Автомобильный справочник

для настоящих любителей техники

Тормозная система автомобиля

Тормозная система относится к системе активной безопасности автомобиля и служит для снижения скорости движения вплоть до полной остановки. Она позволяет удерживать автомобиль от самопроизвольного движения во время стоянки. Вот о том, как устроена тормозная система автомобиля, мы и поговорим в этой статье.

Типы тормозной системы

Для реализации перечисленных функций применяются следующие типы тормозной системы:

Рабочая тормозная система

Рабочая тормозная система, позволяет водителю снижать скорость движения транспортного средства и останавливать его при обычном режиме эксплуатации.

Запасная тормозная система

Запасная тормозная система, позволяет водителю уменьшать скорость движения транспорт­ного средства и останавливать его при неис­правности рабочей тормозной системы.

Стояночная тормозная система

Стояночная тормозная система, позволяет удерживать транспортное средство в неподвижном со­стоянии на наклонной поверхности и при от­сутствии водителя.

Вспомогательная тормозная система

Вспомогательная тормозная система, позволяет водителю сни­жать скорость автомобиля или двигаться по затяжному спуску с постоянной скоростью и практически без износа фрикционных тормозов. Вспомогательная тормозная си­стема непрерывного действия может со­стоять из одного или нескольких тормозов- замедлителей (ретардеров).

Автоматическая тормозная система

Автоматическая тормозная система, автоматически затормаживает прицеп при его случайном отделении от тягача.

Электронная тормозная система (ELB, ЕНВ)

Электронная тормозная система, управляется электриче­ским сигналом, генерируемым и обрабаты­ваемым системой управления трансмиссией. Электрический выходной сигнал управляет компонентами, генерирующими тормозное усилие.

Компоненты тормозной системы

Энергоснабжающее устройство тормозной системы

Часть тормозной системы, служащая для ре­гулирования и, если необходимо, увеличения усилий, требуемых для торможения. Она огра­ничена точкой, с которой начинается устрой­ство передачи энергии по различным цепям тормозных систем, включая цепи вспомога­тельных устройств, если они установлены.

Источником энергии является та часть энергоснабжающего устройства, которая вы­рабатывает энергию. Он может быть располо­жен на некотором удалении от транспортного средства, например, при использовании пнев­матической тормозной системы для прицепа. Источником энергии также может служить мускульная сила водителя.

Управляющее устройство тормозной системы

Часть тормозной системы, от которой за­дается работа и управление этой системой. Управляющий сигнал может передаваться в рамках управляющего устройства различными средствами — например, механическими, пнев­матическими, гидравлическими или электри­ческими, включая использование вспомога­тельной энергии или не мускульной силы.

Содержит органы управления и срабаты­вает от:

• Непосредственного воздействия водителя рукой или ногой;
• Косвенного вмешательства водителя или без какого-либо его воздействия (только в случае отсоединения буксируемого при­цепа);
• Изменения давления в соединительном трубопроводе или электрического тока в проводе, между тягачом и прицепом в мо­мент, когда задействуется либо отказывает одна из тормозных систем тягача;
• Инерции транспортного средства или его массы, или инерции одной из его основных составляющих частей.

Управляющее устройство заканчивается в месте распределения энергии для торможе­ния или ее преобразования.

Передающее устройство (тормозной привод)

Часть тормозной системы, которая передает энергию, распределяемую управляющим устройством. Оно начинается либо в точке, где заканчивается управляющее устройство, либо в точке, где заканчивается энергоснаб­жающее устройство. Соединяет управляющее или энергоснабжающее устройство с тормоз­ными механизмами, в которых создаются усилия, направленные против движения автомобиля. Тормозной привод может быть механического, гидравлического, пневма­тического, вакуумного, электрического или комбинированного, например, гидромехани­ческого, гидропневматического типа.

