Устройство дисковых и барабанных тормозных механизмов. Принцип работы системы

Тормозная система служит для:

• изменения скорости движения автомобиля;
• полной остановки ТС;
• обеспечения длительной стоянки на одном месте.

Существуют три вида тормозной системы, которые устанавливаются на автомобили:

1. Рабочая. Обеспечивает торможение или полную остановку машины во время движения.
2. Запасная или аварийная. Начинает действовать после отказа или неисправности рабочей системы и по принципу действия ничем не отличается от первого вида.
3. Стояночная. Обеспечивает неподвижное положение автомобиля, длительный период времени.

Устройство

Тормозная система состоит из:

• механизмов;
• привода.

Чаще всего на машинах установлены фрикционные механизмы, работающие за счет силы трения.

Рабочая система размещается непосредственно в колесе, а механизм стояночного тормоза может располагаться за коробкой передач или за раздаточной коробкой.

Тормозные механизмы могут различаться по конструкции фрикционной части и подразделяются на:

• дисковые;
• барабанные.

Дисковый механизм

Состоит из суппорта, одного или двух тормозных цилиндров, а также двух колодок и диска.

Суппорт крепится на поворотном кулаке переднего колеса машины. В нем есть два тормозных цилиндра и к ним две тормозные колодки. Которые находятся с обеих сторон тормозного диска, который вращается вместе с прикрученным к нему колесом.

1. При нажатии на педаль тормоза, поршни выходят из цилиндров и прижимают колодки к диску.
2. При отпускании педали, механизмы возвращаются в начальное положение. Это возможно из-за легкого биения диска.

Посмотрите полезное видео, устройство и принцип работы дискового тормозного механизма:

Дисковые тормоза эффективны и просты в обслуживании. Ремонт не доставит больших хлопот.

Об достоинствах

• температурная стойкость дисков выше, чем у барабанных. Лучше охлаждаются;
• высокая эффективность уменьшает тормозной путь;
• меньше размеры и вес;
• уменьшено время срабатывания;
• изношенные колодки просто менять;
• разная температура, возникающая при работе, не влияет на прилегание тормозных поверхностей.

Барабанный механизм

• барабана,
• двух колодок;
• возвратных пружин;
• рабочего цилиндра и опоры колодок;
• опорного щита.

На опорном щите закреплен тормозной цилиндр и опора. При нажатии на педаль поршни в цилиндре расходятся и давят на концы тормозных колодок.

Колодки прижимаются накладками к внутренней стороне круглого барабана. Который вращается вместе с прикрученным к нему колесом.

Торможение колеса получается за счет сил трения, которое происходит между накладками колодок и барабана.

При отпускании педали, стяжные пружины притягивают колодки в начальное положение и действие тормозов прекращается.

Об достоинствах

• простота изготовления;
• низкая стоимость;
• имеют эффект самоусиления. Нижние части колодок тесно связаны друг с другом и трение о барабан передней части, усиливает прижатие к нему и задней части.

Стояночная система

Для постановки машины на длительную стоянку, чаще используется механический привод, в основу которого входят различные тяги и тросы, объединенные в систему.

Имеются случаи, когда в автомобиле для срабатывания стояночного тормоза, необходимо нажать на педаль. Недавно, стали применять электропривод.

Посмотрите интересное видео, устройство и принцип работы барабанного и стояночного тормоза:

1. Тормозной привод основанный на работе воздуха, называется пневматическим и чаще применяется на большегрузных автомобилях.
2. Если сочетаются несколько приводов, то он называется комбинированным.

Принцип действия тормозной системы

Легко понять на примере гидравлической системы:

1. При нажатии на педаль, сила передается на главный тормозной цилиндр.
2. Поршень главного цилиндра двигается и увеличивает давление в системе гидравлических трубок, которые ведут к каждому колесу транспортного средства.
3. Тормозная жидкость давит на поршень колесного цилиндра. Который двигая колодки, прижимает их к барабану или диску. Трение замедляет вращение колес и автомобиль останавливается.

После отпускания тормозной педали, она с помощью возвратной пружины возвращается на место. Усилие, действующее в главном цилиндре ослабевает и его поршень, возвращается в исходное положение. Заставляя колодки с фрикционными накладками разжаться, тем самым, освобождая диски или барабаны колеса.

