Скачиваний:   9
Пользователь:   andrey
Добавлен:   17.02.2015
Размер:   800.0 КБ
СКАЧАТЬ

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ         4

1              ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ                6

1.1          Обзор современных тормозных механизмов транспортных средств                6

1.1.1       Барабанный тормозной механизм.              8

1.1.2       Дисковый тормозной механизм..  10

1.2          Привод современных тормозных систем транспортных средств       27

1.2.1       Механический привод тормозов  28

1.2.2 Гидравлический привод тормозов     29

1.2.3 Пневматический привод тормозов     32

1.2.4 Комбинированный привод тормозов                35

2              СОВРЕМЕННЫЕ ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ С АБС              38

2.1          Назначение АБС               38

2.2          Требования предъявляемые к АБС тормозов            40

2.3          Принципиальная схема АБС         41

3              ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ         44

4              ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ТОРМОЗОВ         53

4.1          Проверка тормозной системы автобуса „Волжанин" с АБС               55

4.1.1       Порядок установки прибора „Эффект"       57

4.1.2       Подготовка прибора к работе       57

4.1.3       Порядок выполнения работы        60

4.2          Результаты дорожных испытаний автобусов „Волжанин" с АБС

вАК-1732      60

5              СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ        63

ЗАКЛЮЧЕНИЕ  66

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ            68


4

ВВЕДЕНИЕ

Безопасность движения автотранспортных средств настоятельно диктует необходимость автоматизации одного из наиболее опасных режимов движения — экстренного торможения. Подтверждением тому могут служить данные о ДТП в нашей стране, в результате которых ежегодно более 300 тыс. человек получают ранения и около 60 тыс. погибает.

Вместе с тем, развитие народного хозяйства страны требует постоянного увеличения объема перевозок, что неизбежно влечет за собой повышение интенсивности и скорости движения автотранспортных средств, тем самым усложняя и без того тяжелое положение с безопасностью. [3].

В связи с существенным ростом автомобильного парка страны, а также увеличением скорости и интенсивности движения транспорта проблема безопасности приобретает важнейшее значение. Решение этой проблемы в большой мере зависит от совершенствования тормозной динамики автомобиля. Одним из способов её качественного улучшения является применение антиблокировочных устройств. При этом появляется возможность уменьшения минимального тормозного пути в данных дорожных условиях с одновременным обеспечением устойчивости автомобиля.

Идея предотвращения блокирования колеса (юза) автомобиля при перетормаживании с помощью средств автоматики появилась достаточно давно.

Мировая практика разработки и применения антиблокировочной системы (АБС), в течение последнего десятилетия накопила богатый опыт. Достаточно сказать, что парк автомобилей, оборудованных этими системами, исчисляется в настоящее время сотнями тысяч. Десятки зарубежных автомобильных и электронных фирм занимаются усовершенствованием АБС. Наибольшего практического развития эта область техники нашла в США, где применение АБС на грузовых автомобилях предписывается федеральным стандартом.

Активность зарубежных фирм показывает, что электронные АБС во всем мире считаются одним из наиболее перспективных средств повышения активной


безопасности автомобилей. Повышенный интерес к проблеме АБС и участие в ее разработке большого числа специалистов различных стран в условиях конкурентной борьбы, естественно, привели к появление весьма большого разнообразия технических решений в этой области. Количество патентов по АБС, появившихся в последние годы, исчисляется тысячами.

В данной работе рассматривается назначение и функции АБС, принципиальные схемы, техническое обслуживание тормозных систем, эффективность торможения транспортных средств с АБС, результаты дорожных испытаний автобусов „ Волжанин" с АБС с помощью прибора „ Эффект" в АК-1732 и влияние технического состояния АТС на безопасность дорожного движения.


 1  ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ

1.1 Обзор современных тормозных механизмов транспортных средств

Тормозные системы служат для замедления движущегося автомобиля с желаемой интенсивностью вплоть до остановки, а также для удержания его на стоянке.

Уменьшение скорости движения автомобиля при торможении происходит за счет искусственного создания момента сопротивления вращению колес. При этом кинетическая энергия автомобиля превращается в тепловую вследствие трения, возникающего в тормозных механизмах и при контакте шин с опорной поверхностью.

К тормозному управлению автомобиля служащему для замедления его движения вплоть до полной остановки и удержания на месте на стоянке, предъявляются повышенные требования, так как тормозное управление является важнейшим средством обеспечения активной безопасности автомобиля. Требования к тормозным системам регламентированы ГОСТ 22895—77 и международными правилами (Правила № 13 ЕЭК ООН).