Тормозной механизм

Части тормозной системы, в которых созда­ются силы, противодействующие движению автомобиля или его тенденции к движению, такие как фрикционные тормоза (дисковые или барабанные) или тормоза-замедлители (гидродинамические или электродинамиче­ские замедлители, горные тормоза).

Вспомогательное устройство тягача для прицепа

Часть тормозной системы на тягаче, которая предназначена для передачи энергии к тор­мозным системам прицепа и для управления ими. Вспомогательное устройство содержит линии управления и передачи энергии с со­единительными элементами для тормозной системы прицепа.

Типы тормозной системы применительно к энергоснабжающему устройству

Мускульная тормозная система

Тормозная система, в которой в качестве энергии, необходимой для создания тормоз­ной силы, используется только физическое усилие водителя.

Энергоснабжаемая тормозная система

Тормозная система, в которой в качестве энергии, необходимой для создания тормоз­ной силы, используется усилие водителя и один (или более) дополнительный источник энергии.

Не мускульная тормозная система

Тормозная система, в которой в качестве энергии, необходимой для создания тормоз­ной силы, используется один (или более) источник энергии, исключая физическое усилие водителя.

Примечание: тормозная система, в которой водитель автомобиля может увеличить тор­мозную силу при отключении источников энергии посредством увеличения мускуль­ного усилия, не включена в вышеприведен­ное определение.

Инерционная тормозная система

Тормозная система, в которой энергия, не­обходимая для создания тормозной силы, возникает в результате приближения при­цепа к тягачу.

Гравитационная тормозная система

Тормозная система, в которой энергия для создания тормозной силы возникает в ре­зультате опускания сцепного устройства прицепа, например, дышла, благодаря силе тяжести.

Определения, относящиеся к конструкции тормозного привода

Одноконтурная тормозная система

Тормозная система, имеющая тормозной привод, включающий один контур. Он со­стоит из единственной цепи, в случае неис­правности которой никакой энергии для об­разования тормозной силы не поступит.

Многоконтурная тормозная система

Тормозная система, имеющая тормозной привод, включающий в себя несколько кон­туров. В случае неисправности одного из кон­туров энергия для создания тормозной силы может передаваться полностью или частично по исправным контурам такого привода.

Определения тормозных систем, касающиеся автопоездов

Однопроводная тормозная система

Тормозная система автопоезда, при которой используется лишь одна линия для передачи энергии и для управления тормозной систе­мой прицепного звена.

Двух- и многопроводные тормозные системы

Тормозная система автопоезда, при которой для тормозных систем прицепных звеньев используются несколько линий отдельно для передачи энергии и отдельно для управления.

Тормозная система непрерывного действия

Сочетание тормозных систем звеньев автопо­езда, при котором:

• Водитель со своего рабочего места, воз­действуя путем единственной операции непосредственно на управляющее устрой­ство тягача, косвенно приводит в действие и управляющее устройство на прицепе;
• Энергия, используемая для торможения каждого из звеньев автопоезда, подается одним источником, которым может быть мускульное усилие водителя транспорт­ного средства;
• Производится одновременное или опреде­ленное фазовое торможение каждого звена автопоезда.

Тормозная система полунепрерывного действия

Сочетание тормозных систем звеньев автопо­езда, при котором:

• Водитель с места управления, воздействуя путем единственной операции непосред­ственно на управляющее устройство тя­гача, косвенно приводит в действие управ­ляющее устройство прицепа;
• Энергия, используемая для торможения каждого из звеньев автопоезда, подается от двух и более различных источников энергии, одним из которых может быть мускульное усилие водителя;
• Производится одновременное или опреде­ленное фазовое торможение каждого звена автопоезда.

Тормозная система прерывного действия

Сочетание тормозных систем звеньев автопо­езда, при котором не используются системы как непрерывного, так и полунепрерывного действия.

Линии управления тормозной системы

Электропроводка и проводники электриче­ского тока: используются для передачи элек­трической энергии.

