Ручной тормоз автомобиля — конструкция, принцип действия и обслуживание

У каждого автомобиля тормозная система разделена на две составляющие – рабочие и стояночные тормоза. Первая обеспечивает замедление и остановку авто во время движения. Вторая же исключает самовольное перемещение машины после того, как он поставлен на стоянку. При этом ручной тормоз должен обеспечивать неподвижность автомобиля не только на ровной поверхности, но также и на склонах и подъемах.

Не поставил на ручник

Рабочие тормозные механизмы на легковых авто обычно имеет гидравлический привод, основным рабочим элементом которого является специальная жидкость. Такой тип привода обеспечивает быструю передачу усилия, которое создает водитель на педаль к тормозным механизмам. При этом такой привод позволяет использовать усилители, которые увеличивают усилие в приводе. Но использовать в качестве стояночной системы гидравлический привод невозможно.

Механический ручной тормоз. Конструкция, принцип работы

Детали привода стояночного тормоза ваз 2105:
1 — чехол; 2 — передний трос; 3 — рычаг; 4 — кнопка; 5 — пружина тяги; 6 — тяга защелки; 7 — втулка; 8 — ролик; 9 — направляющая заднего троса; 10 — распорная втулка; 11 — оттяжная пружина; 12 — распорная планка; 13 — рычаг ручного привода колодок; 14 — задний трос; 15 — кронштейн крепления заднего троса

Наибольшее распространение на легковых автомобилях получил механический ручной тормоз, в качестве привода которого выступают металлические тросы. Устройство такого типа тормоза достаточно простое: в салон авто заведен рычаг, который соединен с приводным тросом. Тот в свою очередь взаимодействует с тормозными механизмами задник колес авто, в конструкцию которого включены специальные рычаги, воздействующие на тормозные колодки.

Работает все так: водитель тянет рычаг, а вместе с ним и трос. Последний воздействует на рычаги в тормозных механизмах и те разжимают тормозные колодки, прижимая их к тормозному барабану. За счет этого колеса автомобиля не могут вращаться и авто обездвиживается.

Чтобы при постановке на ручник рычаг не возвращался в исходное положение на нем установлен храповой механизм, состоящий из зубчатого сектора и фиксатора. При вытягивании рычага фиксатор входит между зубьев, предотвращая самовольный возврат.

Привод стояночной тормозной системы автомобилей ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099:
1 — кнопка фиксации рычага ручного тормоза;
2 — рычаг привода стояночного тормоза;
3 — защитный чехол;
4 — тяга;
5 — уравнитель троса;
6 — регулировочная гайка;
7 — контргайка;
8 — трос;
9 — оболочка троса

Чтобы снять авто с ручника, водитель нажимает на специальную клавишу на рычаге, тем самым отжимая фиксатор, и рычаг может вернуться в исходное положение. Трос же оттягивается на место за счет пружин. При этом он воздействует на рычаги в механизмах и те прекращают разжимать колодки.

Значительное распространение механический «ручник» получил благодаря простоте конструкции и надежности. Даже при отказе рабочих тормозов всегда есть возможность остановить автомобиль, поскольку ручник имеет свой привод, причем полностью независимый от других составляющих тормозной системы авто.

Другие виды стояночного тормоза

Существует еще несколько видов ручного тормоза.

1. Первый, так называемый – центральный, применяется на автомобилях оснащенных автоматическими коробками передач. Принцип работы такого тормоза сводится к тому, что при переводе селектора КПП в положение «Парковка» производится блокировка приводных валов колес. Но стоит отметить, что центральный тормоз является лишь вспомогательным, от механизма, обеспечивающего блокировку колес, не отказались и он в конструкции тормозной системы присутствует.
2. Второй вид станочного тормоза – это электромеханический. В отличие от тросового у данного типа отсутствует как таковой привод на механизм блокировки колес, но зато имеются электродвигатели, которые и воздействуют на рычаги в тормозных механизмах. То есть, водитель просто нажимает на клавишу и электромоторы блокируют колеса. Все просто, но не так надежно, как трос.

Поскольку механический ручной тормоз является самым распространенным, то в дальнейшем его и будем рассматривать. И начнем непосредственно с самого привода. И рассмотрим мы его на примере ВАЗ-2109.

Чаще всего на автомобиле привод ручника состоит из центрального троса, уравнителя, или как его еще называют – коромысло, и двух боковых тросов. Центральный связан одним концом с рычагом в салоне, а другим – с коромыслом. Но на Ваз-2109 вместо центрального тросика используется тяга, на конце которой имеется резьба для регулировки натяжения. На концах боковых тросиков сделаны концевики, которыми они зацепляются за коромысло с одной стороны, и рычаги блокировки колес – с другой.

Основные неисправности

Несмотря на свою простоту и надежность ручной тормоз нуждается в периодической проверке и обслуживании. Дело в том, что со временем привод несколько растягивается, из-за чего он уже не способен обеспечить полную блокировку колес.

Также может возникнуть такая неисправность, как закисание троса в оплетке. Происходит это зачастую из-за редкого пользования ручником. Поскольку весь привод проходит под авто, внутрь оплетки попадает влага и грязь, приводя к коррозии металла. Из-за этого тросику перемещаться затруднительно. В особо запущенных случаях он может вовсе застопориться внутри оплетки.

Коррозия может привести к перегниванию нитей троса, из-за чего он «распушивается» и концами этих нитей цепляется за оплетку, затрудняя его перемещение. Если не обращать внимания на состояние привода в конечном итоге тросики могут полностью перегнить и стояночный тормоз перестанет полностью функционировать.

Проверка и регулировка ручного тормоза

Регулировка ручного тормоза

Проверка эффективности работы ручного тормоза на ВАЗ-2109 как и на любом другом авто должна проводится примерно раз на каждые 30 тыс. км пробега. Причем выполнить ее не сложно. Можно поставить авто на спуск или подъем, заглушить мотор и вытянуть ручник. Если авто будет оставаться на месте и самовольного его передвижения нет, то можно и дальше продолжать эксплуатацию машины.

Другой способ проверки проводиться так: авто ставиться на площадку, выключается скорость и затягивается ручник. После этого необходимо включить первую передачу и попробовать тронуться с места. Если машина хоть немного сдвинется с места до того, как мотор заглохнет, значит, необходима регулировка натяжения тросов.

Видео: Регулировка ручного тормоза НИВА. Сами натягиваем тросик ручного тормоза НИВЫ

На ВАЗ-2109 она выполняется так:

1. авто загоняется на эстакаду, яму, или в крайнем случае поддомкрачивается задняя часть авто и ставиться на упоры, рычаг ручного тормоза необходимо полностью опустить вниз;
2. под авто в тоннеле необходимо найти коромысло, из которого будет выступать центральная тяга с двумя гайками – регулировочной и контргайкой. При помощи двух ключей ослабляется контргайка;
3. регулировочная гайка накручивается на резьбу тяги до тех пор, пока тросики не натянутся. После этого проверяется ход рычага до упора, у нормально отрегулированного он должен составлять 2-4 щелчка храповика;
4. после этого регулировочная гайка фиксируется контргайкой и делается проверка эффективности работы стояночного тормоза.

Описанный алгоритм работ по натяжке ручника подойдет практически для любого авто, у которого используется механический ручник. Разница только сводится к некоторым конструктивным особенностям.

Смазка, замена

Видео: Как самому смазать тросик ручника

В случае если ручной тормоз не работает из-за закисания тросиков, то можно попробовать смазать и разработать их. Но для этого придется их снять с авто. На ВАЗ-2109 делается это так:

• задок авто поддомкрачивается и ставиться на опоры. Задние колеса с авто снимаются. Демонтировать придется также и тормозные барабаны;
• далее откручиваются регулировочная и контргайка на уравнителе, и концевики тросиков снимаются с него;
• затем необходимо снять концевики с рычагов в тормозном механизме. Для извлечения остается только раздать крепления тросов к задней балке и извлечь их.

Для смазки закисшего тросика можно использовать шприц и моторное масло. Закачивать его нужно до тех пор, пока оно полностью не пройдет через всю длину оплетки, после этого можно попробовать разработать трос, поочередно перемещая его за концевики.