Требования к тормозным системам следующие:

•              минимальный   тормозной   путь    или   максимальное   установившееся замедление;

•              сохранение устойчивости при торможении (критериями устойчивости служат линейное отклонение, угловое отклонение, угол складывания автопоезда);

•              стабильность тормозных свойств, при неоднократных торможениях;

• минимальное время срабатывания тормозного привода;

• силовое следящее действие тормозного привода, т. е. пропорциональность между усилием на педали и приводным моментом:

1). малая работа управления тормозными системами — усилие на тормозной педали в зависимости от назначения автотранспортного средства должно лежать в


7

пределах 500...700 Н (низший предел для легковых автомобилей), ход тормозной педали 80... 180 мм;

2).   отсутствие органолептических явлений (слуховых, обонятельных);

3).   надежность всех элементов тормозных систем;

4). основные элементы (тормозная педаль и ее крепление, главный тормозной цилиндр, тормозной кран и др.) должны иметь гарантированную прочность, не должны выходить из строя на протяжении гарантированного ресурса;

5). должна быть также предусмотрена сигнализация, оповещающая водителя о неисправности тормозной системы;

В соответствии с ГОСТ 22895—77 тормозное управление должно включать следующие тормозные системы:

• рабочую;

• запасную;

• стояночную;

• вспомогательную (тормоз — замедлитель), обязательную для автобусов пол ной массой свыше с выше 12т, предназначенную для торможения на длительных спусках и поддерживающую скорость 30 км/ч на спуске с уклоном 7% протяженностью б км.

Гидравлические и электрические тормозные механизмы тоже используют как тормоза-замедлители. На ряде автомобилей тормозом-замедлителем является двигатель, выпускная труба которого перекрывается специальной заслонкой. Кроме того, замедление может быть осуществлено при переводе двигателя в компрессорный режим.

Для экстренного торможения на скоростных и гоночных автомобилях иногда применяют особые закрылки, увеличивающие воздушное сопротивление, или используют специальные парашюты (в неколесное торможение).

1.1.1 Барабанный тормозной механизм


Барабанный тормозной механизм состоит из неподвижного опорного диска, двух колодок с фрикционными накладками, стягивающей пружины, опорных пальцев, разжимного устройства и тормозного барабана (рис. 1.1, а). Опорный диск неподвижно закреплен на поворотной цапфе или на фланце кожуха полуоси. На ступице колеса или фланце полуоси (ГАЗ-21 «Волга», «Москвич-408») закреплен тормозной барабан, между его внутренней поверхностью и накладками колодок имеется зазор. При торможении разжимное устройство раздвигает колодки и прижимает их к барабану (рис. 1.1, б). За счет трения, возникающего между барабанами и тормозными колодками, колеса затормаживаются и автомобиль останавливается. При отпускании педали или рычага тормоза колодки под действием стягивающей пружины отводятся от барабана.

На автомобилях применяются два тормозных привода, действующих независимо друг от друга. Один привод осуществляется педалью (ножной тормоз), другой — рычагом (ручной тормоз). Педалью приводятся в действие колодочные тормозные механизмы, используемые для торможения во время движения. Ручным тормозом пользуются для затормаживания автомобиля на остановках и стоянках. В автомобилях он является центральным тормозом.

Усилие к тормозным механизмам может передаваться посредством гидравлического, пневматического или механического приводов.

все про тормоза

Стягидтшвя поижиия

Рис.  1.1. Схема барабанного тормозного устройства


Колодочный тормозной механизм колес с гидравлическим приводом автомобиля показан на рис. 1.2, а. На опорном диске установлены две колодки. Нижние концы колодок опираются на бронзовые эксцентриковые шайбы, надетые на опорные пальцы. Эти пальцы закреплены контргайками и могут поворачиваться вместе с эксцентриковыми шайбами при регулировке. Верхние концы колодок упираются в стальные сухари конца — скобой, охватывающей стяжную пружину.


все про тормоза

ншт

 


Рис.  1.2   Барабанный тормозной механизм с гидроприводом


If)


Крышка.

все про тормоза7>// Разжинмый

'■*      купен

 

Стягивающая прутима

Рис. 1.3. Тормозной механизм автомобиля с пневмоприводом

 

Разжимной кулак изготовлен вместе с валом, на шлицованном конце которого установлен рычаг.

1.1.2 Дисковый тормозной механизм

 

С момента установки дискового тормоза на серийных легковых автомобилях прошло приблизительно 20 лет. К настоящему времени конструкция этого тормоза в известной мере стабилизировалась и в зависимости от класса автомобиля приобрела те или иные характерные конструктивные черты.