Трубопроводы: жесткие, полужесткие или гибкие для передачи гидро- или пневмоэ­нергии.

Линии, соединяющие тормозное оборудова­ние звеньев автопоездов

Линия передачи: служит для передачи энер­гии от тягача к устройству накопления энер­гии на прицепе.

Линия торможения: линия, по которой энер­гия, предназначенная для управления, пере­дается от тягача к прицепу.

Линия передачи и торможения: служит как для передачи энергии, так и для торможения (одноконтурная тормозная система).

Вторичная линия торможения: линия пере­дачи энергии от тягача к прицепу для тормо­жения прицепа при отказе рабочей тормоз­ной системы.

Механика торможения автомобиля

Механические явления между началом дей­ствия управляющего устройства и концом процесса.

Плавное торможение

Торможение, которое позволяет водителю автомобиля в любой момент повысить или понизить с достаточной степенью точности тормозное усилие посредством управляю­щего устройства. При увеличении силы тор­можения за счет усиления действия устрой­ства управления обратное действие должно приводить к уменьшению этой силы.

Гистерезис тормозной системы: разность сил на органе управления.

Тормозной гистерезис: разность приводных сил, создающих одинаковые тормозные мо­менты в режимах включения и выключения тормозов.

Действующие силы и моменты при торможении

Сила управления F_c: сила, воздействующая на управляющее устройство.

Приводная сила F_s: результирующая сила во фрикционных тормозах, прикладываемая к тормозной накладке и создающая тормозную силу с помощью эффекта трения в тормоз­ном механизме.

Тормозной момент: момент, создаваемый силами трения относительно оси вращения колеса.

Результирующая тормозная сила F_f: сумма тормозных сил, возникающих между коле­сами и дорожным покрытием при торможе­нии.

Распределение тормозных сил: тормозные силы, приложенные к соответствующему мо­сту автомобиля задаются в процентах от ре­зультирующей тормозной силы F_f. Например, передний мост — 60%, задний мост — 40%.

Тормозной коэффициент С*: определяет взаимосвязь между результирующей окруж­ной силой, приложенной на эффективном радиусе конкретного тормозного механизма, и приводной силой.

Среднее значение приводной силы рассчиты­вается при наличии отклонений приводных сил на отдельных тормозных колодках (i — количество тормозных колодок):

Периоды времени

Время реакции водителя (см. рис. «Время и замедление при торможении до полной остановки» ) — это время между обнаружением водителем условий, при которых необходимо тормозить, и моментом начала использования тормозной системы (t₀).

Время срабатывания органа управления — это за­траченное время между моментом, когда орган управления управляющего устройства, на который действует управляющая сила, приходит в движение, и моментом, когда он достигает своего конечного положения, соответствующего прикладываемой управ­ляющей силе. Это так же справедливо для нажатия и отпускания тормозов.

Время первоначального срабатывания тор­мозной системы t₁-t₀ — это время между момен­том, когда орган управления устройства, на который начинает действовать управляющая сила, начинает движение, и моментом воз­никновения тормозной силы.

Время нарастания замедления t₁‘-t₁ — это время между моментом начала действия силы тор­можения и моментом достижения опреде­ленной ее величины (75% асимптотической величины давления в колесном тормозном цилиндре; определено в ЕЭС 71/32032.4, При­ложение III/2.4).

Время реагирования тормозной системы: сумма времени первоначальной реакции и времени нарастания замедления, исполь­зуемая для оценки поведения тормозной системы во времени.

Время активного торможения t₄-t₁ — это время между моментом начала действия тормозной силы и моментом прекращения ее действия. Если автомобиль остановился до прекраще­ния действия тормозной силы, то момент окончания движения определяет конец вре­мени активного торможения.

Время растормаживания — это время между мо­ментом начала отпускания органа управления и моментом прекращения действия тормоз­ной силы.

