Назначение и конструкция тормозных систем автомобилей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Назначение и конструкция тормозных систем автомобилей

Тормозные системы служат для снижения скорости движения и полной остановки автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля. Тормозная система должна обеспечивать возможность быстрого снижения скорости и полной остановки автомобиля в различных условиях движения. На стоянках с горизонтальным уклоном до 16 градусов полностью гружёный автомобиль должен надёжно удерживаться тормозами от самопроизвольного перемещения. На автомобилях должны быть установлены рабочая, стояночная и запасная тормозные системы.

Рабочая тормозная система используется при движении автомобиля для снижения скорости и полной его остановки независимо от скорости, нагрузки и уклонов дороги. Стояночные тормозные системы служат для удержания неподвижного автомобиля на горизонтальном участке или на уклоне дороги. Запасная тормозная система предназначена для плавного снижения скорости автомобиля до его остановки в случае частичного или полного отказа рабочей системы.

Кроме этих систем на автомобилях полной массы свыше 12 тонн, а также на автомобилях и автобусах, предназначенных для эксплуатации в горных районах, устанавливается вспомогательная тормозная система, ограничивающая скорость движения за счёт торможения двигателем. Вспомогательная тормозная система предназначена для поддержания постоянной скорости автомобиля при движении его на затяжных спусках горных дорог с целью снижения нагрузки на рабочую тормозную систему при длительном торможении.

Тормозная система прицепа, работающая в составе автопоезда, служит как для снижения скорости движения прицепа, так и для автоматического торможения его при обрыве сцепки с тягачом.

Об эффективности тормозных систем судят по замедлению и тормозному пути автомобиля от начала нажатия на тормозную педаль до его полной остановки при движении по горизонтальному участку сухой дороги с асфальтовым покрытием. Тормозные системы должны обеспечивать распределение тормозных сил между колёсами одного моста. Отклонение не должно превышать 15% наибольшего значения тормозных сил.

Тормозная система состоит из тормозных механизмов и их привода. Тормозные механизмы осуществляют непосредственное торможение вращающихся колёс автомобиля или одного из валов трансмиссии. Наибольшее распространение получили фрикционные тормозные механизмы, в которых торможение происходит за счёт сил трения вращающихся и неподвижных деталей. В зависимости от конструкции вращающихся рабочих деталей тормозных механизмов, различают барабанные и дисковые тормоза. В барабанных тормозах силы трения создаются с помощью прижимающихся колодок на внутренней поверхности вращающегося цилиндра. В дисковых - на боковых поверхностях вращающегося диска.

Барабанный тормозной механизм стояночного тормоза с механическим приводом используется на грузовых ТС в качестве стояночного тормоза. Он состоит из барабана, установленного на фланцы ведомого вала КПП; двух колодок, присоединённых к опорному диску, установленному на картере КПП, и разжимного устройства. Под действием рычага прижимное устройство прижимает колодки к барабану и затормаживает ведомый вал КПП и карданный вал, а, следовательно, и ведущие колёса ТС.

Барабанный тормозной механизм колёсного тормоза состоит из опорного диска, закреплённого на кожухе полуоси, на котором установлены две колодки с фрикционными накладками, стянутые пружинами, и тормозного барабана. Колодки нижними концами опираются на опорную пластину или на бронзовый эксцентриковый шарик, надетые на опорные пальцы, а верхними - на стальные сухари алюминиевых поршней колёсного тормозного цилиндра. Для предотвращения бокового смещения тормозных колодок, служат направляющие скобы с пружинами.

В дисковом тормозном механизме торможение происходит от сил трения, возникающих между закреплёнными на ступице колеса чугунным тормозным диском и прижимаемыми к нему с двух сторон тормозными фрикционными колодками, установленными в гнезде суппорта. Для защиты трущихся поверхностей диска и накладок от механических повреждений и загрязнения, с внутренней стороны тормоз закрыт стальным штампованным кожухом.