Срок действия основных патентов, определивших конструктивную схему открытого дискового тормоза с неподвижно закрепленной скобой-суппортом, истек. Тем не менее, количество конструкций дисковых тормозов продолжает увеличиваться: появились конструкции с "плавающей" скобой, которые проще и легче первых и удобнее компонуются на автомобиле. Однако анализ публикуемых патентов свидетельствует о том, что теперь усилия инженерной мысли направлены главным образом на совершенствование отдельных элементов


11

тормоза. Несмотря на достаточно длительный срок применения этого типа тормозов не всем специалистам известны основные свойства и преимущества дискового тормоза, среди которых снижение массы и металлоемкости далеко не самый важный аргумент, говорящий в его пользу.

Основными преимуществами дискового тормоза, обусловившими его широкое применение, являются энергоемкость, гораздо более высокая, чем у барабанного тормоза, и сохранение эффективности действия в тех температурных условиях, в каких барабанный тормоз ее практически утрачивает.

Ссовременное развитие тормозных систем легковых автомобилей характеризуется тремя направлениями: 1) конструктивное и технологическое совершенствование деталей и узлов этих тормозных систем, 2) постепенный отказ от вакуумных усилителей тормозного привода и наметившийся переход на гидравлические усилители, 3) введение противоблокировочных (антиюзовых) устройств. Практически все три отмеченных направления развития автомобильной тормозной техники служат одной цели — повышению активной безопасности автомобильного транспорта, причем внутри каждой из них существуют свои тенденции в решении тех или иных более узких проблем.

Применение дисковых тормозов на легковых автомобилях в настоящее время стало почти абсолютным, однако при этом следует иметь в виду, что не всегда и не везде дисковый тормоз устанавливается на всех колесах. Широко распространена схема тормозной системы, у которой передние колеса снабжены дисковыми тормозами, а задние - барабанными (рис. 1.4). Такая, нелогичная на первый взгляд, конструктивная схема имеет объективные предпосылки, и основная из них заключается в том, что тормоза передних колес легковых автомобилей с двигателем рабочим объемом до 2,5 л при энергичных торможениях воспринимают до 70%


все про тормоза

Рис. 1.4. Схема современной тормозной системы легкового автомобиля: передние тормоза дисковые; задние — барабанные.

погашаемой кинетической энергии за счет перераспределения реакций по осям, а барабанные тормоза задних колес обеспечивают удобное размещение на них привода стояночного тормоза, обладающего достаточной эффективностью при относительно, небольших приводных усилиях за счет серводействия, присущего этому типу тормоза. Тем не менее, следует отметить, что схема применения дисковых тормозов только на передних колесах легковых автомобилей становится совершенно неудовлетворительной для грузовых, автомобилей малой грузоподъемности, создаваемых на базе этих легковых. Испытания таких грузовых автомобилей при их максимальной загрузке выявили, что в полном соответствии с большей нагрузкой на заднюю ось задние тормоза воспринимают большую часть кинетической энергии торможения, что совершенно не согласуется с идеей постановки более энергоемких дисковых тормозов на передние колеса. В свете этого факта концепция схемы "передние дисковые - задние барабанные тормоза" несомненно должна быть подвергнута пересмотру в отношении этих модификаций, а в будущем, очевидно, и самих базовых машин.

При выборе способа регулирования зазора в дисковом тормозе возникает задача принудительного отведения тормозной колодки, Наиболее простое решение этой задачи связано с использованием упругой деформации резиновой уплотняющей манжеты цилиндра, под воздействием которой поршень возвращается после торможения в исходное положение. При этом следует иметь в виду, что возможность применения этого способа ограничивается перекосом


13

диска относительно скобы тормоза, что может происходить при недостаточной жесткости цапф, ступиц и подшипников, особенно передних колес, под воздействием боковых сил на повороте. В качестве конструктивной меры, уменьшающей влияние таких деформаций, используется установка колесных цилиндров и тормозных колодок на горизонтальной оси в одной плоскости с осью колеса.

Наряду с перекосом тормозного диска может деформироваться скоба— суппорт, поэтому она должна обладать необходимой жесткостью. Жесткость скобы зависит в большей мере от радиальной толщины перемычки, чем от ее длины по окружности дуги. Однако с увеличением радиальной толщины перемычки уменьшается средний радиус поверхности трения, поэтому вопрос о соотношении толщины и ширины перемычки решается компромиссным путем.