Если смазка не помогла и тросик ходит туго или при разработке ощущается, что он цепляется за оплетку, то лучше его заменить. Замене подлежит и чересчур вытянутый трос (если при регулировке уже гайку накручивать некуда, трос все равно провисает). Установка новых тросиков производится в обратной снятию последовательности.

Напоследок отметим, что все обслуживающие работы с приводом ручного тормоза не сложные и выполняются они самостоятельно запросто и в гаражных условиях. При этом лучше потратить немного времени на проверку и регулировку, чем остаться без ручного тормоза, который может серьезно выручить в экстремальной ситуации.

Электрический, гидравлический и другие виды стояночного тормоза

С момента времени Х, когда заурчал двигателем первый, пока экспериментальный, прототип автомобиля, конструкторская мысль непрестанно двигалась вперед, воплощаясь в металле, пластмассе или в пластинках кремния. Шла черепашьим шагом, летела, как птица, но только вперед, придавая нашим любимцам такой привычный и узнаваемый вид.

Герой сегодняшней статьи, стояночный тормоз, так же претерпел ряд кардинальных изменений, приобрел «интеллект», а сложностью конструкции превосходит станки с ЧПУ, собиравшие автомобили в середине 70-х годов двадцатого столетия.

1. Сколько в автомобиле тормозных систем
2. Тюнинг гидравлической системы
3. Электромеханический стояночный тормоз
4. Общие рекомендации при использовании стояночного тормоза

Сколько в автомобиле тормозных систем

Три. И все они обеспечивают функции изменения скорости движения автомобиля, остановку и удержания на месте, используя силу трения и реакции опоры между колесом и материалом дорожного покрытия. Итак, разновидности тормозных систем:

Рабочая — обеспечивает управляемое снижение скорости движения автомобиля, при необходимости вплоть до остановки. Состоит из привода для передачи усилия и тормозного механизма. Он бывает, как правило, фрикционного типа, устанавливается в колесе и делится на два типа, барабанный и дисковый. Система привода и передачи усилия так же разделяется на несколько видов:

• Механический привод
• Гидравлический
• Электрический
• Пневматический

Первые три вида приводов будут детально рассмотрены в дальнейшем материале статьи.

Запасная — выполняет функции рабочей, при ее полном или частичном отказе. Конструктивно может представлять собой автономный узел или быть частью основной системы. Использует механизмы рабочей системы.

Как это работаетПринцип работы стояночного тормоза легче всего пояснить на примере системы с механическим приводом.
Механический ручной тормоз представляет собой систему из управляющего рычага, посредством тяг и системы тросов связанного с фрикционными механизмами колес.

Рычаг ручного тормоза, оснащенный храповым колесом для фиксации в рабочем положении, передает усилие на систему из одного, двух или трех тросов, соединенных с тормозным механизмом задних колес транспортного средства. Наибольшей популярностью пользуется схема с использованием трех тросов, одного центрального и двух боковых. Для обеспечения равного усилия на тормозных механизмах правого и левого колеса, центральный трос соединен с боковыми через специальную деталь сложной формы, так называемый уравнитель.

Элементы стояночного тормоза соединены с тросами посредством регулируемых наконечников. Такая схема позволяет производить подстройку системы без трудоемкой замены основных элементов привода.

Рычаги фрикционных механизмов, связанные с тросами, разводят тормозные колодки, прижимая их к поверхности барабана. Разблокировать стояночный тормоз, или снять автомобиль с ручника, можно опустив рычаг механического привода. Возвратное устройство вернет колодки в первоначальное положение и освободит тормозной барабан.

Тюнинг гидравлической системы

Гидравлический привод используется в большинстве современных машин. Простое и надежное устройство, минимум сложных и ломких деталей, позволяют оставаться в строю даже в век электронных вычислительных и управляющих блоков, заменивших многие механические элементы в конструкции автомобиля.
Простая схема включает в себя:

1. главный тормозной цилиндр;
2. расширительный бачок;
3. регулятор давления;
4. два тормозных контура, для передних и задних колес транспорта.

При нажатии на педаль, в системе создается давление, передающееся на тормозные цилиндры, расположенные в колесах, которые прижимают колодки к поверхности дисков или барабанов. Разблокировка при снятии давления выполняется при помощи возвратного механизма.

По внешнему виду ручной тормоз, используемый для проведения модификации, практически не отличается от механического «собрата». Та же рукоять с кнопкой разблокировки, тот же храповой механизм, но вместо центрального троса – гидроцилиндр, мало чем отличающийся от ГТЦ основной системы.

Внешний вид ручного гидравлического тормоза.

Теперь давление в тормозном контуре, отвечающем за задние колеса автомобиля можно создать не только совместно с передним контуром, как происходит при штатном срабатывании основной системы, но и затянув рукоять ручного стояночного тормоза.

Схема установки ручного тормоза в гидравлическую систему автомобиля ВАЗ.

Основное преимущество модификации такого рода заключается в простоте обслуживания. Гидравлический привод стояночного тормоза работает без уравнителя усилий на правом и левом колесе. Согласно закону Паскаля, описывающему поведение жидкости в сообщающихся сосудах, давление во всех точках тормозного контура будет одинаковым.

Основной недостаток – снижение надежности системы в целом. Механический привод стояночного тормоза работал независимо от гидравлической рабочей тормозной системы. Теперь же, пробой контура и потеря жидкости, грозит оставить автомобиль без средств экстренной остановки.

Электромеханический стояночный тормоз

Развитие электронно-вычислительных систем и активное использование бортовых компьютеров в автомобилестроении привело к замене многих механических элементов блоками с программным управлением. Не обошло стороной это нововведение и тормозную систему. Электрический, или как его еще называют, электронный стояночный тормоз представляет собой автономный узел, работающий под управлением бортового компьютера автомобиля.

Конструктивно данное устройство состоит из электродвигателя, ременной передачи, планетарного редуктора и винтового привода. Электрический стояночный тормоз устанавливается на суппорте задних колес автомобиля.

При подаче управляющего сигнала электродвигатель посредством ременной передачи сообщает вращательное движение планетарному редуктору. Последний, снизив частоту оборотов электродвигателя, воздействует на винтовой механизм, отвечающий за прижатие колодок к тормозному диску.

Электронный привод стояночного тормоза. Схема исполнительной части.

Электромеханический стояночный тормоз включает в себя:

• входные датчики;
• электронный блок управления.

Датчик уклона информирует бортовой компьютер о положении автомобиля относительно линии горизонта, датчик сцепления фиксирует положение педали и скорость ее отпускания.

При нажатии кнопки включения, расположенной на передней панели автомобиля, электрический привод стояночного тормоза, воздействуя на прижимной винт, притягивает колодки к тормозному диску. Электрический стояночный тормоз отключается автоматически, при нажатии на педаль акселератора. Предусмотрен и «ручной» режим снятия – при нажатии на педаль тормоза.

При отключении тормоза электронный блок управления анализирует угол наклона автомобиля, положение педали акселератора и скорость отпускания сцепления. Эти данные помогают выбрать правильное время для разблокировки тормозных дисков, что создает исключительно комфортные условия вождения.

Схема включения электромеханической тормозной системы в бортовую управляющую сеть современного автомобиля.

Общие рекомендации при использовании стояночного тормоза

Не следует оставлять автомобиль на продолжительное, более двух недель, время на стояночном тормозе. На влажном воздухе тормозные колодки могут «прикипеть» к дискам или барабану, полностью обездвижив машину. Такая же ситуация может случиться в холодное время года. Осевшая на тормозных механизмах влага может препятствовать нормальной работе системы.

Следует не реже раза в месяц проводить проверку работоспособности ручника. Особенно это касается автомобилей с механическим приводом стояночного тормоза. Тросы, передающие усилие, могут растянуться, что приведет к крайне неприятным последствиям.

Электрический, гидравлический и другие виды стояночного тормоза

Стояночный тормоз: виды

Проблема стоянки автомобилей с большой массой на склонах дороги известна давно. Автомобиль с механической коробкой передач на стоянке с заглушенным двигателем можно легко сдвинуть с места. Для решения этой проблемы и был придуман стояночный тормоз, который теперь повсеместно используется не только в легковых, но и в грузовых автомобилях.

