Тормозная система автомобиля: устройство, основные узлы, принцип действия

Независимо от того, едете вы по городу в час-пик или резко тормозите перед внезапно появившимся животным, вы интенсивно пользуетесь тормозами своего авто. Ваша безопасность, а также то, доедете вы к месту назначения или нет — зависит именно от них!

Именно тормозная система позволяет безопасно и эффективно вовремя замедлить транспортное средство, вплоть до полной его остановки. В среднем водитель пользуется тормозами авто около 250 раз в день, в зависимости от того, по какой трассе он передвигается, а также какой стиль вождения предпочитает.

Тормозная система — самая важная система вашего авто!

Гидравлическая тормозная система (ТС) вашей машины состоит из сотен отдельных деталей. Основные компоненты тормозной системы: педаль тормоза, усилитель тормозов, главный тормозной цилиндр (ГТЦ), магистрали и шланги, суппорты и поршни, колодки, тормозные диски или барабаны, тормозная жидкость (ТЖ), система (ABS) и модуль управления, датчики скорости вращения колес, а также много других отдельных деталей, которые входят в состав вышеперечисленных компонентов.

Педаль тормоза имеет форму, которая позволяет умножить усилие, поступающее от вашей ноги, несмотря на то, что основное усилие создает все же ГТЦ и тормозная жидкость. Педаль тормоза позволяет контролировать ТС легким ее нажатием или отпусканием.

Нажимая педаль тормоза, ваше усилие в несколько раз усиливает механический рычаг, после чего в дело вступает усилитель тормозов, ГТЦ и ТЖ. Механическое давление на педаль преобразуется в гидравлическое, благодаря ГТЦ, который путем нагнетания ТЖ создает необходимое давление внутри всей тормозной системы, в тормозных магистралях состоящих из трубок, шлангов и т. д. Далее усилие передается на все четыре колеса, путем воздействия на поршни суппортов, давление прижимает тормозные колодки к тормозным диском. В результате из-за возникшего трения и большого сопротивления ваш автомобиль замедляется, затормаживается.

Усилитель тормозов увеличивает давление, которое вы прилагаете, нажимая на педаль тормоза, используя для этого вакуум или гидравлический насос. Без усилителя тормозить было бы намного тяжелее, для этого пришлось бы прилагать намного больше сил. Усилитель работает только когда работает мотор. Далее в работу включается главный тормозной цилиндр (ГТЦ), он преобразует и усиливает ваше нажатие на педаль тормоза в гидравлическое давление. Когда вы нажимаете на педаль, ГТЦ перемещает поршни внутри цилиндра, тем самым создавая давление и воздействия на ТЖ. Жидкость начнет двигаться внутри системы под давлением воздействия на рабочие механизмы.

Главный тормозной цилиндр оснащен резервуаром, в котором находится тормозная жидкость, сам резервуар расположен в верхней части цилиндра, что позволяет контролировать уровень ТЖ в системе и вовремя производить доливку в случае необходимости.

Тормозные магистрали и шланги представляют собой сеть тонких, но прочных металлических и резиновых трубок, которые соединяют различные узлы системы. Внутри магистрали образуется давление, поэтому прочность трубок и герметичность — чрезвычайно важна.

Тормозные суппорты бывают разных форм и размеров и могут включать в себя от одного до 4 или даже 6 поршней с гидравлическим приводом. Как я уже говорил, под воздействием поршней тормозные колодки начинают двигаться навстречу тормозному диску. Вступая с ним в контакт возникает трение, ну, а дальше вы уже знаете. Чем больше поршней имеет суппорт, тем более равномерным будет распределение тормозного усилия по колодкам, кроме того это позволяет увеличить рабочую поверхность самих колодок. Чем больше будет рабочая поверхность колодки, тем большей будет площадь контакта, тем выше будет сопротивление и трение колодок о диски. В конечном итоге получим более эффективное торможение и остановку транспортного средства.