Время полного торможения t₄-t₀ — это время между моментом начала движения органа управления управляющего устройства и мо­ментом прекращения действия тормозной силы. Если автомобиль остановился до пре­кращения действия тормозной силы, то мо­мент окончания движения определяет конец времени активного торможения.

Тормозной путь s

Расстояние, проходимое автомобилем в те­чение времени полного торможения. Сумму тормозного пути и пути, проходимого за время реакции водителя, называют «остано­вочным путем».

Работа тормозных сил W

Это интеграл произведения мгновенной ре­зультирующей тормозной силы F_f и элемен­тарного перемещения d_s на участке тормоз­ного пути s:

Мгновенная мощность Р, расходуемая на торможение

Произведение мгновенной результирующей тормозной силы F_f и скорости движения ав­томобиля v:

Замедление при торможении

Уменьшение скорости под воздействием тор­мозной системы за рассматриваемый проме­жуток времени t. Различают:

Мгновенное замедление при торможении

Среднее замедление за промежуток времени: среднее замедление за промежуток времени от t_B до t_E равно

где v_E и v_B — скорость автомобиля в моменты времени t_E и t_B

Среднее замедление за пройденный путь: Среднее замедление за пройденный путь между точками s_B и s_E :

v_E и v_B— скорости автомобиля при движе­нии в точках s_B и s_E.

Среднее замедление за весь тормозной путь: среднее замедление при торможении вычис­ляется с помощью уравнения:

Среднее установившееся замедление d_m : это среднее установившееся замедление за прой­денное расстояние определяется условиями v_B = 0,8 v₀ и v_E = 0,1 v₀, следовательно,

Среднее установившееся замедление ис­пользуется в Правилах ЕСЕ 13 в качестве меры эффективности тормозной системы. По­скольку здесь используются положительные значения d_m, то математический знак в данном случае обратный. (Чтобы установить взаимос­вязь между тормозным путем и замедлением при торможении, оно должно быть выражено в виде функции от пройденного пути.)

Тормозной фактор z

Отношение между тормозной силой F_f и до­пустимым статическим весом G_s, приходя­щимся на ось или оси автомобиля:

Виды тормозных систем

Тормозная система

Любые автомобили, как маленькие с весом от 400 до 450 килограмм, так и большие с весом от 500 до 600 тонн, в обязательном порядке оснащаются тормозной системой. Основная задача тормозной системы заключается в изменении скорости передвижения транспортных средств, по команде водителя или же электронной системы руководства.

Вторым назначением тормозной системы является удержание машины в неподвижном состоянии по отношению к дороге, на время стоянки.

Тормозная система

В сегодняшней статье мы более подробно обсудим виды тормозных систем, а именно ответим на такие вопросы:

• Что собой представляет блок торможения?
• Устройство тормозной системы;
• Виды тормозных систем;
• В чем заключается принцип действия тормозного блока?

1. Основная информация
2. Конструкция тормозного блока
3. В чем заключается принцип действия системы торможения?

Основная информация

Основной функцией тормозной системы считается управление скоростью машины, ее остановкой, а также удержанием ее в одном положении с помощью силы торможения между дорогой и колесами машины. Сила торможения может образовываться автомобильным двигателем, механизмом остановки колес авто, электронным или гидравлическим замедляющим тормозом, который находится в трансмиссии. Для функционирования всех вышеперечисленных функций на транспортное средство устанавливают такие виды тормозных систем как:

• Рабочая. Этот тип системы применяется на любой скорости машины для полной остановки или же снижения скорости. Причем она начинает функционировать сразу же после нажатия на педаль тормоза. Представленная система считается самой эффективной по сравнению с остальными типами.
• Запасная. Используется в том случае, если основной блок торможения неисправен. Данный тип тормозного блока может быть двух видов, автономным или же ее функции выполняет часть рабочей системы торможения.
• Стояночная. Является необходимой для удержания машины на протяжении определенного времени на месте. То есть благодаря ей полностью исключается вероятность передвижения авто без ведома водителя.
• Добавочная. Используется на транспортных средствах, которые имеют повышенную массу, для остановки на спусках. Довольно часто происходит так, что функции этой системы остановки выполняются двигателем, на котором трубопровод перекрывается при помощи заслонки.