Основная тормозная система в автомобиле имеет педаль, при помощи которой и осуществляется управление тормозом.

При помощи педали можно мягко снизить скорость или использовать экстренное торможение для предотвращения столкновения.

Но использование основной тормозной системы без участия водителя невозможно, поэтому при длительных стоянках используется ручной тормоз, который имеет тросы, блокирующие колеса.

Функции стояночного тормоза

Стояночный тормоз в основном используется при длительных стоянках автомобиля с целью того, чтобы автомобиль не скатился по наклонной дороге. На крутых склонах рекомендуется использовать стояночный тормоз при длинных и коротких стоянках.

На заднеприводных автомобилях стояночный тормоз используется для маневрирования. В данном случае речь идет в основном о спортивных марках автомобилей.

При выходе из строя основной тормозной системы также используется стояночный тормоз. Его можно спустить резко или медленно в зависимости от конкретной ситуации.

Поэтому исправность ручного тормоза является залогом безопасного вождения и наличия второй запасной системы торможения на экстренный случай. На сегодняшний день ручной тормоз является важным элементом, который устанавливается в каждый автомобиль.

И при прохождении очередного технического осмотра проводится проверка данного узла автомобиля.

Типы тормоза стояночного тормоза

Стояночный тормоз в зависимости от признаков можно разделить на несколько типов. По типу привода ручной тормоз делится на:

• механическую систему торможения;
• гидравлическую систему торможения.

Полезное: Хочу кататься, или как все же сдать на права?

В большинстве современных автомобилей используется в основном стояночный тормоз с механическим приводом. Он безотказный и не подводит в экстренных ситуациях. Что касается ручного тормоза с гидравлической системой, то он используется реже за счет более сложной конструкции.

Для запуска ручного тормоза с механической системой необходимо потянуть рукоятку на себя. В этом случае натянутся тросы, которые и заблокируют колесную базу и приведут к снижению скорости и торможению.

В зависимости от типа включения ручной тормоз может быть с педалью или рычагом. Тормоз с рычагом имеет более широкое распространение, он находится рядом с водительским сидением.

На автомобилях с автоматической коробкой передач используется ручной тормоз, который приводится в действие при помощи педали. Педаль ручного тормоза в такой автомобиле обычно располагается на месте педали сцепления в современных автомобилях и автомобилях более раннего выпуска.

В зависимости от типа привода ручной тормоз может быть барабанный, кулачковый или винтовой. Рычаг используется в барабанных тормозах, при натяжении троса он воздействует на тормозные колодки.

Колодки прижимаются к барабану, и происходит торможение со снижением скорости. Существует и такой тип стояночного тормоза, который получил название трансмиссионного или центрального. При активации данного тормоза блокируются не колеса, а карданный вал.

Все это приводит к снижению скорости и конечной остановке автомобиля.

Устройство стояночного тормоза

В основе стояночного тормоза лежит несколько основных элементов. Сюда относится механизм, при помощи которого тормоз приводится в действие. Это может быть педаль или рычаг. В каждом ручном тормозе имеются тросы, которые и воздействую на основную тормозную систему, и приводят к снижению скорости и торможению.

Ручной тормоз является надежным механизмом и ломается в редких случаях, но для повышения безопасности вождения необходимо проводить проверку технического состояния данного узла. Для проверки тормоза необходимо запустить двигатель, спустить ручной тормоз, включить первую передачу и спустить сцепление.

Если автомобиль начнет медленное движение, необходимо провести регулировку или ремонт ручного тормоза. При исправности ручного тормоза автомобиль после всех описанных действий глохнет.

Ручной тормоз необходимо использовать во всех вышеописанных случаях, так как если не использовать ручной тормоз долго, это может привести к коррозии элементов и выходу из строя системы ручного торможения.

Исправный ручной тормоз повышает безопасность эксплуатации автомобиля, снижает риски аварий.

Поэтому в привычку каждого водителя должно войти не только постоянное использование системы ручного тормоза, но и регулировка и ремонт данной системы с целью предупреждения аварийных ситуаций.

Устройство стояночного тормоза: механический и даже электронный

Коллеги-автолюбители, без сомнения, что изучить устройство стояночного тормоза будет не только интересно, но и полезно всем, кто хоть раз садился или планирует сесть за руль.

Вы наверняка знаете, что нужно делать, чтобы заставить автомобиль не двигаться и стоять на месте – нажать на тормоз. Если это кратковременная остановка, то можно и педальку подержать, но при длительной стоянке никто кроме ручного тормоза с такой задачей не справится.

Без ручника не обходится ни одна машина, причём присутствует он на транспортных средствах с зарождения самого автопрома как такового.

Чем полезен ручник?

На самом деле «ручником» этот вид тормоза бывает не всегда. В зависимости от происхождения и типа авто, активироваться он может затяжкой рычага рукой, нажатием ноги или специальной кнопкой, поэтому в технической литературе его толерантно именуют стояночным.

Помимо основной функции – обездвиживания машины при длительной остановке, он вполне может использоваться как аварийная система при отказе основной тормозной. Но и это ещё не все назначения героя сегодняшней статьи.

Чем ещё он может быть полезен? К примеру, ручник незаменим при трогании в горку, а также любим энтузиастами агрессивного и экстремального вождения.

Классикой жанра стояночных тормозов является, конечно же, механическая схема. Она знакома и владельцам творений отечественного автопрома и иномарок, поэтому рассмотрим её устройство подробней. Состоит она из таких частей:

Принцип действия системы довольно прост. Рычаг, который в нашем случае пусть будет привычным ручным, оборудован храповым механизмом, надёжно фиксирующем его в поднятом или опущенном положении.

Когда мы поднимаем его, усилие на тормозные механизмы задних колёс (только они связаны с ручником) передаётся по металлическим тросикам-приводам, коих может быть от одного до трёх (обычно три – центральный и два задних, соединённые через уравнитель, обеспечивающий равномерные распределение усилий на оба механизма).

Натягиваясь, тросы прижимают тормозные колодки к дискам или барабанам – машина никуда не двинется. Когда мы опускаем рычаг, натяжение тросов ослабевает, колодки отпускают диски или барабаны и можно ехать.

Наиболее легко с точки зрения инженерных изысков, вышеупомянутая схема реализуется на барабанных тормозах, из-за чего они долгое время оставались и остаются незаменимыми на задних колёсах бюджетных авто. Всего-навсего необходимо оборудовать барабан дополнительным рычагом, передающим усилие от троса ручника.

Немного сложнее дела обстоят с дисковыми тормозами. С ними инженерам пришлось немного попотеть, и в результате появилось три варианта их соединения с ручником:

• винтовой механизм;
• кулачковый;
• барабанный.

Первые два типа характерны для суппортов с одним поршнем. Их устройство похоже. В винтовой схеме трос через специальный рычаг связан с винтом, вкрученным в поршень суппорта диска. При натяжении винт, вращаясь, заставляет перемещаться поршень, который прижимает колодку к диску.

В кулачковом варианте на поршень действует система из кулачка и толкателя, которая через рычаг связана с тросом. Барабанная разновидность используется в многопоршневых дисковых тормозах. По сути, это отдельный тормозной механизм барабанного типа, закреплённый на диске и не связанный с основными суппортами и колодками.

Другие разновидности стояночных тормозов

Помимо классического ручника с механическим приводом, устройство стояночного тормоза может выглядеть и в других вариантах исполнения.

Так, к примеру, современные автомобили всё чаще получают так называемый электромеханический стояночный тормоз, который не имеет прямой связи между водителем и механизмами колёс. Включается он кнопкой, а затягивание колодок происходит при помощи электромоторов.

Ещё одним вариантом ручника может быть гидравлическая схема, так называемый гидроручник. Он представляет собой интегрированный в основную тормозную систему гидроцилиндр, активирующийся привычным рычагом в кабине.

Правда, в этом случае общая надёжность тормозов падает, ведь лишившись гидравлики (пробой магистрали, например) ручник уже не поможет остановиться.