Выполнение тормозной скобы с радиально расположенными пазами для облегчения замены колодок приводит к конструкции по крайней мере с двумя перемычками, которые могут быть достаточно массивными в осевом направлении, т.е. в направлении действия приводного усилия. Кроме того, изгибающий момент, вызывающий деформацию скобы, пропорционален расстоянию от оси тормозного цилиндра (точки приложения силы) до нейтральной оси перемычки скобы. Это расстояние для конструкции скобы с двумя перемычками оказывается меньше, чем для скобы с одной перемычкой, поэтому и деформация первой будет меньше, чем второй.

Дисковый тормоз со сплошной, не имеющей пазов для замены колодок скобой был самой первой конструкцией, впоследствии он был вытеснен конструкцией тормоза со скобой, снабженной пазами. Поэтому в данном обзоре тормоз со сплошной скобой при ее жестком закреплении не рассматривается как конструктивно устаревший. При выполнении скобы разъемной конструкции соединительные болты необходимо располагать так, чтобы избежать их нагружения изгибающим моментом.

Конструкция дискового тормоза с четырьмя цилиндрами (по два с каждой стороны тормозного диска) по сравнению с двухцилиндровым тормозом,


14

имеющим по одному цилиндру большего диаметра, равному по площади суммарной площади двух цилиндров первого тормоза, является предпочтительной с точки зрения более благоприятного распределения возникающих нагрузок: более равномерная эпюра давлений на фрикционной паре, больший средний радиус поверхности трения. Последнее позволяет несколько уменьшить давление в тормозной системе, что в свою очередь также приведет к уменьшению деформации скобы.

Деформация скобы равносильна износу фрикционной накладки, поэтому, если деформация окажется настолько большой, что не будет компенсироваться регулировочным устройством, то в тормозе будет существовать постоянное трение. Ввиду несимметричности скобы ее деформация также будет несимметрична, поэтому при недостаточной жесткости хотя бы одной ее стороны возможно возникновение постоянного трения во фрикционной паре.

Многие фирмы при установке дисковых тормозов на серийные автомобили усилили подшипники ступиц передних колес. Усиление подшипников ступиц колес целесообразно точно так же, как и ужесточение самой цапфы колеса, так как преднатяг такого подшипника более стабилен, люфт подшипника минимален и минимальны упругие деформации цапфы, а следовательно, и возможное биение диска сведено к минимуму. Так в свое время поступила фирма Opel при переходе с барабанных на дисковые тормоза.

При недостаточной жесткости узла цапфа — подшипники - ступица может иметь место "обратный отход колодки", когда за счет осевого биения тормозного диска колодки, а с ними и поршни цилиндров, будут смещены от диска в сторону увеличения зазора на величину, превышающую ход тормозной колодки при однократном нажатии на тормозную педаль и его окажется недостаточно для эффективного торможения в случае экстренной необходимости.

Поскольку дисковый тормоз должен иметь возможно меньший эксплуатационный зазор, весьма высокие требования предъявляются к геометрической точности его рабочих поверхностей, причем эта точность должна сохраняться и при нагретом тормозе. Некоторые фирмы идут на то, чтобы в


15

тормозе существовало постоянное небольшое трение, обусловливаемое усилием пружин, установленных под поршнем, в качестве гарантии отсутствия увеличенного зазора во фрикционной паре тормоза за счет биения диска.

Если рассматривать надежность работы дискового тормоза под этим углом зрения, то на подшипники ступиц колес при переходе на дисковые тормоза всегда должно быть обращено серьезное внимание, чтобы не допустить в эксплуатации возникновения биения тормозного диска, величина которого с течением времени обычно возрастает.

Важно также избегать коробления диска при нагреве и с этой точки зрения диаметр его нужно выбирать возможно меньшим, а конструкция должна быть симметричной.

Поскольку достичь абсолютной симметричности тормозного диска невозможно, то следует обеспечивать хотя бы симметричность рабочей части диска: равную толщину стенок и перемычек полого диска и одинаковые галтели в местах перехода с рабочей части на несущую у всех типов дисков.

Фирмы подчеркивают, что для правильной работы дисковых тормозов необходимо тщательное выдерживание предписанных моментов затяжки всех резьбовых соединений, включая крепление тормозных дисков с целью исключения их деформации при монтаже.

Дисковый тормоз предъявляет повышенные требования к тормозной жидкости, поскольку температурный режим работы дискового тормоза выше, чем у барабанного. Повышение термостойкости тормозной жидкости связано также с необходимостью снижения ее гигроскопичности, а поскольку для полигликолиевых жидкостей эта проблема неразрешима, известны попытки создания герметичных тормозных систем.