Тормозной привод - совокупность устройств, обеспечивающих передачу усилия от органов управления к тормозным механизмам и управления ими в процессе торможения. Тормозной привод может быть механическим, гидравлическим и пневматическим. Для облегчения управления тормозами могут использоваться усилители, а также устанавливаться регуляторы тормозных сил и другие устройства, повышающие эффективность торможения ТС. Приводы под педалью тормоза к тормозным механизмам бывают двух типов: гидравлические и пневматические. Механический привод применяют только для стояночных тормозов. На грузовых ТС механический привод состоит из рычага и разжимного устройства. На легковых автомобилях механический привод стояночного тормоза действует на тормозные механизмы задних колёс. Он состоит из рычага, регулировочной тяги, троса и разжимной планки. Под действием троса разжимная планка прижимает колодки к барабану и затормаживает колесо.

Гидравлический тормозной привод состоит из главного тормозного цилиндра, вакуумного усилителя, колёсных тормозных цилиндров, соединительных трубопроводов и шлангов. Во многих автомобилях в гидропривод включён регулятор давления и разделитель гидравлического привода тормозных механизмов. При нажатии на педаль тормоза, шток перемещает поршень главного тормозного цилиндра, который вытесняет жидкость по трубопроводам к рабочим тормозным цилиндрам. Под давлением жидкости, поршни рабочих тормозных цилиндров раздвигают и передают тормозные усилия к колодкам, которые фрикционными накладками прижимаются к тормозному барабану, вызывая торможение колёс. При отпускании педали, колодки под действием стяжных пружин отходят от барабана и возвращают поршни в исходное положение, вытесняя жидкость по трубопроводу обратно в главный тормозной цилиндр.

Для повышения эффективности затормаживания ТС с гидравлическим приводом применяют вакуумный усилитель. Он состоит из вакуумной камеры, вспомогательного гидравлического цилиндра, распределительного крана, запорного клапана и магистралей(каналов). Резиновая Диафрагма вместе с корпусом клапана делит полость вакуумного усилителя на две камеры: вакуумную и атмосферную. Вакуумная камера соединяется с впускным трубопроводом в двигателе через обратный клапан наконечника и шланг. Когда водитель нажимает на тормозную педаль, диафрагма вакуумной камеры прогибается в результате разности давлений в полостях, и штоком перемещает поршень вспомогательного цилиндра. Жидкость из цилиндра поступает в магистраль, создавая в ней дополнительное давление, усиливающее действие тормозов. На легковых ТС гидравлический привод, как правило, разделён на два контура. Для автоматического отключения неисправного контура гидравлического привода в системе устанавливается разделитель тормозных механизмов. При повреждении одного из контуров гидропривода, разделитель перекрывает поступление жидкости из главного цилиндра в этот контур и при торможении работает только исправный контур, а на щитке приборов загорается сигнальная лампа.

Пневматический тормозной привод применяют на ТС большой грузоподъёмности, на автобусах большой вместимости и колёсных тягачах, работающих с прицепами и полуприцепами. В него входят: компрессор поршневого типа, который обеспечивает систему сжатым воздухом; регулятор давления, предназначенный для регулировки давления сжатого воздуха, поступающего от компрессора. При достижении в пневмосистеме давления 0,7 - 0,75 Мпа регулятор давления сообщает в нагнетательную магистраль с атмосферой, прекращая тем самым подачу воздуха в пневмосистему. Когда Давление воздуха в пневмосистеме снизится до 0,62 - 0,65 Мпа регулятор перекрывает выход воздуха в атмосферу, и компрессор снова начинает нагнетать воздух в пневмосистему; предохранитель от замерзания. Он защищает трубопроводы и приборы пневматического тормозного привода от замерзания. Корпус предохранителя имеет: резервуар для спирта от 200 до 1000 см^3, пробку наливного отверстия со щупом для измерения уровня залитого спирта и шток с фитилём. Когда рукоятка штока находится в верхнем положении, воздух, нагнетаемый компрессором в воздушные баллоны, проходит через фитиль испарителя и насыщается парами спирта. Конденсат, образовавшийся в смеси водяных аров и спирта, имеет достаточно низкую температуру замерзания; одинарный защитный клапан. Он сохраняет давление в воздушном баллоне автомобиля-тягача при аварийном уменьшении давления, питающей магистрали прицепа.