Тормозные колодки установлены попарно на каждое колесо дискового тормоза. Они изготовлены из износостойкого фрикционного состава, который обеспечивает отличные термостойкие свойства, а также высокий уровень трения, что в итоге обеспечивает высокое сопротивление и эффективное торможение. При каждом нажатии на педаль и контакте колодок с дисками, они постепенно стираются. Этот процесс неизбежен и считается абсолютно нормальным явлением. Не нормально, когда к естественному износу добавляется деформация, неравномерный износ, замасливание или разрушение фрикционного слоя колодок.

Тормозные диски представляют собой металлические тарелки, которые вступают в контакт с колодками и принимают непосредственное участие в торможении колес. Тормозные диски вращаются вместе с колесами и располагаются между колесом и ступицей, обеспечивая необходимую поверхность для трения колодок. Первые тормозные диски были монолитными, но в ходе эволюции, их конструкция стала более сложной. Современные тормозные диски, как правило, имеют вентиляционные отверстия, по сути, это два диска, между которым находится сеть вентиляционных каналов, которые способствуют лучшему отводу тепла. Вентилируемые тормозные диски чаще всего устанавливают на передние колеса, поскольку на передние тормоза приходится большая часть тормозного усилия, трение более сильное и температуры более высокие.

Истирание дисков также неизбежно, однако из-за тяжелых условий эксплуатации тормозные диски часто выходят из строя гораздо раньше. Среди основных проблем можно выделить: деформацию диска, появление глубоких борозд, неравномерный износ, растрескивание, а также полное разрушение диска.

Тормозные барабаны на современных авто встречаются все реже ввиду их невысокой эффективности. Как правило барабанные тормоза сегодня устанавливаются на коммерческие или грузовые авто на заднюю ось. В такой системе тормозные колодки располагаются внутри барабана, а во время нажатия на педаль колодки разводятся и прижимаются к внутренней части барабана, тем самым затормаживая колесо.

Ключевым элементом любой гидравлической тормозной системы является давление, которое образуется в результате воздействия силы в одной точке, с последующей передачей ее в другую точку посредством несжимаемой жидкости. Уникальность ТЖ заключается в том, что она в отличие от других жидкостей не сжимается, то есть не подвержена сжатию в случае воздействия на нее давления. Такая жидкость прекрасно себя зарекомендовала при работе под высоком давлением, более того жидкость прекрасно переносит высокие температуры. Именно жидкость является рабочим инструментом, который приводит в движение тормозные поршни суппортов.

Система ABS под управлением электроники и блока управления следит за тем, чтобы во время торможения колесо не блокировалось и не шло «юзом». Когда колесо блокируется во время нажатия на педаль, торможение происходит неэффективно. Система включает в себя большое количество электронных датчиков, а также модуль управления. Сигналы от датчиков поступают в «мозг» системы ABS, которая принимает решение согласно заложенному в нее алгоритму действий, исходя из тех или иных расчетов. Модуль посылает сигналы клапанам и насосу, активируя и деактивируя тормозное усилие (около 15 раз/сек). Водитель ощущает такие частые прерывистые торможения через свою педаль, на которую давит непрерывно с одним усилием. Система имеет функцию самодиагностики, и при каждом запуске мотора электроника сканирует всю антиблокировочную систему на предмет неисправностей. В случае наличия таковых загорается соответствующий индикатор, как правило в виде одноименной надписи «ABS».

Для обеспечения безопасности и эффективности, проверка тормозной системы и отдельных ее узлов должна быть частью регулярного техобслуживания любого авто. Проверка должна включать в себя визуальный осмотр рабочих узлов, тормозных дисков и колодок, проверку их толщины и целостности. При обнаружении любых недостатков или дефектов следует произвести замену дефектной детали.

Также следует контролировать уровень и состояние ТЖ в системе, а также магистрали и рабочие цилиндры, суппорты и т. д. Магистрали должны быть герметичны, а сами трубки не должны иметь трещин и прочих дефектов.

Типичные признаки неисправности тормозной системы

Во время торможения:

1. Авто тянет в сторону (влево или вправо);
2. Педаль мягкая или уходит слишком глубоко;
3. Авто не реагирует на педаль или очень слабо тормозит;
4. Ощущается вибрация или пульсация педали;
5. Вибрация в салоне идущая от передних колес;
6. Загорается индикатор неисправности тормозов;
7. Посторонние шумы (скрип, скрежет, и т. д.);
8. Загорается лампочка ABS на приборной панели.