Дисковые тормоза по сравнению с барабанными при одинаковом тормозном моменте имеют меньшую массу; экономия массы составляет в среднем 20-25%, а в некоторых случаях она может быть и еще большей. Естественно, что при оценке показателей массы тормозов следует исходить из оптимально выполненных конструкций. При изготовлении же экспериментальных образцов по недостаточно


16

отработанной технологии, особенно, если сопряженные детали автомобиля сохранены без изменения такими же, как при барабанных тормозах, может иметь место даже утяжеление конструкции.

Обслуживание дискового тормоза гораздо проще, чем барабанного, снятие и замена тормозных колодок осуществляется без разборки тормоза.

Одним из путей компенсации сравнительно высоких износов фрикционной накладки дискового тормоза является увеличение ее толщины. При эксплуатации барабанного тормоза на легковом автомобиле среднего класса объем его фрикционной накладки за счет износа в допустимых пределах уменьшается на 21,5 см. Для того чтобы иметь такой же располагаемый объем износа „ накладки дискового тормоза при площади накладки 13,5-15 см, толщина допустимого слоя износа материала накладки должна составить 16 мм, фактически вся толщина накладки равна 11-13 мм. Поэтому, безусловно, необходима более высокая износостойкость материала этих накладок и гораздо более высокая его жесткость при сжатии. Это требование в равной мере относится и к термостойкости накладок, так как их температура в эксплуатационных условиях может достигать 600 °С и более.

Вынесение тормозного диска за пределы обода колеса может способствовать увеличению его конструктивного диаметра, что иногда делалось на спортивных и гоночных автомобилях, однако это впечет за собой усложнение конструкции трансмиссии и шасси и снижает надежность тормозной системы, в связи с чем такая установка тормозного диска, согласно международным предписаниям, в настоящее время запрещена.

Поскольку для увеличения эффективного радиуса тормозного диска при обычном его расположении в колесе существует определенный предел, то для увеличения эффективности действия тормоза должны использоваться и другие возможности, в частности, применение усилителей тормозного привода и увеличение коэффициента трения тормозных накладок.

Применение каких-либо усилителей является наиболее простым способом повысить давление в тормозной системе, однако это увеличивает стоимость


17

системы и требует определенного места для размещения дополнительных агрегатов, кроме того, увеличивает металлоемкость и повышает массу.

Повышение стоимости не является обстоятельством, лимитирующим применение усилителей для дорогих автомобилей, где сервомеханизмы широко используются во всех агрегатах, однако на массовом автомобиле это нежелательно.

Повышение коэффициента трения тормозных накладок явилось бы наиболее рациональным путем совершенствования дискового тормоза, но тогда необходимо учитывать фактор обеспечения высокой износостойкости и термостойкости накладок.

Достаточно сложной проблемой является конструктивное решение стояночного тормоза автомобиля при наличии на нем дисковых тормозов на всех колесах. Кроме того, при осуществлении привода стояночного тормоза на тормозной диск существует потенциальная опасность произвольного растормаживания стояночного тормоза остановленного автомобиля при остывании тормозного диска, если затормаживание стояночным тормозом было произведено при горячем диске.

Дисковый тормоз обеспечивает автомобилю более короткий тормозной путь по сравнению с торможением барабанными тормозами, причем эта разница становится более ощутимой при торможении с высоких скоростей. Последнее может быть объяснено, во-первых, падением эффективности барабанного тормоза по мере нагрева, а нагрев увеличивается с ростом начальной скорости торможения, и, во-вторых, более заметным падением коэффициента трения с ростом скорости скольжения у барабанного тормоза.

Европейские конструкции дисковых тормозов

Первая, успешно работавшая конструкция дискового тормоза открытого типа была создана английской фирмой Dunlop, ей принадлежал и первый патент на нее.


18

Тормоз этого типа был установлен в 1951 г. на автомобилях фирмы Jaguar участвовавших в традиционных дорожных гонках и в течение нескольких лет завоевывавших призовые места. Гонки явились серьезной проверкой работоспособности тормоза новой конструкции и, по мнению специалистов, именно он обеспечил автомобилям Jaguar решающее преимущество в гонках. С этого времени число фирм, устанавливающих дисковые тормоза на своих автомобилях, стало быстро расти.