Также предохраняет тормозную систему прицепа от самозатормаживания при внезапном падении давления в баллоне тягача, так как в этом случае при растормаживании тягача невозможно растормозить прицеп с места водителя; двойной защитный клапан. Направляет подводимый поток сжатого воздуха по двум контурам и сохраняет давление в исправном контуре неизменным при повреждении другого; тройной защитный клапан. Направляет поток сжатого воздуха в три контура и сохраняет неизменным давление в них при повреждении одного из контура; двух секционный тормозной кран. Служит для управления исполнительными механизмами рабочей тормозной системы ТС, а также для включения клапана управления тормозной системы прицепа; тормозной кран стояночной и запасной тормозных систем. Предназначен для управления тормозным механизмом стояночной и запасной тормозных систем, а также для включения клапанов управления тормозной системы прицепа; клапан ограничения давления. Ограничивает давление воздуха в тормозных камерах передней оси при неполном торможении и ускоряет выпуск воздуха из тормозных камер; автоматический регулятор тормозных сил. Предназначен для автоматического изменения давления воздуха при торможении в тормозных камерах задних осей в зависимости от нагрузки на них; ускорительный клапан. Ускоряет впуск сжатого воздуха и выпуск его из цилиндров энергоаккумуляторов; воздушные баллоны.

Предназначены для создания запаса сжатого воздуха, подаваемого компрессором для питания приборов пневматического привода тормозов. Устанавливают баллоны объёмом 20 и 40 литров; колёсные и тормозные камеры передней оси. Предназначены для приведения в действие тормозных механизмов передних колёс ТС; тормозные камеры с энергоаккумуляторами. Служат для приведения в действие тормозных механизмов задних колёс ТС при включении рабочей, запасной и стояночной тормозных систем; клапан контрольного вывода. Необходим для измерения давления в контуре или отбора воздуха; датчик включения сигнала при падении давления. Представляет собой пневматический выключатель, замыкающий цепи электрических лам и звукового сигнала аварийной сигнализации при падении давления в воздушных баллонах; датчик включения сигнала торможения. Это пневматический выключатель, предназначенный для замыкания цепи электрических ламп при торможении. Также к приборам пневматического привода относятся: кран слива конденсата и манометр.

Пневматический привод тормозов работает следующим образом. Компрессор нагнетает воздух в баллоны и обеспечивает систему сжатым воздухом. Давление воздуха контролируется манометром. При нажатии на педаль, тормозной кран открывает доступ к сжатому воздуху из баллонов в тормозные камеры передних и задних колёс, механизмы которых раздвигают тормозные колодки.

Для снижения скорости движения, остановки и удержания в неподвижном состоянии, тракторы оборудуют тормозной системой. Различают тормозные системы следующих видов: стояночную, которая служит для удержания машины на склоне и рабочих, необходимых для снижения скорости машины и её полной остановки с необходимой эффективностью.

Тормозная система состоит из тормозного механизма и тормозного привода. Тормозной механизм обеспечивает искусственное сопротивление движению трактора. Наибольшее распространение получили фрикционные тормоза. Принцип действия, которых основан на использование сил трения между неподвижными вращающимися деталями. Фрикционные тормоза могут быть барабанными, ленточными и дисковыми.

В бараном тормозе силы трения создаются на внутренней цилиндрической поверхности в ращения. В ленточном на наружней поверхности вращения. В дисковом на боковой поверхности вращающего диска. По месту установки различают тормоза колесные и центральные (трансмиссионные). Первые действуют на ступицу колеса, вторые на один из валов трансмиссии. Колесные тормоза используют в рабочей тормозной системе, центральные в стояночной. Стояночный тормоз трактора МТЗ 12-211 дискового типа расположенный справой стороны заднего моста рядом с основным (рабочим) тормозом. Его приводят в действие рычагом установленным в кабине трактора. Тормоз сухой, дисковый состоит из кожуха, двух стальных соединителей и двух чугунных нажимных дисков, тяг и рычагов. Кожух привернут болтами к корпусу заднего моста. Соединительные диски имеют шлицевые отверстия, которые установлены на шлицы хвостовика ведущей шестерни конечной передачи. Соединительные диски снабжены с обеих сторон фрикционными накладками. Внутри нажимных дисков соединенных пружинами уложены 5 шариков которые входят в углубление дисков, если переместить рычаг на себя, то нажимные диски поворачиваются тягами в разные стороны, они ходят один относительно другого и прижимают соединительные к неподвижным плоскостям кожуха и крышки стакана подшипников. Под действием силы трения соединительные диски, удерживают от вращения ведущую шестерню конечной передачи и колеса трактора.