Вместо эпилога

В завершение хотелось бы напомнить, что стояночный тормоз – это одна из гарантий безопасности автомобиля, поэтому следить за его техническим состоянием крайне важно.

Проверить всё ли с ним в порядке несложно – затяните ручник и, включив первую передачу, попытайтесь тронуться с места. В идеале машина должна заглохнуть, но если движение всё же началось, самое время обратиться в сервис для профилактики.

На этом всё, спасибо, что изучаете автомобили вместе со мной, друзья!

Гидравлическая тормозная система – Предметы спецкурса

(по материалам сайта http://automn.ru и http://systemsauto.ru)

Тормозная
система предназначена для управляемого изменения скорости автомобиля,
его остановки, а также удержания на месте длительное время за счет использования
тормозной силы между колесом и дорогой.

Тормозная сила может создаваться
колесным тормозным механизмом, двигателем автомобиля (т.н. торможение
двигателем), гидравлическим или электрическим тормозом-замедлителем в
трансмиссии.

Для реализации указанных
функций на автомобиле устанавливаются следующие виды тормозных систем:

• рабочая;
• запасная;
• стояночная.

Рабочая
тормозная система обеспечивает управляемое уменьшение скорости и
остановку автомобиля.

Запасная
тормозная система используется при отказе и неисправности рабочей
системы. Она выполняет аналогичные функции, что и рабочая система. Запасная
тормозная система может быть реализована в виде специальной автономной системы
или части рабочей тормозной системы (один из контуров тормозного привода).

Стояночная
тормозная система предназначена для удержания автомобиля на месте
длительное время.

Тормозная система
является важнейшим средством обеспечения активной безопасности автомобиля.

На
легковых и ряде грузовых автомобилей применяются различные устройства и
системы, повышающие эффективность тормозной системы и устойчивость при
торможении: усилитель тормозов, антиблокировочная система, усилитель
экстренного торможения и др.

Устройство тормозной системы

Тормозная система имеет
следующее устройство:

• тормозной механизм;
• тормозной привод.

Схема тормозной системы

Схема подготовлена по материалам
сайта automn.ru

1. трубопровод контура «левый передний-правый задний тормозные механизмы»
2. сигнальное устройство
3. трубопровод контура «правый передний – левый задний тормозные механизмы»
4. бачок главного цилиндра
5. главный цилиндр
6. вакуумный усилитель тормозов
7. педаль тормоза
8. регулятор давления
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 предназначен для создания тормозного момента, необходимого
для замедления и остановки автомобиля.

На автомобилях устанавливаются фрикционные
тормозные механизмы, работа которых основана на использовании сил
трения. Тормозные механизмы рабочей системы устанавливаются непосредственно в
колесе.

Тормозной механизм стояночной системы может располагаться за коробкой передач или раздаточной
коробкой.

В зависмости от конструкции
фрикционной части различают:

• барабанные тормозные механизмы;
• дисковые тормозные механизмы.

Тормозной механизм
состоит из вращающейся и неподвижной частей. В качестве вращающейся части
барабанного механизма используется тормозной барабан, неподвижной
части – тормозные колодки или ленты.

Вращающаяся часть
дискового механизма представлена тормозным диском, неподвижная
– тормозными колодками.

На передней и задней оси современных
легковых автомобилей устанавливаются, как правило, дисковые тормозные механизмы.

Дисковый
тормозной механизм состоит из вращающегося тормозного диска, двух
неподвижнах колодок, установленных внутри суппорта с обеих сторон.

Схема дискового
тормозного механизма

Схема подготовлена по
материалам сайта motorera.

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

Суппорт
закреплен на кронштейне. В пазах суппорта установлены рабочие цилиндры, которые
при торможении прижимают тормозные колодки к диску.

Тормозной диск
при томожении сильно нагреваются. Охлаждение тормозного диска осуществляется
потоком воздуха. Для лучшего отвода тепла на поверхности диска выполняются
отверстия. Такой диск называется вентилируемым. Для повышения
эффективности торможения и обеспечения стойкости к перегреву на спортивных
автомобилях применяются керамические тормозные диски.

Тормозные колодки
прижимаются к суппорту пружинными элементами. К колодкам прикреплены фрикционные
накладки. На современных автомобилях тормозные колодки оснащаются датчиком
износа.

Тормозной привод
обеспечивает управление тормозными механизмами.

В тормозных системах автомобилей
применяются следующие типы тормозных приводов:

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

Механический
привод используется в стояночной тормозной системе. Механический
привод представляет собой систему тяг, рычагов и тросов, соединяющую рычаг
стояночного тормоза с тормозными механизмами задних колес. Он включает:

• рычаг привода;
• регулируемый наконечник;
• уравнитель тросов;
• тросы;
• рычаги привода колодок.

На некоторых моделях
автомобилей стояночная система приводится в действие от ножной педали, т.н. стояночный
тормоз с ножным приводом. В последнее время в стояночной системе
широко используется электропривод, а само устройство называется электромеханический
стояночный тормоз.

Гидравлический
привод является основным типом привода в рабочей тормозной системе.
Конструкция гидравлического привода включает:

• тормозную педаль;
• усилитель тормозов;
• главный тормозной цилиндр;
• колесные цилиндры;
• шланги и трубопроводы.

Тормозная педаль
передает усилие от ноги водителя на главный тормозной цилиндр.

Усилитель
тормозов создает дополнительное усилие, передоваемое от педали
тормоза. Наибольшее применение на автомобилях нашел вакуумный усилитель
тормозов.

Вакуумный
усилитель тормозов является самым распространенным видом усилителя,
который применяется в тормозной
системе современного автомобиля. Он создает дополнительное усилие на педали
тормоза за счет разряжения.

Применение усилителя значительно облегчает работу
тормозной системы автомобиля, и тем самым уменьшает усталость водителя.

Конструктивно вакуумный усилитель образует единый блок с главным
тормозным цилиндром. Вакуумный усилитель тормозов имеет следующее устройство:

1. фланец крепления наконечника;
2. шток;
3. возвратная пружина диафрагмы;
4. уплотнительное кольцо фланца главного цилиндра;
5. главный цилиндр;
6. шпилька усилителя;
7. корпус усилителя;
8. диафрагма;
9. крышка корпуса усилителя;
10. поршень;
11. защитный чехол корпуса клапана;
12. толкатель;
13. возвратная пружина толкателя;
14. пружина клапана;
15. следящий клапан;
16. буфер штока;
17. корпус клапана;

• А – вакуумная камера;
• В – атмосферная камера;
• С, D – каналы

Схема вакуумного
усилителя тормозов

Корпус усилителя
разделен диафрагмой на две камеры. Камера, обращенная к
главному тормозному цилиндру, называется вакуумной. Противоположная к ней
камера (со стороны педали тормоза) – атмосферная.

Вакуумная камера
через обратный клапан соединена с источником разряжения.

В качестве источника
разряжения обычно используется область в впускном коллекторе двигателя после
дроссельной заслонки. Для обеспечения бесперебойной работы вакуумного усилителя
на всех режимах работы автомобиля в качестве источника разряжения может
применяться вакуумный электронасос.

На дизельных двигателях,
где разряжение во впускном коллекторе незначительное, применение вакуумного
насоса является обязательным. Обратный клапан разъединяет вакуумный усилитель и
источник разряжения при остановке двигателя, а также отказе вакуумного насоса.

Атмосферная
камера с помощью следящего клапана имеет соединение:

• в исходном положении – с вакуумной камерой;
• при нажатой педали тормоза – с атмосферой.

Толкатель
обеспечивает перемещение следящего клапана. Он связан с педалью тормоза.

Со стороны вакуумной
камеры диафрагма соединена со штоком поршня главного тормозного
цилиндра. Движение диафрагмы обеспечивает перемещение поршня и
нагнетание тормозной жидкости к колесным цилиндрам.

Возвратная
пружина по окончании торможения перемещает диафрагму в исходное
положение .
Для
эффективного торможения в экстренной ситуации в конструкцию вакуумного усилителя
тормозов может быть включена система экстренного
торможения, представляющая собой дополнительный электромагнитный привод
штока.