Дальнейшее совершенствование конструкции дискового тормоза Dunlop было направлено на упрощение обслуживания и осмотра, замену тормозных колодок при их износе и придание компактности всему тормозному узлу. Самое существенное усовершенствование в конструкцию тормоза было внесено вскоре фирмой Girling. Вместо сплошной скобы и съемных цилиндров в конструкции Dunlop тормоз Girling имел разъемную скобу и радиальный паз для размещения тормозных колодок (рис. 1.5.). Последнее делало операцию замены колодок очень простой, не требующей разборки тормоза и разъединения тормозного привода (с потерей герметичности), как это требовалось в тормозе Dunlop.

Это эксплуатационное преимущество явилось настолько самоочевидным и подавляющим, что фирма Dunlop вынуждена была пойти на соглашение с фирмой Girling течение некоторого времени обе фирмы изготовляли одинаковый тормоз. В дальнейшем фирма Dunlop совсем отказалась от производства тормозов, уступив свои права фирме Girling. Лицензии на производство дискового тормоза этого типа были приобретены многими фирмами в разных странах. Во второй половине 50-х годов лицензия на производство дисковых тормозов была приобретена американской компанией Bendix.

Объединение отличительных признаков, изложенных в патентах фирм Dunlop и Girling легло в основу схемы дискового тормоза с фиксированной скобой-суппортом, ставшей теперь классической. Этот тормоз состоит из жестко закрепленной скобы-суппорта, имеющей разъем тангенциальной плоскости, тормозного диска, сплошного или вентилируемого, полого, закрепленного на


19

ступице колеса, тормозных колодок, установленных в радиальных пазах скобы по обе стороны тормозного

все про тормоза

Рис. 1.5. Дисковый тормоз с неподвижной скобой-суппортом и вентилируемым (полым) тормозным диском

диска, и тормозных цилиндров с поршнями, выполненных непосредственно в скобе.

Каналы гидравлической системы привода выполнены либо в виде сверлений в теле скобы, либо в виде трубопроводов с накидными гайками; части скобы по плоскости разъема при сборке стягиваются болтами; тормозной диск с внешней по отношению к диску колеса стороны закрыт штампованным брызговиком.

Поршни тормозных цилиндров, уплотняемые резиновыми кромочными манжетами, действуют непосредственно на тормозные колодки, прижимая их при торможении к тормозному диску. Каких-либо регулировочных устройств для выдерживания рабочего зазора в тормозе не предусмотрено, точно также тормоз не имеет каких-либо оттяжных пружин. В ранних конструкциях дисковых тормозов Dunlop были предусмотрены устройства автоматической регулировки зазора и принудительного отведения тормозной колодки, однако вследствие своей   сложности   и   главное   недостаточной   надежности   эти   устройства


20

впоследствии не были использованы. Обычно фирмы утверждают, что сплошные резиновые уплотняющие манжеты тормозного цилиндра обладают достаточной упругостью, чтобы после торможения отводить поршень от колодки на несколько сотых долей миллиметра и что этой величины практически достаточно для нормальной работы тормоза.

Количество тормозных цилиндров варьируется от одной до двух пар: одно время фирма Girling на экспорт изготовляла тормоза с тремя цилиндрами, два из которых располагались с внутренней стороны тормозного диска, а один (большего диаметра) - с внешней. Это было вынужденное решение для обхода патента фирмы Dunlop до момента заключения соглашения между фирмами о совместном использовании обоих патентов. В настоящее время количество цилиндров тормоза определяется классом и массой автомобиля, причем некоторые фирмы, из числа традиционно изготовляющих автомобили повышенной стоимости, предпочитают сегодня применять на своих автомобилях дисковый тормоз с двумя парами цилиндров из престижных соображений, имея в виду, что при этом повышается надежность тормозов за счет более равномерной эпюры давления или, как фирма Jaguar, устанавливая накладки с пониженным коэффициентом трения, но с очень стабильной его величиной. Другие фирмы идут на это также и ради повышения надежности тормозного привода, присоединяя каждую пару оппозитно расположенных цилиндров к раздельным тормозным контурам. -

Весьма показательны конструктивные приемы, с помощью которых достигается повышение энергоемкости дискового тормоза при его установке на гоночном автомобиле. Фирма Porsche для своего гоночного автомобиля модели 917/30 Turbo с двигателем мощностью 1100 л. с. разработала и изготовила дисковый тормоз с двумя парами цилиндров; скоба-суппорт выполнена в виде отливки из алюминиевого сплава с мощным оребрением (рис. 1.6, 1.7).

