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.

Парковочный тормоз (ручник): принцип работы, устройство и особенности эксплуатации

Основная задача, которую решает ручной тормоз — это удержание транспортного средства на месте после остановки, в том числе и под уклоном. Данный агрегат применяется в качестве вспомогательного средства для торможения в случае поломки основных механизмов. Однако в подобных ситуациях «ручник» уменьшает скорость движения автомобиля, но не обеспечивает полную остановку. Также парковочный тормоз (точнее, его механическая разновидность) применяется в некоторых спортивных соревнованиях для осуществления резких поворотов (дрифта).

Как работает «ручник»

Конструктивно данный агрегат состоит из двух элементов: рычага и тросов. В некоторых современных автомобилях конфигурация «ручника» может меняться. Тросы воздействуют на тормозные колодки, тем самым уменьшая скорость машины либо удерживая ее на месте, если она стоит под уклоном. В большей части современных автомобилей применяются три таких троса: 2 располагаются сзади, а один — спереди. Помимо этого, в состав «ручника» входят:

• наконечники, которые соединяют между собой тросы и элементы стояночного тормоза;
• гайки, расположенные на концах тросов и меняющие их длину;
• возвратная пружина, закрепленная на переднем тросе и обеспечивающая возвратное движение рычага ручного тормоза.

Работает данный механизм по достаточно простому принципу. После поднятия рычага, расположенного в салоне машины, происходит натяжение указанных тросов. Затем они прижимают тормозные колодки к барабанам, что ведет к блокировке колес.

Jeep Compass в 7-местном кузове сбросил камуфляж: показаны фото и названы характеристики новой модели

Новый кросс за 580 тысяч рублей с кожей и панорамной крышей — Chery вывел на рынок Tiggo 3x Plus

«АвтоВАЗ» расширяет функционал Lada Vesta: добавлены новые комфортные опции

Разновидности

В зависимости от типа привода этот агрегат бывает механическим либо гидравлическим. При этом современные автомобили все чаще комплектуются электромеханическим устройством (EPB). Первый вариант считается более распространенным, так как такой агрегат отличается простой конструкцией, что делает его прочнее, а себестоимость — ниже. Механический стояночный тормоз реализован через ручник, при поднятии которого активируются 2 троса, останавливающие движение колес. Гидравлическая разновидность агрегата применяется на автомобилях реже.

Также применяется другая классификация ручного тормоза, основанная на местоположении рычага. Для автомобилей с автоматической трансмиссией характерно размещение этой детали вместо педали сцепления (так называемый ножной ручной тормоз). В машинах с механической КПП в основном используется рычаг, если транспортное средство комплектуется механическим либо гидравлическим «ручником». Существует также градация в зависимости от принципа взаимодействия данного агрегата с тормозными механизмами. В основном в автомобилях применяются дисковые или барабанные агрегаты. Реже встречаются трансмиссионные, отличающиеся тем, что для остановки машины блокируются не колеса, а карданный вал.

В автомобилях с дисковыми тормозными механизмами используются следующие разновидности «ручника»:

• винтовой. Этот вариант используется вместе с дисковыми тормозами, которые дополняются одним поршнем. В последний на стадии производства вкручивается винт, который начинает вращение при натяжении троса и придавливает колодки к дискам;
• кулачковый. Этот вариант также используется с дисковыми тормозами, дополненными поршнем. Однако в данном случае последний приводится в движение после натяжения троса;
• барабанный. Данный механизм используется вместе с дисковыми тормозами, дополненными несколькими поршнями.

Вне зависимости от типа ручного тормоза принцип его работы в каждом случае основан на одном алгоритме.

Устройство электронного стояночного тормоза

Электромеханический «ручник» состоит из трех компонентов: тормозной механизм, электронный блок управления и привод. Первый представлен в виде дисковых тормозов, размещаемых преимущественно на задних колесах. На их суппортах закреплен привод, в корпусе которого находятся электродвигатель, ременная передача, винт и планетарный редуктор. Электронный блок управления «ручником» содержит входные датчики, исполнительные механизмы и микросхема, которая «принимает» решения. Первые получают сигналы как минимум с трех компонентов. К их числу относится кнопка запуска «ручника», которая находится на центральной консоли либо трансмиссионном тоннеле в салоне машины. Также информация поступает с датчиков, которые определяют угол наклона автомобиля и степень нажатия на педаль сцепления. Электронный блок управления стояночным тормозом обычно взаимодействуют с оборудованием, которое регулируют работу двигателя, и системой стабилизации кузова.

Принцип работы электронного стояночного тормоза

Принцип работы EPB сводится к следующему: после нажатия на соответствующую кнопку запускается электродвигатель, который с помощью ременной передачи приводит в движение планетарный редуктор. Последний после этого запускает винтовой привод, который изменяет положение поршня в тормозных механизмах, плотно прижимая колодки к диску. Важная особенность EPB заключается в том, что он автоматически отключается сразу после начала движения. Механический «ручник» для этого нужно опустить. Кроме того, встроенные датчики учитывают несколько параметров, влияющих на характер работы EPB. В частности, они учитывать угол, под которым стоит автомобиль, положение педали газа и сцепления.

Благодаря указанной особенности автомобиль, стоящий на холме, начинает движения без отката назад. Происходит это потому, что датчики сигнализируют электродвигателю в EPB о том, что стояночный тормоз нужно отключить с незначительной задержкой. Многие современные машины дополняются функцией Auto Hold. Для ее запуска нужно нажать на кнопку, которая располагается рядом с клавишей включения EPB. После этого парковочный тормоз автоматически запускается, удерживая автомобиль на месте, и водителю не приходится удерживать педаль тормоза. Данная опция наиболее востребована в автомобилях, оснащенных АКПП. EPB также включается в случаях, когда машина долгое время стоит на одном месте либо водитель остановил двигатель, открыл дверь либо отстегнул ремень безопасности.

Несмотря на явные достоинства электромеханического стояночного тормоза, он имеет ряд существенных недостатков. Во-первых, EPB нельзя отключить в случаях полной разрядки аккумулятора. Во-вторых, механический «ручник» позволяет менять усилие торможения, что невозможно сделать в машинах с электромеханическим.

Особенности эксплуатации

При эксплуатации автомобиля с механическим тормозом рекомендуется соблюдать следующие правила:

• опускать «ручник» до начала движения, иначе ускорится износ тормозных колодок и дисков;
• не ставить машину на «ручник» зимой, так как в этом время года возможно примерзание колодок к дискам;
• всегда поднимать «ручник» в автомобилях с АКПП и функцией «Паркинг», так как это убережет от отката машины назад.

В автомобилях с EPB необходимо регулярно проверять состояние электромеханического стояночного тормоза. Механизм нельзя оставлять включенным в течение продолжительного отрезка времени. Из-за этого быстро разряжается аккумулятор, вследствие чего станет нельзя тронуться с места. Кроме того, при проведении ремонтных работ в машине электронику EPB нужно перевести в сервисный режим. Это поможет избежать дополнительных поломок. Автор: Федор Аверьев

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 тормоз следующих 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.

https://znanieavto.ru/stop/stoyanochnyj-tormoz-ustrojstvo-i-mexanizm-ruchnogo-tormoza.html
https://naavtotrasse.ru/encziklopediya/parkovochnyj-tormoz-ruchnik.html
https://autochainik.ru/princip-raboty-ruchnogo-tormoza.html