Дальнейшим развитием
вакуумного усилителя тормозов является т.

н. активный усилитель тормозов.
Он обеспечивает работу усилителя в определенных случаях и, следовательно,
нагнетание давления без участия водителя. Активный усилитель тормозов
используется в системе ESP
для предотвращения опрокидывания и ликвидации избыточной поворачиваемости.

Принцип действия
вакуумного усилителя тормозов основан на создании разности давлений в
вакуумной и атмосферной камерах. В исходном положении давление в обеих камерах
одинаковое и равно давлению, создаваемому источником разряжения.

При нажатии педали
тормоза усилие через толкатель передается к следящему клапану.

Клапан
перекрывает канал, соединяющий атмосферную камеру с вакуумной. При дальнейшем
движении клапана атмосферная камера через соответствующий канал соединяется с
атмосферой. Разряжение в атмосферной камере снижается. Разница давлений
действует на диафрагму и, преодолевая усилие пружины, перемещает шток поршня
главного тормозного цилиндра.

Конструкция вакуумного
усилителя обеспечивает дополнительное усилие на штоке поршня главного
тормозного цилиндра пропорциональное силе нажатия на педаль тормоза. Другими
словами, чем сильнее водитель нажимает на педаль, тем эффективнее будет
работать усилитель.

При окончании торможения
атмосферная камера вновь соединяется с вакуумной камерой, давление в камерах
выравнивается. Диафрагма под действием возвратной пружины перемещается в
исходное положение.

Максимальное
дополнительное усилие, реализуемое с помощью вакуумного усилителя тормозов,
обычно в 3-5 раз превышает усилие от ноги водителя.

Дальнейшее повышение
величины дополнительного усилия достигается увеличением числа камер вакуумного
усилителя, а также увеличением размера диафрагмы.

Главный
тормозной цилиндр создает давление тормозной жидкости и нагнетает ее к
тормозным цилиндрам. На современных автомобилях применяется сдвоенный
(тандемный) главный тормозной цилиндр, который создает давление для двух
контуров.

Над главным цилиндром
находится расширительный бачок, предназначенный для пополнения
тормозной жидкости в случае небольших потерь.

Колесный цилиндр
обеспечивает срабатывание тормозного механизма, т.е. прижатие тормозных колодок
к тормозному диску (барабану).

Для реализации тормозных
функций работа элементов гидропривода организована по независимым
контурам. При выходе из строя одного контура, его функции выполняет
другой контур.

Рабочие контура могут дублировать друг-друга, выполнять часть
функций друг-друга или выполнять только свои функции (осуществлять работу
определенных тормозных механизмов). Наиболее востребованной является схема, в
которой два контура функционируют диагонально.

На современных
автомобилях в состав гидравлического тормозного привода включены различные электронные
компоненты:

Пневматический
привод используется в тормозной системе грузовых автомобилей.

Комбинированный
тормозной привод представляет собой комбинацию нескольких типов
привода. Например, электропневматический привод.

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 проялению 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.

☰ Как работает гидравлическая тормозная система автомобиля

Гидравлический тип тормозной системы используют на легковых автомобилях, внедорожниках, микроавтобусах, малогабаритных грузовиках и спецтехнике. Рабочая среда – тормозная жидкость, 93-98% которой составляют полигликоли и эфиры этих веществ. Остальные 2-7% – присадки, которые защищают жидкости от окисления, а детали и узлы от коррозии.

Схема гидравлической тормозной системы

Составные элементы гидравлической тормозной системы:

• 1 – педаль тормоза;
• 2 – центральный тормозной цилиндр;
• 3 – резервуар с жидкостью;
• 4 – вакуумный усилитель;
• 5, 6 – транспортный трубопровод;
• 7 – суппорт с рабочим гидроцилиндром;
• 8 – тормозной барабан;
• 9 – регулятор давления;
• 10 – рычаг ручного тормоза;
• 11 – центральный трос ручного тормоза;
• 12 – боковые тросы ручного тормоза.

Чтобы понять работу тормозов, рассмотрим подробнее функционал каждого элемента.

Это рычаг, задача которого – передача усилия от водителя на поршни главного цилиндра. Сила нажатия влияет на давление в системе и скорость остановки автомобиля. Чтобы уменьшить требуемое усилие, на современных автомобилях есть усилители тормозов.

Главный цилиндр и резервуар с жидкостью

Центральный тормозной цилиндр – узел гидравлического типа, состоящий из корпуса и четырех камер с поршнями. Камеры заполнены тормозной жидкостью. При нажатии на педаль, поршни увеличивают давление в камерах и усилие передается по трубопроводу на суппорты.

Над главным тормозным цилиндром расположен бачок с запасом “тормозухи”. Если тормозная система протекает, уровень жидкости в цилиндре уменьшается и в него начинает поступать жидкость из резервуара. Если уровень “тормозухи” упадет ниже критической отметки, на приборной панели начнет мигать индикатор ручного тормоза. Критический уровень жидкости чреват отказом тормозов.

Тормозной усилитель стал популярный благодаря внедрению гидравлики в тормозные системы. Причина – чтобы остановить автомобиль с гидравлическими тормозами нужно больше усилий, чем в случае с пневматикой.

Вакуумный усилитель создает вакуум с помощью впускного коллектора. Полученная среда давит на вспомогательный поршень и в разы увеличивает давление. Усилитель облегчает торможение, делает вождение комфортным и легким.

В гидравлических тормозах четыре магистрали – по одной на каждый суппорт. По трубопроводу жидкость из главного цилиндра попадает в усилитель, увеличивающий давление, а затем по отдельным контурам поставляется в суппорты. Металлические трубки с суппортами соединяют гибкие резиновые шланги, которые нужны, чтобы связать подвижные и неподвижные узлы.

Узел состоит из:

• корпуса;
• рабочего цилиндра с одним или несколькими поршнями;
• штуцера прокачки;
• посадочных мест колодок;
• креплений.

Если узел подвижный, то поршни расположены с одной стороны от диска, а вторую колодку прижимает подвижная скоба, которая движется на направляющих. У неподвижного тормозного суппорта поршни расположены по обе стороны диска в цельном корпусе. Суппорта крепят к ступице или к поворотному кулаку.

Задний тормозной суппорт с системой ручного тормоза

Жидкость поступает в рабочий цилиндр суппорта и выдавливает поршни, прижимая колодки к диску и останавливая колесо. Если отпустить педаль, жидкость возвращается, а так как система герметичная, подтягивает и возвращает на место поршни с колодками.

Тормозные диски с колодками

Диск – элемент тормозного узла, которые крепится между ступицей и колесом. Диск отвечает за остановку колеса. Колодки – плоские детали, которые находятся на посадочных местах в суппорте по обе стороны диска. Колодки останавливают диск и колесо с помощью силы трения.

Регулятор давления или, как его называют в народе, “колдун” – это страхующий и регулирующий элемент, который стабилизирует автомобиль во время торможения.

Принцип работы – когда водитель резко нажимает на педаль тормоза, регулятор давления не дает всем колесам автомобиля тормозить одновременно.

Элемент передает усилие от главного тормозного цилиндра на задние тормозные узлы с небольшим опозданием.

Такой принцип торможения обеспечивает лучшую стабилизацию автомобиля. Если все четыре колеса затормозят одновременно, автомобиль с большой долей вероятности занесет. Регулятор давления не дает уйти в неконтролируемый занос даже при резкой остановке.

Ручной или стояночный тормоз

Ручной тормоз удерживает автомобиль во время остановки на неровной поверхности, например, если водитель остановился на склоне. Механизм ручника состоит из ручки, центрального, правого и левого тросиков, правого и левого рычагов ручного тормоза. Ручной тормоз обычно соединяют с задними тормозными узлами.

Когда водитель тянет за рычаг ручника, центральный тросик натягивает правый и левый тросики, которые крепятся к тормозным узлам. Если задние тормоза барабанные, то каждый тросик крепится к рычагу внутри барабана и придавливает колодки.

Если тормоза дисковые, то рычаг крепится к валу ручного тормоза внутри поршня суппорта. Когда рычаг ручника в рабочем положении, вал выдвигается, нажимает на подвижную часть поршня и прижимает колодки к диску, блокируя задние колеса.