Развитые ребра охлаждения обеспечивают интенсивный теплоотвод, предотвращая закипание тормозной жидкости, и, кроме того, увеличивают жесткость  скобы.  Для  более интенсивного  охлаждения тормозного диска


21

последний выполнен полым и снабжен многочисленными поперечными сверлениями, которые, по утверждению фирмы, наряду с созданием дополнительного отсасывающего эффекта обеспечивают снижение термических напряжений диска, предотвращая возникновение коробления, трещин, рисок и пригаров, способствуют удалению продуктов износа фрикционной пары и водяной пленки при попадании влаги с мокрой дорожной поверхности. И, наконец, для обеспечения достаточного обдува каждого тормоза на автомобиле предусмотрены индивидуальные воздуховоды.

Выполнение поперечных сверлений в тормозных дисках широко применяется на тяжелых и скоростных мотоциклах: Yamaha XS 750, Suzuki GT500 и др.

Рис. 1.6. Дисковый тормоз гоночного автомобиля Porshe Turbo 917

Попытки достичь ощутимого снижения стоимости дискового тормоза привели к созданию скобы "плавающей" конструкции.

все про тормоза


22

все про тормоза

Рис. 1.7. Воздуховод для охлаждения дискового тормоза автомобиля Porshe Turbo 917

Впервые такого рода конструкция дискового тормоза с одним цилиндром и "плавающей" скобой была создана фирмой Lockheed в 1962 г. Этот тормоз устанавливался на массовые малолитражные автомобили Renault 8 и Floride, выпускавшиеся в количестве до 240000 шт. в год, и прошел широкую эксплуатационную апробацию.

Конструкция тормоза, изображенного на (рис. 1.8.), разработана фирмой ATE. Принцип ее заключается в том, что штампованная из листовой стали рамка, обладающая определенной жесткостью, вместе с зафиксированным на ней литым колесным цилиндром устанавливается в соответствующих направляющих жестко закрепленного на фланце чулка полуоси тормозного суппорта. По обе стороны тормозного диска в пазах рамки, снабженных специальными отбортовками, устанавливаются тормозные колодки, на одну из которых воздействует поршень колесного цилиндра, а вторая — закреплена на стороне рамки, противолежащей цилиндру. Тормозные колодки от выпадения фиксируются на рамке длинными разводными шплинтами, а сама рамка фиксируется в направляющих, Поскольку колодки имеют некоторый люфт в пазах суппорта, то и колодки, и сама рамка могут несколько самоустанавливаться при работе тормоза. При торможении одна


23

из колодок прижимается к тормозному диску усилием поршня колесного тормозного цилиндра, а вторая - усилием реакции, передаваемым через рамку.

Благодаря наличию в конструкции только одного цилиндра тормоз с "плавающей" скобой имеет меньшую стоимость. Помимо более низкой стоимости тормоз с "плавающей" скобой требует меньшего строительного пространства для своего размещения. Это последнее обстоятельство является решающим при выборе типа тормоза в случае небольшого пространства.

Если первоначально дисковый тормоз с "плавающей" скобой был разработан и изготовлялся только одной фирмой Lockheed, то к концу 60-х годов его имели у себя на производстве уже многие тормозные фирмы. С этого времени начинает прослеживаться тенденция к переходу на такой тип тормоза у всех малолит-ражных автомобилей.

Фирма ATE, одна из ведущих в Европе по производству тормозного оборудования, создала целую гамму унифицированных дисковых тормозов различных типоразмеров с "плавающей" скобой (рис. 1.9). С целью снижения себестоимости этих тормозов в их конструкции широко используются штамповка и соединение деталей запрессовкой вместо резьбовых соединений. Существенным у этой новой конструкции является то, что благодаря размещению тормозных колодок в специальных пазах суппорта окружная сипа, создаваемая тормозным моментом, воспринимается непосредственно суппортом, а рамка передает только лишь растягивающие усилия, что способствует повышению надежности конструкции.

При всех положительных качествах тормоза с "плавающей1 скобой их самым слабым местом остаются поверхности соприкосновения направляющих элементов скобы и суппорта, по которым происходит их взаимное перемещение, так как достаточно трудно обеспечить надежную защиту этих поверхностей от абразивного из-


24

4-х


все про тормоза

Рис. 1.8. Дисковый тормоз фирмы ATE со скобой "плавающей" конструкции для

малолитражного автомобиля

все про тормоза

Рис. 1.9. Дисковый тормоз фирмы ATE со скобой "плавающей" конструкции для

автомобиля среднего класса

носа и коррозии. В стремлении найти конструктивное решение этой проблемы было создано достаточно большое разнообразие вариантов осуществления этого узла.