Блок торможения считается самым важным устройством для гарантирования безопасности машины. На легковых и некоторых грузовых автомобилях используются разные приспособления и блоки, которые повышают эффективность блока остановки и устойчивости в момент остановки. К таким устройствам относятся:

• Усилитель срочной остановки;
• Тормозной усилитель;
• Антиблокирующий блок.

Конструкция тормозного блока

Тормозной блок компонует конструкцию и привод остановки. Главной функцией механизма торможения является создание момента, который необходим для уменьшения скорости и полного остановки авто. На транспортных средствах применяется фрикционная конструкция остановки, которые функционируют на основании силы трения. Механика рабочего блока обычно располагается в автомобильных колесах, а стояночного блока за раздаткой или же за коробкой передач.

Зависимо от устройства фрикционной части выделяют механизмы диска и барабана. Механизм остановки имеет неподвижную и вращающуюся части.

Роль подвижной части барабанной конструкции остановки играет барабан остановки, а не вращающийся ленты или колодки торможения. подвижная часть конструкции диска торможения имеет вид диска, а невращающаяся колодками торможения.

На осях современных легковых авто обычно располагается дисковая конструкция торможения. Дисковой механизм торможения состоит из таких элементов:

• Диск торможения;
• Две не вращающийся колодки, которые устанавливаются в середине суппорта с двух сторон.

Суппорт закрепляется на кронштейнах, а в его пазах устанавливаются цилиндры, приживающие колодки в момент остановки к диску. Диск в момент остановки очень нагревается, а его охлаждение происходит за счет воздушного потока.

Для улучшения отхода теплоты на диске делаются небольшие отверстия. Такие диски будут называться вентилируемыми. Для большей эффективности остановки и устойчивости к перегреваниям на спортивных машинах используются керамические диски торможения. Колодки торможения прижимаются к суппорту при помощи пружинных элементов. На колодках закрепляются фрикционные накладки, а на нынешних транспортных средствах колодки торможения оснащаются датчиком уровня износа.

В чем заключается принцип действия системы торможения?

Давайте рассмотрим принцип действия системы торможения на примере гидравлического рабочего блока. В момент нажатия на тормоз нагрузка переходит на усилитель, создающий добавочное усиление на основном цилиндре. Поршень основного цилиндра торможения собирает всю жидкость в цилиндрах автомобильных колес с помощью трубопроводов. Причем в этот же момент происходит увеличение давления жидкости в приводе тормоза. Благодаря поршням цилиндров автомобильных колес происходит перемещение тормозящих колодок к дискам, или как их еще называют барабанам.

После нажатия на тормоз проходит увеличение давления жидкости, вследствие чего проходит активация механизмов торможения, приводящих вращение автомобильных колес в замедление и образование силы торможения в месте контакта шин авто с покрытием дороги. Причем чем больше будет прикладываться сила к педали тормоза, тем эффективнее и быстрее произойдет остановление автомобильных колес.

Давление жидкости в момент остановки может достигать от десяти до пятнадцати мегапаскалей.

В момент окончания торможения педаль при воздействии пружины возврата переходит в обратное положение. Также в обратное расположение переходит поршень основного цилиндра торможения. Части пружин отводятся от барабанов при помощи колодок. Тормозная жидкость переходит в основной цилиндр торможения из цилиндров автомобильных колес благодаря трубопроводам. Таким образом, проходит понижение давления системы торможения. Эффективность системы торможения сильно увеличивается благодаря использованию систем безопасности транспортного средства.

Источник http://press.ocenin.ru/tormoznaya-sistema-avtomobilya/
Источник http://autodont.ru/brake-system/vidy-tormoznyx-sistem