо же выполнение тех или иных действий с компонентами системы, отвечающей за торможение. Привод бывает:

• механическим;
• гидравлическим;
• пневматическим;
• комбинированным.

В механических системах воздействие на рабочие узлы осуществляется с помощью тяг, рычагов и специальных тросов. В обычных тормозах этот привод практически не применяется. Зато часто оказывается в составе стояночного тормоза. Гидравлические приводы являются наиболее распространёнными при создании легковых машин. Основой его работы является физическое свойство жидкости, которое заключается в её несжимаемости. С её помощью усилие довольно легко передаётся на рабочие механизмы, а потому водителю не приходится сильно давить на педаль.

Пневматический привод получил широкое распространение в конструкции грузовых машин. Рабочим телом тут является сжатый воздух, нагнетание которого осуществляется за счёт использования компрессора. Когда водитель давит на педаль, открываются специальные каналы. По ним воздух идёт в камеры, непосредственно связанными с рабочими тормозными механизмами. Комбинированный привод актуален для спецтехники. Особенностью системы является одновременное использование разных приводов. На легковых машинах не устанавливается.

Рабочие механизмы

Рабочий механизм нужен для того, чтобы оказывать воздействие на автомобильные колёса, замедляя скорость их вращения. Потому это главные компоненты всей системы. Их делят на ленточные, дисковые и барабанные. Ленточные механизмы практически не применяются. Единственным исключением является спецтехника. Суть заключается в том, что на ось, предназначенную для передачи вращений на колёса, устанавливается барабан с лентой. Когда водитель тормозит, лента натягивается, и за счёт силы трения скорость вращения барабана падает. Дисковые механизмы оказались самыми распространёнными среди легковых транспортных средств. Основным элементом является диск, который жёстко фиксируют на ступице колеса.

Привод имеет непосредственную связь с суппортом, стоящем на диске торможения. Здесь имеются колодки фрикционного типа. Когда нажимается педаль, колодка прижимается к диску, и сила трения способствует замедлению. Если система барабанная, тогда место диска занимает барабан, установленный на ступицу. Внутри барабана есть пара колодок, которые имеют форму полумесяца. Их монтируют на неподвижную часть ступицы. Когда происходит торможение, этот провод разжимает колодки, после чего они начинают прижиматься к барабану, тем самым замедляя скорость его вращения.

Читайте также: Из-за чего слышно шипение при нажатии на педаль тормоза

Преимущества и недостатки

Поскольку о ленточных приводах говорить не имеет смысла, стоит обсудить сильные и слабые стороны дисковых и барабанных тормозных систем. К достоинствам дисковых решений относят следующие моменты:

• высокий уровень эффективности;
• небольшой вес;
• компактные размеры;
• низкая температура гидравлической жидкости при работе;
• высокие показатели надёжности;
• стабильность.

При этом дисковые тормоза недостаточно хорошо защищены от грязи, которая способна негативно повлиять на работоспособность всей системы. Что же касается барабанных аналогов, то их преимуществами являются:

1. Большие показатели усилия. Это позволяет эффективно использовать барабаны на больших машинах и грузовиках, поскольку их масса внушительная, а потому дисковыми тормозами останавливать подобные транспортные средства сложнее.
2. Длительный срок службы. Внутрь привода не проникает грязь, а потому накладки изнашиваются с меньшей интенсивностью.
3. Доступная цена. Это касается покупки и обслуживания.

Но не всё так идеально с барабанными тормозами. Нельзя забывать про медленную скорость из реакции на нажатие педали, а также вероятность залипания тормозных колодок. Такое происходит, если машину в условиях сильной жары или чрезмерного холода оставляют на улице с включённым ручным тормозом.

Системы безопасности

Современные автомобили оснащаются дополнительным оборудованием, которое призвано повысить безопасность и поднять эффективность основных тормозных механизмов. Многие знают о том, что такое антиблокировочная тормозная система и зачем она нужна. Впервые о ней на практике узнали в 1978 году, когда компания Bosch разработала новинку и запустила её в производство. Тормозная система АБС предназначена для предотвращения блокировки автомобильных колёс, когда водитель резко нажимает на педаль и тормозит. Это позволяет машине сохранять устойчивость даже при условии экстренной остановки. Плюс АБС способствует сохранению управляемости транспортным средством. Но современные тенденции и увеличение скоростей заставили производителей придумывать новые решения для обеспечения надлежащей безопасности. Помимо АБС, которая стала уже стандартным решением на всех машинах, добавили ещё несколько новых систем. А именно:

• Brake Assist;
• Dynamic Brake Control;
• Cornering Brake Control;
• Electronic Brake Force Distribution.