Есть ещё вакуумный усилитель, который применяется в тормозной системе. Его использование, значительно облегчает работу.

Посмотрите видео по теме, принцип работы тормозной системы:

Тормозная система автомобиля: устройство, виды

В число важных автомобильных систем, обеспечивающих безопасность эксплуатации машины, входит и тормозная. Ее предназначение —остановка автомобиля, снижение скорости авто посредством замедления вращения колес. Второстепенная функция тормозов— удержание автомобиля на месте в течение длительного временного промежутка.

Классификация

1. Рабочая. Основной задача тормозов машины, тормозной системы — замедление движения машины и полная его остановка. Управляется через педаль в салоне, нажимая на которую с различным усилием, водитель регулирует динамику торможения. Рабочая система бывает:

• гидравлической;
• пневматической;
• комбинированной

Примечание! Эксперты Моторпэйдж напоминают, что на основной тормоз нужно нажимать только правой ногой, убирая ее с педали газа.

2. Стояночная. Данный механизм используется для удержания авто на месте во время стоянки, исключая его самовольное движение. Также может применяться в следующих целях:
o экстренное торможение, если рабочая система вышла из строя;
o старт движение на подъем, чтобы избежать отката автомобиля назад.

3. Запасная. Устанавливается далеко не на всех машинах. Реализуется в качестве отдельного тормозного узла или как часть уже имеющейся тормозной системы. Функционал у запасного аналогичен основному и требуется для остановки авто в случае отказа последнего.

4. Вспомогательная. Присутствует на грузовых автомобилях. Ее задача — взять на себя частичное обеспечение тормозного усилия, чтобы разгрузить рабочую систему при съезде машины со спуска.

Устройство и принцип работы

Любой тормоз так или иначе состоит из следующих элементов:

• исполнительных тормозных механизмов, которые прижимаются к колесу для создания эффекта торможения;
• привода, управляющего ими.

В свою очередь указанные составляющие делятся на разные виды, отличающиеся по типу устройства.

Тормозные механизмы

1. Дисковые имеют следующую конструкцию и принцип действия:

• диск закреплен на ступице и крутится вместе с колесом;
• внутри суппорта (поршневого механизма) находятся колодки, а сам элемент неподвижно крепится к щитку ,.когда водитель воздействует на тормоз, суппорт прижимает колодки к диску и за счет силы трения скорость авто замедляется.

2. Барабанные отличаются конструктивом и особенностями работы:

• барабан установлен на оси и, аналогично диску, крутится вместе с колесом;
• под корпусом барабана находится неподвижный тормозной щит;
• на щите размещен рабочий цилиндр, в поршни которого упираются колодки в форме полумесяца;
• при активации тормоза поршневые элементы выходят из цилиндра и прижимают колодки к барабанному элементу.

Приводы

1. Гидравлический. Ставят на легковые авто. Ключевые элементы: педаль,главный тормозной цилиндр, трубопровод, вакуумный усилитель, исполнительные механизмы. Внутри системы находится тормозная жидкость, особенность которой заключается в том, что она не сжимается под давлением.

• Создается давление при нажатии на педаль тормоза, повышается усилителем и передается на рабочие цилиндры;
• Активируются поршни суппорта, или барабанного цилиндра, что приводит к контакту с диском ,или тормозным барабаном и происходит замедление.

2. Пневматический. Устанавливается на грузовые машины. Общий принцип работы аналогичен гидравлическому приводу. Только в пневматическом механизме вместо жидкости используется воздух.

• тормозной кран — устройство управляет потоками сжатого воздуха;
• компрессор — агрегат создающий давление в системе
• ресиверы — емкости для хранения закаченного сжатого воздуха;
• воздушные магистрали;
• тормозные камеры (цилиндры) мембранного типа — установлены на колесах.

Привод работает следующим образом: нажатие на педаль заставляет тормозной кран открыть воздушные магистрали между ресиверами и тормозными камерами. За счет появившегося давления воздуха в цилиндрах фрикционные колодки прижимаются к барабану.