Это основные моменты, которые стоит знать о принципе работы гидравлической тормозной системы. Остальные нюансы и особенности функционирования гидравлических тормозов зависят от марки, модели и модификации автомобиля.

Из чего состоит ручной тормоз и как он работает?

Любое транспортное средство оснащается тремя системами торможения – рабочей, аварийной (запасной) и стояночной. Последнюю приводит в действие рычаг, установленный на центральном тоннеле справа от водителя.

Поскольку его нужно вытягивать рукой, тормозной механизм получил соответствующее название – «ручник». Система считается довольно надежной, но иногда требует вмешательства мастера СТО либо самого автолюбителя.

Чтобы справиться с ремонтом самостоятельно, владелец машины должен понимать устройство и принцип работы ручного тормоза.

Назначение и разновидности «ручников»

Стояночная тормозная система присутствует на автомобилях всех категорий – легковых машинах, грузовиках и коммерческом транспорте средней грузоподъемности. Ручной тормоз используется для таких целей:

• фиксация транспортного средства на месте при длительной стоянке;
• затормаживание авто с работающим двигателем на остановках, когда водителю необходимо кратковременно покинуть салон;
• удержание машины от скатывания на участках дороги, имеющих уклон;
• движение с места в гору;
• в некоторых случаях – для обеспечения аварийной остановки транспортного средства.

Справка. В современных автомобилях, оборудованных автоматической коробкой передач, задействован алгоритм безопасности для забывчивых водителей. После включения селектора АКПП в режим Drive машина не тронется с места, пока вы не отпустите «ручник».

В зависимости от категории, марки и комплектации, на транспортное средство устанавливается ручной тормозследующих разновидностей:

• наиболее распространенный – механический (тросовый);
• гидравлический;
• электромеханический (в обиходе его часто называют электронным);
• пневматический.

Для водителей легковых машин представляют наибольший интерес тросовые и электромеханические приводы. Гидравлические встречаются реже, а пневматикой оборудованы исключительно многотонные грузовики.

Конструкция тросового привода

Устройство ручного тормоза данного типа, устанавливаемого на подавляющее большинство легковых авто, отличается простотой и предусматривает автономное включение, не зависящее от основной системы. Как функционируют штатные рабочие тормоза:

1. Водитель, нажимающий педаль в салоне, приводит в движение поршень главного гидроцилиндра.
2. Под воздействием поршня в трубках с несжимаемой жидкостью, проложенных ко всем колесам, создается давление.
3. Передаваясь рабочему цилиндру колеса, давление жидкости выдвигает поршни барабанного либо дискового тормоза. В первом случае колодки раздвигаются и силой трения останавливают вращение барабана. Во втором они плотно сжимают крутящийся диск.

Для стояночного затормаживания «ручник» использует штатные элементы – колодки, но раздвигает их собственным механическим приводом, состоящим из таких деталей:

• упомянутый выше рычаг в салоне, оснащенный механизмом фиксации в разных положениях и кнопочным устройством разблокировки;
• главный трос, подключенный к рычагу и заканчивающийся кронштейном крепления либо дугообразной направляющей;
• вторичные тросы, соединенные с главным и подключенные к рычагам тормозных механизмов задних колес;
• регулировочные механизмы тросов (распорные втулки, гайки и пружины), кронштейны подвеса к днищу кузова;
• распорные планки между колодками.

Примечание. Подключение основного троса к задним барабанным механизмам производится двумя способами: одним тросом, зацепленным серединой за направляющую, либо двумя отдельными приводами.

Система тяг обычно прячется под днищем в углублении центрального тоннеля. Тросовые приводы оборудованы защитными кожухами, препятствующими возникновению коррозии. Как работает механический ручной тормоз:

1. Водитель поднимает рукоятку в салоне, которая автоматически защелкивается на выбранной позиции.
2. Тяга двигает основной трос вперед, а тот увлекает за собой вторичные приводы посредством крепежного кронштейна.
3. Рычаг внутри барабанного механизма поворачивается и раздвигает верхние концы колодок. Функцию автоматического регулирования принимает на себя распорная планка.
4. Когда водитель снимает авто с «ручника», пружины внутри барабанов откидывают рычаг назад и колодки сдвигаются. Одновременно пружина оттягивает в первоначальное положение тросовой привод.

Вышеописанный стояночный тормоз блокирует колеса с барабанными механизмами, установленные на задней оси. На автомобилях, оборудованных тормозными дисками, работает идентичный принцип: трос тянет за рычажок, который заставляет сжиматься колодки. Разница заключается лишь в расположении и форме рычага – на дисковых тормозах он ставится снаружи, позади ступицы.

Гидравлические и электронные блокираторы колес

Устройство гидравлического привода включает дополнительный цилиндр, встроенный в жидкостные контуры задних колес. Внешне напоминает обычный «ручник», внутри которого установлены поршни, связанные с рукояткой. Для блокировки используется штатная рабочая система, действующая за счет сжатия жидкости.

Когда водитель тянет рукоять стояночного гидравлического тормоза, поршни создают давление только в жидкостных контурах задних колес, отчего штатные рабочие цилиндры зажимают диск или барабан колодками.

Недостатки подобной конструкции и принципа действия очевидны: в случае протечки магистрали либо поломки задних гидроцилиндров ручной тормоз тоже перестанет нормально функционировать.

Зафиксировать автомобиль будет нечем.

Принцип работы «ручника» электромеханического действия состоит в следующем:

1. Когда нужно зафиксировать машину, шофер нажимает в салоне соответствующую кнопку, давая команду электронному блоку управления.
2. Контроллер включает два электродвигателя с редукторными механизмами, размещенные на задних колесах.
3. Моторчики посредством винтовых приводов сжимают колодки вокруг тормозного диска. Поскольку накладки со временем истираются, длину хода контроллер определяет по датчику.
4. Для отключения «ручника» нужно повторно нажать кнопку. Электронный блок отдаст команду двигателям, которые отпустят колодки.

Справка. На некоторых марках японских автомобилей активация электрического тормоза происходит иначе: после включения специальный сервопривод, расположенный в салоне, начинает перемещать тягу обычной тросовой системы и традиционным образом блокирует задние колеса.

Недостаток электроники – потеря работоспособности при отсутствии электропитания (например, аккумуляторная батарея разрядилась либо демонтирована). Второй момент: механизмы с моторчиками устанавливаются вместе с дисковыми тормозами, для блокировки барабанных применяется трос и тяги.

Положительных качеств у электронного «ручника» гораздо больше:

1. Забывчивый автолюбитель не поедет со включенным стояночным тормозом. Когда двигатель заведется и машина тронется с места, контроллер заставит электродвигатели отпустить колодки.
2. Чтобы отключить блокировку колес, недостаточно повторно нажать кнопку. Водитель должен пристегнуться, запустить силовой агрегат и поставить ногу на тормозную педаль.
3. На машине, оборудованной электрическим приводом «ручника», доступна противооткатная функция безопасности Auto Hold. Она действует просто и надежно: блокировка колес автоматически включается всякий раз, когда автомобиль останавливается с работающим двигателем. Это позволяет спокойно трогаться с места на любом уклоне.

Электрический ручной тормоз, управляемый контроллером, повышает безопасность вождения и отказывает значительно реже тросового привода. Простая механическая версия ломается из-за растяжения либо заклинивания тросов от ржавчины и попадания грязи. В течение эксплуатации привод нужно постоянно подтягивать, иначе колодки схватывают только в верхнем положении рычага.

Стояночный тормоз с электроприводом

Общая компоновка стояночного тормоза с электроприводом показана на рисунке.

Рис. Общая компоновка стояночного тормоза с электроприводом:
1 – тормозной диск; 2 – тормозная колодка; 3 – подвижная скоба; 4 – редуктор; 5 – электродвигатель; 6 – подвод электроэнергии; 7 – шестерня электродвигателя; 8 – электродвигатель; 9 – ведущая шестерня привода; 10 – качающаяся шестерня; 11 – ведомая шестерня электропривода

Включение и выключение стояночного тормоза производится посредством специального выключателя. Снятие с тормоза производится нажатием движка выключателя при одновременном воздействии на педаль тормоза или акселератора.