Все эти вспомогательные, но очень полезные дополнительные системы торможения называют сокращённо BA (BAS или EBS), DBC, CBC и EBD.

BA

Чтобы повысить эффективность, после внедрения АБС начали использовать дополнительно тормозные системы EBS. На некоторых автомобилях её называют просто BA или BAS. От названия суть не меняется. Система направлена на снижение времени, необходимого для срабатывания тормозной системы. АБС позволяет максимально повысить эффективность торможения, если педаль тормоза выжата полностью. Но она не активируется, когда педаль нажимают слабо. Усилитель срабатывает в определённых ситуациях и обеспечивает аварийное торможение, если водитель резко жмёт на педаль, но ему не удаётся приложить достаточное усилие. Система измеряет, как быстро и с каким приложенным усилием осуществляется нажатие. Если это нужно, автоматически и моментально увеличивается давление внутри системы торможения до максимальных значений.

Чтобы реализовать такую задумку, в пневмоусилители вмонтировали датчик скорости, который следит за перемещением штока, и электромагнитный тип привода. Когда от датчика поступает сигнал об очень быстром перемещении штока, то есть водитель резко надавить на педаль, включается электромагнит и повышает величину воздействующей на шток силы. Именно это позволяет снизить время торможения, порой спасая водителю жизнь. Современные системы EBS способны запоминать особенности работы с тормозами водителя в обычном режиме, тем самым распознаётся экстренное торможение. Наличие EBS возможно только при условии присутствия на автомобиле ABS, поскольку они тесно взаимодействуют друг с другом.

Если говорить коротко, то EBS служит для додавливания педали тормоза, благодаря чему активируется система ABS. Но при этом EBS не способна распределять усилия на разные колёса. Сейчас ведутся активные разработки усовершенствованной версии этой тормозной системы, позволяющей совместно работать с круиз-контролем, распознавать автоматически препятствия впереди и помогать в сокращении тормозного пути. Специалисты из компании Bosch уверены, что новинка окажется ещё эффективнее стандартного Brake Assist.

Читайте также: Твёрдость или мягкость педали тормоза – повод насторожиться

DBC

Авторами этой системы торможения выступают инженеры немецкой компании BMW. Чем-то решение напоминает рассмотренный ранее BA. Но немецкая система помогает ускорять и дополнительно усиливать рост давления в приводе тормоза автомобиля при экстренной остановке. Даже если водитель прикладывает небольшое усилие, тормозной путь сокращается до минимума. Автоматическая система считывает информацию о скорости повышения давления и усилии, которое прикладывает водитель. Так компьютер определяет, является ли ситуация опасной. Если да, незамедлительно давление возрастает до максимума, что и позволяет машине затормозить быстрее.

Дополнительно блок управлением считывает данные о скорости движения о степени износа тормозов. DBC основана на принципе гидравлического усиления, в отличие от конкурентов, где применяется вакуумный принцип. Практика показывает, что гидравлика способствует лучшему и более точно распределяемому тормозному усилию при экстренных и аварийных остановках автотранспорта. Электроника DBC напрямую связана с системой стабилизации и ABS.

CBC

Эту систему разработали также баварские специалисты из BMW ещё в 1997 году. Когда авто начинает тормозить, задние колёса на машине разгружаются. Если это торможение происходит в повороте, заднюю ось может занести, поскольку растёт нагрузка на переднюю часть. CBC тесно связана с ABS. Их совместная работа позволяет предотвращать возможный снос задней оси, когда водитель начинает тормозить на входе в поворот. Система оптимально распределяет тормозные усилия. В итоге занос не происходит, даже если водитель плотно и резко зажимает педаль тормоза. Сигналы, идущие от датчиков ABS, передаются на CBC. Также определяется скорость, с которой вращаются колёса. Эти данные позволяют регулировать рост тормозного усилия для каждого из цилиндров. Происходит это так, чтобы нарастание происходило интенсивнее на внешнем переднем колесе, если смотреть относительно поворота. Такой принцип действия позволяет предотвращать заносы. На автомобилях система работает постоянно, но это остаётся незаметным для водителей. Хотя польза от подобного решения огромная.