3. Комбинированный. В таких системах присутствуют одновременно гидравлический и пневматический приводы, разделенные на два отдельных контура. Редко применяются в автомобильном производстве из-за сложной конструкции и дороговизны реализации (несмотря на большую безопасность).

4. Механический. Встречается на современных машинах только в качестве стояночного тормоза.

• рычаг («ручник»);
• тормозные барабан;
• колодки;
• кулачковые ваы;
• возвратные пружины;
• тросики.

Для торможения водитель тянет рычаг на себя, вследствие чего осуществляется натяжение тросиков, проложенных от «ручника» до тормозных механизмов. Из-за натягивания тросов проворачиваются валы, находящиеся в тормозных устройствах. Каждый вал соединен с колодками и в момент поворота прижимает их к барабану. Возвращение в исходное положение обеспечивается с помощью пружин. Они задействуются, когда водитель опускает рычаг.

Что нужно знать о тормозной системе современного автомобиля?

На сегодняшний день конструкция тормозных систем большинства легковых автомобилей примерно одинакова. Тормозная система автомобиля состоит из трех типов:

Основная (рабочая) — служит для замедления транспортного средства и для его остановки.

Вспомогательная (аварийная) — запасная тормозная система, необходимая для остановки автомобиля при выходе из строя основной тормозной системы.

Стояночная — тормозная система, которая фиксирует автомобиль во время стоянки и удерживает его на уклонах, но также может быть частью аварийной системы.

Элементы тормозной системы автомобиля

Если говорить о составляющих, то тормозную систему можно разделить на три группы элементов:

• тормозной привод (тормозная педаль; вакуумный усилитель тормозов; главный тормозной цилиндр; колесные тормозные цилиндры; регулятор давления, шланги и трубопроводы);

• тормозные механизмы (тормозной барабан или диск, а также тормозные колодки);

• компоненты вспомогательной электроники (ABS, EBD и т. д.).

Процесс работы тормозной системы

Процесс работы тормозной системы в большинстве легковых автомобилей происходит следующим образом: водитель нажимает на тормозную педаль, которая, в свою очередь, передает усилие на главный тормозной цилиндр через вакуумный усилитель тормозов.

Далее главный тормозной цилиндр создает давление тормозной жидкости, нагнетая ее по контуру к тормозным цилиндрам (в современных автомобилях почти всегда применяется система из двух независимых контуров: если один откажет, второй позволит автомобилю совершить остановку).

Затем колесные цилиндры приводят в действие тормозные механизмы: в каждом из них внутри суппорта (если речь идет о дисковых тормозах) с обеих сторон установлены тормозные колодки, которые, прижимаясь к вращающимся тормозным дискам, замедляют вращение.

Для повышения безопасности в дополнение к вышеописанной схеме автопроизводители стали устанавливать вспомогательные электронные системы, способные повысить эффективность и безопасность торможения. Самые популярные из них — антиблокировочная система (Anti-lock braking system, ABS) и система распределения тормозных усилий (Electronic brakeforce distribution, EBD). Если ABS предотвращает блокировку колес при экстренном торможении, то EBD действует превентивно: управляющая электроника использует датчики ABS, анализирует вращение каждого колеса (а также угол поворота передних колес) при торможении и индивидуально дозирует тормозное усилие на нем.

Все это позволяет автомобилю сохранять курсовую устойчивость, а также снижает вероятность его заноса или сноса при торможении в повороте или на смешанном покрытии.

Диагностика и неисправности тормозной системы

Усложнение конструкции тормозных систем привело как к более обширному списку возможных поломок, так и к более сложной их диагностике. Несмотря на это, многие неисправности можно диагностировать самостоятельно, что позволит вам устранить неполадки на ранней стадии. Далее мы приводим признаки неисправностей и наиболее частые причины их возникновения.

1) Снижение эффективности системы в целом:

— Сильный износ тормозных дисков и/или тормозных колодок (несвоевременное техобслуживание).

— Снижение фрикционных свойств тормозных колодок (перегрев тормозных механизмов, использование некачественных запчастей и т. д.).

— Износ колесных или главного тормозного цилиндров.

— Выход из строя вакуумного усилителя тормозов.

— Давление в шинах, не предусмотренное заводом-изготовителем автомобиля.