Рабочие тормоза трактора служат для быстрой остановки и выполнения крутых поворотов, поэтому они установлены на каждую полуось.

По конструкции стояночный и рабочий тормоза дискового типа рассматриваемого трактора одинаковы. При движении трактора соединительные диски вращения вместе с ведущими шестернями, если нажать на педаль тормоза, то нажимные диски прижмут вращающиеся соединительные диски к неподвижным стенкам кожуха. Под действие силы трения соединительные диски останавливаются вместе с ведущей шестерней конечной передачи, затормаживая соответственное ведущее колесо. В этом положении педаль можно удерживать длительное время с помощью защелки горного тормоза. В рабочей тормозной системе тракторов ЛТЗ-60АБ применяют ленточные механизмы. При нажатии на педаль тормоза лента прижимается к шкиву в результате чего затормаживают полуось и ведущее колесо. тормозной автомобиль гидравлический трактор

Основные части ленточного тормоза - это тормозной шкив, тормозная лента и привод управления. Шкив соединен с фланцем вала тормоза защелками, другой конец вала (полуоси) входит шлицами в поло-осевую Шестерню дифференциала. Тормозной шкив соединяет вал тормоза с ведущим валом полуоси. К тормозной ленте со стороны прикреплена фрикционная накладка. Верхний конец ленты через палец соединен с рычагом, а нижний с регулировочной тягой. На конце оси рычага тормозной ленты выходящий из рукава закреплен рычаг, связанный с педалью тормоза через тягу. Нажимая на педаль тормоза поворачивают рычаг тормоза вместе с осью и рычагом тормозной ленты, которая затягивает одновременно оба конца ленты вокруг тормозного шкива. Педали левого и правого тормозов расположены перед сиденьем тракториста справой стороны над полом. Для одновременного торможения обоих колес (ведущих) педали можно скреплять соединительной планкой. Полный ход педалей должен быть одинаковым и находиться в пределах 50-80мм. Привод тормозов предназначен для управления тормозными механизмами при торможении.

По принципу действия тормозные приводы разделяются на механические, пневматические и гидравлические.

Рассмотренные выше рабочие и стояночные тормозные системы это пример применения тормозных механизмов с механическим приводом.

Тормозная система прицепа трактора МТЗ-1221 снабжена одним воздушным баллоном. Компрессор имеет 1 цилиндр. Тормозом прицепа управляет тормозной кран. Пневмопривод тормозов прицепа снабжен пневматическим переходником. Для агрегатирования с трактором-прицепом оборудованным гидроприводом тормозов. Переходник представляет собой тормозную камеру колесного тормоза, шток которого воздействует на поршень главного цилиндра гидросистемы тормозов прицепа. Когда трактор агрегат с прицепами оборудован пневматической тормозами, на шток пневматического переходника надевается колпачок и управляется тормозами прицепа через соединительную головку.

Тормозная система гусеничных тракторов размещена в задней части корпуса в силовой передачи, разделенной перегородками на 3 части. В средней части расположена главная передача и планетарный механизм солнечных шестерен. Тормозные механизмы солнечных шестерен служат для плавного поворота трактора. Для этого тракторист должен потянуть к себе рычаг тормоза солнечной шестерни с той стороны в которой совершается поворот. При это сжимается стяжная пружина тормозной ленты, солнечная шестерня растягивается и свободно вращается сателлитами планетарного механизма, а движущая гусеница с этой стороны замедляется. Трактор плавно будет поворачиваться в сторону отстающей гусеницы. Во время крутого поворота трактора после выжима рычага управления дополнительно нажимают педаль, приводя торможение шкива остановочного тормоза той стороны, в которую совершается поворот. В этом случаи движение гусеницы прекращается и трактор круто поворачивается в сторону остановленной гусеницы. Шкивы остановочных тормозов находится в отсеках тормозных устройств заднего моста через шкив остановленного тормоза затормаживая полуось. Все шкивы охватываются тормозными лентами. Тормозные ленты состоят из 2-х половин, соединенных между собой шарниром. Такая конструкция лент позволяет заменить их без снятия тормозных шкивов. Между шкивами и лентами в свободном состоянии должен быть зазор от 1,5-1,8 мм. Равномерное распределение зазора способствует оттяжные пружины, а также регулировочные винты, ввернутые в резьбовые отверстия корпуса заднего моста.

Размещено на Allbest.ru