EBD

Много говорится о системе распределения тормозных усилий EBD, но не каждый точно понимает, что это такое. EBD расшифровывается как электронная система распределения тормозных усилий. Из этого уже становится примерно понятно, какие функции и задачи выполняет система. В автомобилях это решение используется для того, чтобы перераспределять усилия от тормозов между задними и передними колёсами. Плюс система распределения тормозного усилия, или просто EBD, помогает в грамотном автоматическом перенаправлении между левой и правой стороной транспортного средства, опираясь не текущие условия передвижения. ЕБД входит в состав традиционной системы ABS, оснащённой электронным управлением.

Когда машина движется прямолинейно и начинает тормозить, нагрузка перераспределяется. А именно нагружаются передние колёса, а задние наоборот разгружаются. Если у задних тормозов будет аналогичное усилие, как и впереди, значительно возрастёт вероятность возникновения блокировки на задних колёсах. Используя специальные датчики скорости, электронный управляющий блок ABS определяет нужный момент и регулирует усилие. Во многом грамотное распределение зависит от того, какую массу имеет перевозимый груз и как он располагается.

Также ЕБД оказывается полезной при торможении во время входа в повороты. Тогда происходит увеличение нагрузки на внешние колёса относительно поворота и разгрузка внутренних. Тем самым гарантируется защита от возможной блокировки. ЕБД ориентируется на сигналы датчиков, установленных на колёсах, а также датчиков замедления или ускорения. Это позволяет системе определить, какие условия нужно создать для безопасного торможения. Комбинируя разные клапаны, давление рабочей жидкости перераспределяется. В итоге в каждом из колёс отмечается разный показатель давления.

Современные тормозные механизмы сохранили свой изначальный принцип работы. Но новые разработки сумели значительно повысить их эффективность. Теперь машина не просто может затормозить. Она делает это аккуратно, избегая блокировки колёс, заносов и прочих неприятностей, которые могут возникнуть при необходимости экстренно сбросить скорость. Многие недооценивают значимость современных тормозных систем. Хотя именно они во многом помогают уверенно чувствовать себя на дорогах, входить в повороты на солидных скоростях и своевременно останавливаться перед выскочившим впереди препятствием. Наличие всех ассистов тормозной системы постепенно становится обязательным условием при производстве и продаже новых автомобилей. И это абсолютно правильное решение, направленное на повышение безопасности на дорогах и снижение количества аварийных ситуаций или дорожно-транспортных происшествий.

Как работает тормозная система автомобиля: классификация, устройство и принцип действия различных видов тормозов

Тормозная система автомобиля – группа механизмов, которая отвечает за снижение скорости транспортного средства вплоть до полной его остановки. Является основным узлом системы активной безопасности автомобиля. В зависимости от типа тормозной системы, в её функции также входит удержание автомобиля на месте в состоянии покоя. Тормозные системы имеют множество различных конструкций. В этой статье рассмотрена классификация и устройство тормозной системы автомобиля: из чего состоит, как работает и какие виды существуют.

Устройство тормозной системы

Т ормозные системы появились еще до появления автомобилей – примерно со времён начала активного применения гужевого транспорта в 19 веке, так как лошади не справлялись со своевременной остановкой повозок. Тогда начинали применять деревянные колодки с системой рычагов, которые прижимались к наружной стороне обода колёса, но с появлением резиновых шин эта система стала неприменимой и с тех пор началось активное развитие тормозных систем.

Любую тормозную систему автомобиля можно условно разделить на две основные группы устройств – приводные (они отвечают за передачу усилия тормозного механизма) и исполнительные (отвечают за непосредственно процесс торможения или удержания автомобиля на месте). Вся система вместе отвечает за создание тормозного момента.

Дисковая тормозная система в сборе с частью подвески

Приводные механизмы

В зависимости от конструкции тормозной системы автомобиля, к тормозным приводам могут относиться:

Педаль тормоза;
Рычаг стояночного тормоза;
Вакуумный усилитель тормозов;
Тормозные цилиндры;
Система шлангов и тормозных трубок;
Пневмомотор (у тормозных систем с пневматическим приводом);
Тяги, тросы и наконечники;
Распределитель;
Компрессор;

Исполнительные механизмы

В свою очередь к исполнительным механизмам тормозной системы относятся:

Тормозные диски;
Поршни в суппортах;
Накладки на диски;
Тормозные барабаны;
Тормозные колодки;

Виды тормозных систем (классификация)

Сегодня существует большое количество видов тормозных систем и над их развитием и совершенствованием активно продолжается работа с целью улучшения ходовых характеристик автомобилей, повышения уровня безопасности и получения новых достижений в автоспорте. Тормозные системы делят по назначению, типам приводного и исполнительного механизмов, по количеству контуров. Подробная классификация тормозных систем приводится ниже.