Стояночный тормоз можно привести в действие также при выключенном зажигании, если потянуть на себя движок его выключателя. Снятие автомобиля с тормоза осуществляется только при включенном зажигании.

Принцип действия стояночного тормоза с электроприводом

Для выполнения основной функции стояночного тормоза необходимо преобразовать вращение вала электродвигателя в небольшое поступательное движение поршня тормозного механизма. Это достигается применением редуктора 4 с качающейся шестерней в сочетании с винтовой передачей.

В приводе реализовано трехступенчатое снижение частоты вращения. Первая ступень образована передачей зубчатым ремнем, связывающей электродвигатель с редуктором (с передаточным отношением 1:3).

Вторая ступень – с помощью редуктора с качающейся шестерней (с передаточным отношением 1:50).

Вследствие применения двойного редуктора частота вращения выходного вала редуктора в 150 раз меньше частоты вращения вала электродвигателя.

На ведущем валу редуктора установлена жестко связанная с ним качающаяся коническая шестерня 4. Ось вращения этой шестерни пересекает ось ведущего вала редуктора под углом, поэтому при вращении ведущего вала шестерня совершает круговое качательное движение.

Качающаяся шестерня вращается на ступице ведущей шестерни привода и снабжена двумя поводками 2 и 5, которые входят в направляющие пазы корпуса редуктора, которые не допускают ее вращения относительно корпуса редуктора, поэтому она качается, не вращаясь.

Рис. Редуктор с качающейся шестерней:
1 – ведомый вал; 2,5 – поводок; 3 – ведущая шестерня привода; 4 – качающаяся шестерня; 6 – ведомая шестерня

Kачающаяся шестерня имеет 51 зуб, а на ведомой шестерне предусмотрено 50 зубьев. Из-за этой так называемой «ошибки шага» зуб качающейся шестерни всегда прижимается к боковой поверхности зуба ведомой шестерни и никогда не попадает точно в проем между зубьями.

Рис. Зацепление качающееся шестерни с ведомой шестерней

При вращении ведущего вала редуктора постоянно находятся в зацеплении два зуба качающейся шестерни с двумя зубьями ведомой шестерни. При повороте ведущего вала на пол-оборота входит в зацепление другая пара зубьев.

В этом положении зуб качающейся шестерни входит в зацепление с зубом ведомой шестерни, взаимодействуя с его боковой поверхностью.

В результате этого, при повороте ведущего вала на пол-оборота при каждом качании ведущей шестерни, ведомая шестерня и вместе с ней ходовой винт поворачиваются на очень маленький угол, соответствующий половине ширины зуба, что позволяет производить плавное торможение.

Рис. Принцип работы редуктора с качающейся шестерней:
1,5 – ведомый вал; 2 – ступица; 3 – наклон ступицы; 4,6 – находящиеся в зацеплении зубья качающейся и ведомой шестерни

Преобразование вращательного движения в поступательное движение производится посредством ходового винта 3, связанного с поршнем тормозного механизма 5. Ходовой винт приводится непосредственно от редуктора с качающейся шестерней. В полости поршня тормоза расположен цилиндр 6.

В утолщение головной части цилиндра запрессована нажимная гайка 2. Нажимная гайка и связанный с ней цилиндр могут свободно скользить вдоль поршня тормозного механизма, не вращаясь относительно него.

Вращение гайки невозможно ввиду специальной формы внутренней поверхности поршня, взаимодействующей с фигурной поверхностью нажимной гайки.

Число оборотов вала электродвигателя определяется посредством датчика Холла. Благодаря этому блок управления может вычислить ход поршня.

При затяжке стояночного тормоза вращение ходового винта 3 преобразуется в поступательное движение нажимной гайки связанной с цилиндром 6, который упирается в поршень тормозного механизма и прижимает через него колодки к тормозному диску.

При этом происходит деформация уплотнительного кольца поршня 7 в направлении к колодкам. По мере повышения усилия прижима колодок к тормозному диску возрастает потребления тока электродвигателем.

Блок управления электромеханическим стояночным тормозом контролирует в течение всего процесса затяжки тормоза величину потребляемого тока и при достижении этим током определенной величины выключает электродвигатели.

Резьба винта является самотормозящей. Благодаря этому после сведения тормозных колодок и прекращения подачи напряжения на электромотор тормоз остается затянутым.

При снятии с тормоза гайка перемещается по ходовому винту назад вследствие вращения ходового винта в обратном направлении. Давление на цилиндр прекращается. Поршень отходит от тормозного диска под действием упругих сил уплотнения уплотнительного кольца 7 стремящегося занять исходное положение и биения тормозного диска. При этом колодки также отходят от тормозного диска.

Рис. Схема работы стояночного тормозного механизма с электроприводом:
1 ­­– тормозной диск; 2 – нажимная гайка; 3 – ходовой винт; 4 – редуктор; 5 – поршень тормозного механизма; 6 – цилиндр; 7 – уплотнительное кольцо; а – затяжка тормоза; б – снятие с тормоза

Зазоры в приводе стояночного тормоза определяются периодически при стоянке автомобиля. Они регулируются автоматически, если при пробеге очередных 1000 км стояночный тормоз не приводился в действие ни одного раза.

Для этого тормозные колодки перемещаются из их исходного положения до упора в тормозной диск.

Блок управления стояночным тормозом определяет величину хода колодок по величине тока, потребляемого электромотором, и производит компенсацию износа колодок.

Действие стояночного тормоза прекращается автоматически, если водитель закрыл дверь, пристегнул ремень безопасности, запустил двигатель и нажал на педаль акселератора, чтобы привести автомобиль в движение. При этом момент выключения тормоза зависит от угла продольного наклона автомобиля и крутящего момента двигателя.

Применение стояночного тормозного механизма с электроприводом позволяет осуществлять плавное трогание с места и скатывание автомобиля назад на уклоне при неумелых действиях водителя.

На момент выключения стояночного тормоза влияют следующие параметры:

• угол наклона автомобиля, определяемый с помощью датчика продольного ускорения, встроенного в блок управления стояночным тормозом
• крутящий момент двигателя
• положение педали акселератора
• степень выключения сцепления, определяемая у автомобилей с механической коробкой передач по сигналу датчика положения педали сцепления
• желаемое направление движения автомобиля, определяемое по положению селектора АКП или по сигналу, получаемому с выключателя фонарей заднего хода

Скатывание автомобиля назад при этом исключается, так как стояночный тормоз отпускается только при условии, если передаваемый на колеса крутящий момент превышает его расчетное значение, соответствующее углу подъема дороги. Если крутящий момент двигателя превышает расчетное значение, блок управления включает электромеханические приводы обеих задних тормозных механизмов.

Использование стояночного тормозного механизма с электроприводом позволяет отказаться от частого включения его, например, при остановках на светофорах.

В случае неисправности привода служебного тормоза автомобиль можно затормозить посредством системы динамического управления тормозами. Функция аварийного торможения действует как при включенном, так и выключенном зажигании.

Если нажать и удерживать клавишу выключателя электромеханического стояночного тормоза при движении автомобиля, он будет заторможен с замедлением приблизительно 6 м/с2. При этом раздается звуковой сигнал и зажигаются сигналы торможения.

При скорости автомобиля свыше 7 км/ч система динамического управления производит торможение повышением давления тормозной жидкости во всех четырех рабочих цилиндрах. При этом подключается система ABS/ESP, которая обеспечивает торможение автомобиля без заноса.

Если скорость автомобиля не превышает 7 км/ч, нажим и удерживание клавиши выключателя стояночного тормоза вызывает торможение автомобиля посредством электромеханических приводов тормозных механизмов (подобно затягиванию стояночного тормоза на стоянке). Если необходимо прервать аварийное торможение при движении автомобиля со скоростью более 7 км/ч, достаточно отпустить клавишу выключателя стояночного тормоза или нажать педаль акселератора.

Устройство автомобилей

Тормозным приводом называют совокупность устройств, предназначенных для передачи энергии от ее источника к тормозным механизмам и управления этой энергией в процессе передачи с целью осуществления торможения требуемой эффективности.