Обнаружив любой из вышеперечисленных симптомов — примите немедленные меры по устранению неисправности, использовать авто с неисправными тормозами — ЗАПРЕЩЕНО!

Тормозные механизмы и системы автомобиля

Сообразно своему названию, тормозной механизм выполняет в автомобиле процесс торможения, то есть препятствует вращению колеса с целью понижения скорости или полной остановки. На сегодняшний день большинство автопроизводителей используют фрикционный тип тормозных устройств, принцип работы которого заключается в организации силы трения между вращающимися и стационарными элементами.

Обычно тормоза располагают во внутренней полости самого колеса, в этом случае такой механизм называют колесным. Если тормозное устройство включается в состав трансмиссии (за КПП), то механизм носит названием трансмиссионного.

Вне зависимости от места размещения и формы вращающихся деталей, любой тормозной механизм призван создавать максимально возможный тормозной момент, который не зависит от износа деталей, наличия конденсата на поверхности колодок или их степени нагрева во время трения. Обязательным условием для оперативного срабатывания механизма является конструкция устройства с минимальным зазором между двумя соприкасающимися поверхностями. В ходе длительной эксплуатации величина этого зазора неизменно будет увеличиваться за счет износа.

Три вида тормозных систем в автомобиле

На сегодняшний день все транспортные средства оснащаются тремя видами тормозных механизмов. Чтобы успешно и безопасно управлять автомобилем, требуется использовать следующие виды систем тормозов:

• Рабочая. Именно эта система обеспечивает уменьшение скорости на участке движения и гарантирует полную остановку транспортного средства.
• Запасная. Используется в том случае, если по каким-либо объективным причинам вышла из строя рабочая система. Функционально она работает так же, как и рабочая, то есть выполняет торможение и остановку автомобиля. Конструктивно может быть реализована как полностью автоматическая система или входить в состав рабочей.
• Стояночная. Применяется для стабилизации положения транспортного средства во время стоянки на длительное время.

В современных автомобилях принято использовать не только три вида систем тормозов, но и различные вспомогательные механизмы, которые призваны усилить результативность торможения. Это усилитель тормозов, ABS, контроллер экстренного торможения, электроблокировка дифференциала и прочее. Практически во всех автомобилях, представленных в ГК Favorit Motors, присутствуют вспомогательные устройства для эффективности прохождения тормозного пути.

Устройство тормозного механизма

Конструктивно механизм соединяет два элемента — само устройство тормоза и его привод. Рассмотрим каждое из них по отдельности.

Устройство тормоза в современных автомобилях

Механизм характеризуется работой подвижной и неподвижной частей, между которыми происходит трение, что, в конечном итоге, и снижает скорость автомобиля.

В зависимости от того, какую форму имеют вращающиеся детали, различают два вида тормозных устройств: барабанные и дисковые. Основное различие между ними заключается в том, что подвижными элементами барабанных тормозов являются колодки и ленты, а у дисковых — только колодки.

В качестве неподвижной (вращающейся) части выступает сам барабанный механизм.

Традиционный дисковый тормозной механизм состоит из одного диска, который вращается, и двух колодок, которые неподвижны и размещены внутри суппорта с обеих сторон. Сам суппорт при этом надежно зафиксирован на кронштейне. В основании суппорта имеются рабочие цилиндры, которые в момент торможения соприкасают колодки к диску.

Работая на полную мощь, тормозной диск очень сильно нагревается от трения с колодкой. Чтобы его охладить, в механизме используются потоки свежего воздуха. Диск имеет на своей поверхности отверстия, через которые выводится лишнее тепло и поступает холодный воздух. Имеющий специальные отверстия тормозной диск носит название вентилируемого. На некоторых моделях автомобилей (преимущественно гоночного и скоростного назначения) используют керамические диски, которые имеют гораздо меньшую теплопроводность.