— Установка колес, размер которых не предусмотрен заводом-изготовителем автомобиля.

2) Проваливание педали тормоза (или слишком «мягкая» педаль тормоза):

— «Завоздушивание» контуров тормозной системы.

— Утечка тормозной жидкости и как следствие серьезные проблемы с автомобилем, вплоть до полного отказа тормозов. Может быть вызвана выходом из строя одного из тормозных контуров.

— Закипание тормозной жидкости (некачественная жидкость или несоблюдение сроков ее замены).

— Неисправность главного тормозного цилиндра.

— Неисправность рабочих (колесных) тормозных цилиндров.

3) Слишком «тугая» педаль тормоза:

— Поломка вакуумного усилителя или повреждение его шлангов.

— Износ элементов тормозных цилиндров.

4) Уход автомобиля в сторону при торможении:

— Неравномерный износ тормозных колодок и/или тормозных дисков (неправильная установка элементов; повреждение суппорта; поломка тормозного цилиндра; повреждение поверхности тормозного диска).

— Неисправность или повышенный износ одного или нескольких тормозных колесных цилиндров (некачественная тормозная жидкость, некачественные комплектующие или просто естественный износ деталей).

— Отказ одного из тормозных контуров (повреждение герметичности тормозных трубок и шлангов).

— Неравномерный износ шин. Чаще всего это вызвано нарушением установочных углов колес (сход-развала) автомобиля.

— Неравномерное давление в передних и/или в задних колесах.

5) Вибрация при торможении:

— Повреждение тормозных дисков. Часто вызвано их перегревом, к примеру при экстренном торможении на большой скорости.

— Повреждение колесного диска или шины.

— Некорректная балансировка колес.

6) Посторонний шум при торможении(может выражаться скрежетом или скрипом тормозных механизмов):

— Износ колодок до срабатывания специальных индикаторных пластин. Свидетельствует о необходимости замены колодок.

— Полный износ фрикционных накладок тормозных колодок. Может сопровождаться вибрацией руля и педали тормоза.

— Перегрев тормозных колодок или попадание в них грязи и песка.

— Использование некачественных или поддельных тормозных колодок.

— Смещение суппорта или недостаточное смазывание штифтов. Необходима установка противоскрипных пластин или очистка и смазка тормозных суппортов.

7) Горит лампа «ABS»:

— Неисправность или засорение датчиков ABS.

— Выход из строя блока (модулятора) ABS.

— Обрыв или плохой контакт в соединении кабелей.

— Сгорел предохранитель системы ABS.

8) Горит лампа «Brake»:

— Затянут ручной тормоз.

— Низкий уровень тормозной жидкости.

— Неисправность датчика уровня тормозной жидкости.

— Плохой контакт или обрыв соединений рычага ручного тормоза.

— Изношены тормозные колодки.

— Неисправна система ABS (см. пункт 7).

Периодичность замены колодок и тормозных дисков

Во всех перечисленных случаях необходимо обращаться в профессиональный сервис для ремонта или замены неисправных элементов тормозной системы. Но лучше всего — не допускать критичного износа деталей. Так, например, разница в толщине нового и изношенного тормозного диска не должна превышать 2-3 мм, а остаточная толщина материала колодок должна составлять не менее 2 мм.

Руководствоваться пробегом автомобиля при замене тормозных элементов не рекомендуется: в условиях городской езды, к примеру, передние колодки могут износиться через 10 тыс. км, в то время как в загородных поездках могут выдержать и 50-60 тыс. км (задние колодки, как правило, изнашиваются в среднем в 2-3 раза медленнее, чем передние).

Оценить состояние тормозных элементов можно, и не снимая колеса с автомобиля: на диске не должно быть глубоких проточек, а металлическая часть колодки не должна прилегать вплотную к тормозному диску.

http://avto-i-avto.ru/ustrojstvo-avto/ustrojstvo-tormoznoj-sistemy-avtomobilya.html
http://www.motorpage.ru/faq/tormoznaja_sistema_avtomobilja__ustrojstvo__vidi.html
https://tyreplus.ru/blog/diagnostika-i-sovety-dlya-avtomobilistov/chto-nuzhno-znat-o-tormoznoj-sisteme-sovremennogo-avtomobilja