По назначению

Обычно выделяют четыре основных типа тормозных систем в зависимости от их назначения: это рабочая, стояночная, запасная и вспомогательная системы. Каждая служит определенной цели.

Рабочая

Основная, или базовая тормозная система автомобиля, активно используется большую часть времени при использовании транспортного средства. Обычно когда идут разговоры про тормозную систему автомобиля подразумеваются именно рабочая. Она непосредственно отвечает за торможение транспортного средства, в том числе позволяет удерживать автомобиль на месте (например, на склоне, перекрестке и т.д.). Управляется путём нажатия на ножную педаль тормоза.

Стояночная

Предназначена для исключения самопроизвольного движения транспортного средства, в основном находящегося в состоянии покоя (особенно актуально при парковке на уклоне). Управляется с помощью рычага ручного тормоза (в современных автомобилях стояночный тормоз может активироваться с помощью соответствующей кнопки или автоматически). Некоторые водители используют стояночный (также называется ручной) тормоз для удержания автомобиля на месте на перекрестке вместо применения рабочей тормозной системы. Часто при выходе из строя ручного тормоза автовладельцы просто оставляют автомобиль на передаче.

Запасная

Или резервная тормозная система помогает остановить автомобиль при отказе основной системы. Сильно уступает по эффективности последней, но на случай экстренной ситуации это лучше, чем ничего. Запасные тормоза могут быть в составе автономной системы, либо же управлять механизмами вышедшей из строя рабочей тормозной системы. В качестве запасной тормозной системы может выступать стояночная.

Вспомогательная

Помогает рабочей тормозной системе в сложных дорожных ситуациях (например, при торможении на спуске, езде по серпантинам и т.д.). Обычно вспомогательные тормоза устанавливаются на тяжелую технику. Одной из разновидностей вспомогательных тормозных систем может быть собственно двигатель автомобиля, которому перекрывают подачу воздуха на впуске (так называемое торможение двигателем). На фото справа – электрический тормоз-замедлитель.

По приводному механизму (виду рабочего тела)

Ленточная

Ленточная тормозная система (или шкивной тормоз) – одна из первых конструкций тормозных систем, принцип действия которой заключается в создании тормозного момента за счёт трения фрикционного материала (закрепленного на стальной ленте) о наружную поверхность тормозного шкива в форме цилиндра. Ленточная тормозная система была изобретена в начале 19 века Вильгельмом Даймлером в качестве замены… дисковым тормозам. Тогда в последних применялись медные колодки, которые издавали жуткий скрип. Однако позднее ленточный тормоз был всё же вытеснен колодочными тормозами с фрикционными накладками.

Принцип действия ленточных тормозов

Преимущества:

Максимально простая и компактная конструкция;
Способность выдавать большой тормозной момент.

Недостатки:

Невысокая надежность – обрыв стальной ленты означает аварию;
Отличается тормозное усилие при разных направлениях вращения шкива;
Неравномерный износ фрикционного материала из-за разного распределения давления по дуге обхвата.

Гидравлическая

Гидравлическая тормозная система – группа механизмов, тормозной момент в которой создается благодаря давлению жидкости. Этой технологии уже более 100 лет – первый патент на такую систему получил американский авиационный инженер Малькольм Локхид в 1917 году. За век конструкция претерпела ряд доработок и улучшений, но основной принцип действия гидравлических тормозов, основанный на свойстве несжимаемости жидкости, не изменился.

Дисковая тормозная система автомобиля с исполнительными механизмами

В упрощенном виде тормозной гидропривод работает следующим образом:

Водитель нажимает на педаль тормоза, тем самым приводит в действие шток, который толкает главный тормозной цилиндр;

Главный тормозной цилиндр (или мастер-цилиндр) создает давление в гидравлической магистрали;

Поскольку жидкость несжимаема, она давит на поршни внутри тормозных цилиндров, приводящие в действие исполнительные механизмы (тормозные колодки или башмаки в зависимости от того, дисковая тормозная система или барабанного типа);

За счёт силы трения тормозных колодок о диск и/или башмаков о барабан и осуществляется остановка автомобиля.