На сегодняшний день, чтобы обезопасить водителя, тормозные колодки оснащаются датчиками, показывающими уровень их износа. В нужный момент, когда на панели загорится соответствующий индикатор, потребуется просто приехать в автосервис и провести замену. Специалисты ГК Favorit Motors обладают большим опытом и всем необходимым современным оборудованием для демонтажа старых тормозных колодок и монтажа новых. Обращение в компанию не займет много времени, тогда как качество работы будет на той высоте, которая обеспечит действительно комфортное и безопасное управление автомобилем.

Основные типы тормозных приводов

Главное назначение этого привода состоит в предоставлении возможности управления тормозным механизмом. На сегодняшний день существует пять типов приводов, каждый из которых выполняет свои функции в автомобиле и позволяет оперативно и четко подать сигнал механизму для торможения:

• Механический. Сфера применения — исключительно в стояночной системе. Механический тип привода объединяет несколько элементов (система тяги, рычаги, тросики, наконечники, уравнители и т.д.). Этот привод позволяет подать сигнал стояночному тормозу о фиксации транспортного средства на одном месте, даже в наклонной плоскости. Обычно применяется на парковках или во дворах, когда автовладелец оставляется машину на ночь.
• Электрический. Сфера применения — также стояночная система. Привод в этом случае получает сигнал от ножной электрической педали.
• Гидравлический. Основной и самый распространенный тип тормозного привода, который применяется в рабочей системе. Привод представляет собой объединение нескольких элементов (педаль тормоза, усилитель тормоза, цилиндр торможения, цилиндры на колесах, шланги и трубопроводы).
• Вакуумный. Данный тип привода также часто встречается на современных авто. Суть его работы такая же, как и у гидравлического, однако характерное отличие состоит в том, что при нажатии на педаль создается дополнительное вакуумное усиление. То есть исключена роль гидравлического усилителя тормозов.
• Комбинированный. Также применим только в рабочей тормозной системе. Специфика работы заключается в том, что тормозной цилиндр после нажатия на педаль давит на тормозную жидкость и заставляет ее поступать под высоким давлением к тормозным цилиндрам. Применение сдвоенного цилиндра позволяет разделять высокое давление на два контура. Таким образом, если один из контуров выйдет из строя, система всё равно будет полноценно функционировать.

Принцип работы системы тормозов на автомобиле

В связи с тем, что сегодня распространены транспортные средства с разными типами рабочей тормозной системы, принцип работы тормозного механизма будет рассмотрен на примере самой часто употребляемой — гидравлической.

Как только водитель нажимает на тормозную педаль, нагрузка сразу же начинает передаваться к усилителю тормозов. Усилитель вырабатывает дополнительное давление и передает его на главный тормозной цилиндр. Поршень цилиндра тут же нагнетает жидкость через специальные шланги и подает ее к тем цилиндрам, которые установлены на самих колесах. При этом давление тормозной жидкости в шланге сильно повышается. Жидкость поступает на поршни колесных цилиндров, которые начинают вращать колодки к барабану.

Как только водитель сильнее нажимает на педаль или же повторяет нажатие, соответственно будет увеличиваться давление тормозной жидкости во всей системе. Сообразно повышению давления будет усиливаться трение между колодками и барабанным устройством, что замедлит скорость вращения колес. Таким образом, наблюдается прямая связь между силой нажатия на педаль и замедлением скорости автомобиля.

После того, как водитель отпускает педаль тормоза, она возвращается на свое исходное место. Вместе с ней поршень главного цилиндра прекращает нагнетание давления, колодки отводятся от барабана. Давление тормозной жидкости спадает.

Работоспособность всей тормозной системы всецело зависит от работоспособности каждого ее элемента. Тормозная система является одной из самых важных в автомобиле, поэтому не терпит пренебрежительного отношения. В случае подозрения на каике-либо дефекты в ее работе, или появление индикации от датчика колодок, следует немедленно обратиться к профессионалам. ГК Favorit Motors предлагает свои услуги по диагностике степени износа и замене любых компонентов системы торможения. Качество работ и предоставление разумных цен на услуги гарантировано.

Источник http://https://ford-master.ru/tormoznaya-sistema-avtomobilya-ustrojstvo-osnovnye-uzly-princzip-dejstviya/
Источник http://https://online.favorit-motors.ru/article/tormoznye-mekhanizmy