Тормозной привод – элемент тормозной системы, предназначенный для дистанционного управления тормозными механизмами и (при использовании усилителя) уменьшения мускульного усилия на органах управления.

В задачи тормозного привода входит осуществление следующих функций:

• создание запаса энергии рабочего тела (для систем с пневмоприводом);
• подача энергии к исполнительным органам (тормозным камерам, тормозным цилиндрам);
• регулирует интенсивность торможения.

В зависимости от количества контуров, по которым передается энергия мускульной силы водителя или рабочего тела от управляющего к исполнительному органу, различают одноконтурные, двухконтурные и многоконтурные тормозные приводы.

Двухконтурные и многоконтурные тормозные приводы обычно используются для совмещения функций рабочей тормозной системы с аварийной тормозной системой, поскольку повреждение одного из контуров позволяет сохранять работоспособность общей системы управления торможением автомобиля, хоть и в ограниченном качестве.

Одноконтурные приводы в рабочих тормозных системах современных автомобилей практически не применяются, поскольку это не соответствует требованиям нормативов и стандартов в отношении безопасности движения.

Схемы образования независимых контуров тормозного привода могут быть различными:

• один контур обслуживает тормозные механизмы передних колес, другой – задних (простейшая схема);
• один контур обслуживает тормозные механизмы переднего левого и заднего правого колес, другой – переднего правого и заднего левого (диагональные контуры);
• один контур обслуживает тормозные механизмы всех передних и задних колес, другой – только передних колес;
• один контур обслуживает тормозные механизмы передних колес и заднее правое, другой контур – передние колеса и заднее левое (L-образный контур);
• оба контура обслуживают тормозные механизмы всех колес автомобиля. Такая схема является наиболее надежной, поскольку предусматривает полное сохранение тормозных качеств в случае отказа одного из контуров, но из-за высокой стоимости применяется в основном на дорогих легковых автомобилях.

По типу рабочего тела или виду используемой при торможении энергии тормозные приводы рабочих тормозных систем бывают механическими, гидравлическими, пневматическими, электрическими и комбинированными.

Механический тормозной привод

Механический привод состоит из системы тяг, рычагов, валиков или тросов, позволяющих дистанционно управлять тормозными механизмами автомобиля.

Он прост в устройстве, но обладает существенными недостатками, к которым в первую очередь следует отнести:

• сложность дифференцирования тормозных усилий между колесами;
• потери энергии в шарнирах и сочленениях привода, что приводит к необходимости применения значительных усилий при управлении (КПД таких приводов не превышает 0,4…0,6);
• для уменьшения усилия на управляющем органе (педали или рычаге) приходится применять значительное передаточное число привода, что приводит к увеличению хода управляющего органа;
• появление люфтов при износе сопрягаемых деталей привода, что может привести к нестабильному или запоздалому срабатыванию;
• необходимость в частых регулировках и обслуживании;
• сложность защиты привода от воздействий внешней среды (механические повреждения, коррозия, обледенение и т. п.);
• усложнение конструкции привода и, как следствие, снижение его надежности при значительной базе автомобиля и сложной конфигурации кузова (несущей системы), а также при применении в многоосных автомобилях и автопоездах.

В настоящее время механический привод встречается только в конструкциях стояночной тормозной системы автомобилей. В этом случае используется неоспоримое преимущество механического привода – способность неограниченно долго сохранять заданное усилие.

Гидравлический привод имеет более сложное устройство, чем механический, поскольку в его конструкции присутствуют сложные гидравлические узлы и приборы (гидроцилиндры, регуляторы и т. п.).

Тем не менее, он выгодно отличается от механического привода удобством передачи энергии (тормозные трубки можно проложить где угодно и как угодно), а также возможностью использовать усилители для уменьшения усилия на управляющем органе тормозной системы.

По сравнению с пневматическим приводом гидравлический срабатывает значительно быстрее благодаря малой сжимаемости жидкости. При нормальной температуре жидкости КПД гидравлического привода составляет 0,85…0,9.

Основные недостатки гидропривода:

• возможность попадания воздуха в гидравлический привод и образования паровых пробок, что резко снижает эффективность его работы вплоть до отказа;
• снижение КПД при низких температурах из-за увеличения вязкости жидкости;
• вероятность закипания жидкости при длительном торможении (например, на затяжных спусках);
• применение в качестве рабочего тела жидкостей, способных нанести вред окружающей среде, растительному и животному миру, а также человеку.

В качестве усилителей гидравлических приводов обычно применяются устройства, использующие энергию вакуума из всасывающего трубопровода системы питания двигателя. Такие устройства обладают существенным недостатком – они не способны накапливать энергию, и при остановке двигателя эффективность работы тормозной системы резко падает. В некоторых автомобилях для работы усилителей используют энергию сжатого воздуха, нагнетаемого специальными компрессорными установками, но такие приводы существенно усложняют конструкцию тормозной системы и применяются ограниченно.

Из-за отмеченных недостатков гидроприводы тормозных механизмов применяются только в легковых автомобилях и грузовиках малой и средней грузоподъемности.

На современных автомобилях в состав гидравлического привода тормозов могут входить различные электронные системы: антиблокировочная система тормозов (АБС), усилитель экстренного торможения, система распределения тормозных усилий, электронная блокировка дифференциала и т. п.

Пневматический тормозной привод

Пневматический привод намного сложнее и дороже механического и гидравлического приводов, но обладает существенными преимуществами:

• не нуждается в применении усилителей, поскольку энергии сжатого воздуха достаточно для срабатывания тормозных механизмов любой мощности;
• в качестве рабочего тела не используются токсичные и вредные жидкости и газы (преимущество перед гидравлическим приводом);
• не боится попадания в систему воздуха, как гидравлический привод;
• способен накапливать запас энергии сжатого воздуха для расходования ее в автономном режиме, при неработающем двигателе;
• трубопроводы для подвода сжатого воздуха можно проложить в соответствии с требуемой компоновкой тормозной системы (преимущество перед механическим приводом).

Подобно гидравлическому, пневматический тормозной привод может разделяться на отдельные автономные контуры.

Основными недостатками пневматического привода являются:

• высокая стоимость (тормозной привод одиночного автомобиля «КамАЗ» включает 25 аппаратов, 6 ресиверов и 70 метров трубопроводов);
• относительно большое время срабатывания и растормаживания (время срабатывания у одиночных автомобилей – 0,4…0,7 с, у автопоездов – до 1,5 с);
• дополнительный шум при работе;
• образование водяного конденсата в трубопроводах, способного закупорить их при низких температурах ледяными пробками.

Благодаря способности снижать усилие на управляющих органах тормозных механизмов, а также возможности накапливать энергию для автономной работы, пневматические приводы тормозов получили широкое распространение на грузовых автомобилях и автобусах полной массой более 9 т.

Электрический привод тормозов

Электрический тормозной привод использует для работы энергию электрического тока и электромагнитного поля. Такой привод для эффективной работы требует наличия мощных и емких источников электрического тока.

Поскольку на автомобилях электрическая энергия вырабатывается в ограниченном количестве для обеспечения работы системы электрооборудования, электрический привод тормозов не получил распространения в автотранспортных средствах.

Очень редко такой привод можно встретить в конструкции тормозных систем легковых прицепов.

Комбинированный тормозной привод

Комбинированный тормозной привод представляет собой комбинацию двух или даже нескольких типов привода. Так, например, на автомобилях может применяться электропневматический привод, пневмогидравлический привод и т. п. Комбинированные приводы тормозов практически не применяются на автотранспортных средствах из-за сложности конструкции.

Механический тормозной привод и стояночные тормоза

https://avtomotoprof.ru/svoimi-rukami/stoyanochnaya-tormoznaya-sistema-avto-i-eyo-obsluzhivanie/
https://znanieavto.ru/stop/stoyanochnyj-tormoz-ustrojstvo-i-mexanizm-ruchnogo-tormoza.html
https://ufa-zapchasti.ru/rekomendatsii/elektricheskij-gidravlicheskij-i-drugie-vidy-stoyanochnogo-tormoza.html