Схема гидравлической тормозной системы автомобиля

Основные узлы гидравлической тормозной системы: педаль тормоза, бачок, главный (или мастер) цилиндр, гидравлические трубки, тормозные суппорты, тормозные цилиндры с поршнями, тормозные колодки. тормозные диски, тормозные башмаки (для систем с барабанными тормозами).

Современные гидравлические тормозные системы дополнительно комплектуются вакуумным усилителем тормозов (значительно снижает необходимое усилие нажатия на педаль тормоза), антиблокировочной системой (ABS), датчиком контроля уровня тормозной жидкости, регуляторами давления в системе и другими вспомогательными элементами.

Гидравлическая тормозная система имеет ряд преимуществ:

Автономность – основной функционал не зависит от других узлов автомобиля;
Простота – в системе нет особо сложных механизмов;

Надежность – современные тормозные системы отрабатывают сотни тысяч километров без ремонтов (с учетом плановых замен расходных материалов – тормозных колодок, башмаков, дисков);

Одновременное воздействие на все колёса;

Мгновенный отклик – высокоплотная тормозная жидкость (примерный состав: 95% – полигликоли и эфиры и 5% – антикоррозионный состав) не сжимается и обеспечивает передачу тормозного усилия за 0,1 секунды;

Высокий коэффициент полезного действия (КПД) – выше 90% (в нормальных температурных условиях).

К недостаткам гидравлического привода можно отнести:

Практически мгновенный выход системы из строя при значительной разгерметизации гидравлического контура;

Снижение эффективности тормозной системы при низких температурах;
Коррозия компонентов, требующая регулярной диагностики и обслуживания системы;
Неспособность к длительному торможению (перегрев колодок и дисков).

Дисковая тормозная система на задней оси

Пневматическая

В качестве рабочего тела в пневматических тормозных системах применяется сжатый воздух. Данная система активно применяется на автобусах, грузовой технике, прицепах к ним и других тяжелых транспортных средствах. Впервые пневматическая тормозная система была запатентована американским инженером Джорджом Вестингаузом в 1972 году для железнодорожного транспорта, где по сути провела революцию, позволив перевозить больше груза на более высоких скоростях.

В упрощенном виде принцип работы пневматической тормозной системы заключается в следующем. Компрессор (воздушный насос) закачивает в систему атмосферный воздух, который хранится под давление в ресиверах (баллонах). При нажатии на педаль газа воздух из баллонов поступает в тормозным камеры, где с помощью штоков приводятся в действие тормозные колодки. При отпускании педали газа воздух из тормозных камер выпускается в атмосферу, а механические детали тормозной системы возвращаются в исходное положение под действием пружин.

Типовая схема пневматической тормозной системы представлена на изображении:

Устройство пневматической тормозной системы автомобиля

I — компрессор; II — манометр; III — тормозной механизм; IV — воздушный баллон; V — соединительная головка; VI — разъединительный кран; VII — тормозная камера; VIII — тормозной кран; 1 — тормозная колодка; 2 — стяжная пружина; 3 — разжимной кулак; 4 — регулировочный механизм; 5 и 6 — клапаны нагнетания и впуска соответственно; 7 — патрубок подачи воздуха; 8 — плунжер; 9 — регулятор давления; 10 и 11 — указатели давления в тормозных камерах и воздушных баллонах соответственно; 12 — клапан-предохранитель; 13 — выпускной кран для сжатого воздуха; 14 — кран спуска конденсата из воздушного баллона; 15 — тяга ножного привода тормозов; 16 — рычаг ручного привода тормозов; 17 и 20 — диафрагмы секции привода тормозов прицепа и автомобиля; 18 и 19 — выпускной (слева) и впускной клапаны (справа) секций тормозов прицепа и автомобиля; 21 — рычаг включения привода тормозов автомобиля; 22 — тормозной барабан; 23 — коромысло включения привода тормозов прицепа; 24 — шток; 25 — педаль тормоза; 26 — рычаг ручного (стояночного) тормоза; 27 — регулировочная вилка; 28 — возвратная пружина педали тормоза; 29 — регулировочный червяк.

Пневматическая тормозная система по сравнению с гидравлической имеет свои плюсы и минусы.

Минусы:

Источник https://linhai-russia.ru/pdd/vidy-tormoznyh-mehanizmov.html

Источник https://drivertip.ru/osnovy/vidy-sovremennyh-tormoznyh-sistem.html

Источник https://dr1ver.ru/16212-tormoznaya-sistema-avtomobilya.html