Английской компанией Automotive Products Co, куда входит и фирма Lockheed, разработаны и изготовляются дисковые тормоза с "плавающей" скобой, предназначенные для установки на малолитражные легковые автомобили. Основными особенностями этой конструкции являются удачное сочетание простой кинематики подвижной части тормоза с конструктивным осуществлением его силовых элементов в виде штампованных деталей. Все это обеспечивает тор-


25

мозу малую металлоемкость и малую массу при незначительной трудоемкости изготовления и известную надежность в процессе эксплуатации. Общий вид и детали тормоза представлены на рис. 1.10. Кронштейн 2, являющийся суппортом тормоза и выполненный в виде жесткой штамповки, крепится на фланце цапфы колеса. На одном из ушков кронштейна, расположенных в плоскости, перпендикулярной плоскости фланца цапфы колеса и плоскости тормозного диска, предусмотрено отверстие для оси 16 крепления силовой плиты 5, выполняющей функцию скобы тормоза. Силовая плита, изготовленная в виде штамповки из толстолистовой стали, опирается своей поверхностью на плоскость ушков кронштейна 2 и плотно прилегает к ним, будучи закрепленной на оси 16 и прижатой опорной скобой 3, установленной на неподвижном штифте 4.

Для компенсации неточности установки тормозного диска относительно номинального положения, вызываемой технологическими причинами или условиями эксплуатации, отверстие в силовой плите под ось шарнира выполнено овальным. Колесный тормозной цилиндр 14 представляет собой чугунную отливку, имеющую на наружной поверхности обработанные направляющие пазы. Цилиндр в сборе устанавливается в соответствующем вырезе силовой плиты 5 по своим пазам и удерживается в ней с помощью фиксирующей серьги 13. Уплотнение поршня 8 в цилиндре обеспечивается уплотнительным кольцом 11, заложенным в канавку, выполненную на цилиндре. Пылезащитное кольцо 10 одновременно служит для отведения поршня


все про тормоза

а

 


Рис. 1.10. Общий вид (а) и детали (б) дискового тормоза фирмы Automotive с

поворачивающейся скобой:

1 - пружина оси шарнира; 2 - кронштейн; 3 - опорная скоба; 4 — неподвижный штифт; 5 -силовая плита; 6 - опорная скоба; 7 -тормозные колодки; 8 — поршень; 9 - стопорное кольцо; 10 - пылезащитное кольцо; 11 - уплотнительное кольцо; 12 - пружинный фиксатор; 13 - серьга фиксации цилиндра; 14 - цилиндр; 15 -клапан выпуска воздуха; 16 - ось шарнира

в исходное положение после торможения. Закрепление пыльника осуществляется с помощью стопорного кольца 9. Поршень 8 подвергается хромированию и полированию для придания ему высокой коррозионной стойкости и обеспечения высокой чистоты поверхности. Тормозные колодки 7, отформованные вместе с металлической арматурой, имеют наклонную плоскость рабочей поверхности с тем, чтобы в соответствии с кинематикой подвижного узла тормоза обеспечивать полное прилегание рабочих поверхностей фрикционной пары. Колодки закрепляются на тормозе с помощью фигурного пружинного фиксатора 12, который удерживается длинными разводными шплинтами, проходящими сквозь соответствующие отверстия в приливах корпуса цилиндра и опорной скобы 6.

Тормоз работает следующие образом: при появлении давления в тормозном цилиндре перемещающийся под его воздействием поршень прижимает прилегающую к нему колодку к тормозному диску. Дальнейшее движение поршня вызывает поворачивание силовой плиты на оси шарнира до тех пор, пока вторая, неподвижно закрепленная на силовой плите тормозная колодка не коснется тормозного диска. При продолжающемся нарастании давления в тормозном цилиндре обе колодки будут прижиматься к тормозному диску со все возрастающей силой, создавая на диске тормозной момент. Установка уплотняющей манжеты в канавке на внутренней поверхности тормозного цилиндра вблизи его наружного края по сравнению с установкой в канавке на поршне обладает рядом преимуществ: предохраняет поверхность цилиндра от коррозии; устраняет необходимость обработки по высокому классу чистоты


27

внутренней поверхности цилиндра (вместо этого чисто обрабатывается поверхность поршня, что технологически проще); обеспечивается отведение поршня после снятия давления. В связи с последним канавка имеет специальный трапецеидальный профиль, а манжета - прямоугольный.

Простота осуществления кинематического узла и технологичность этого тормоза привлекли к нему внимание многих автомобильных фирм и лицензии на его производство были приобретены многими изготовителями. К недостаткам конструкции можно отнести неравномерность износа фрикционных накладок, вызываемую особенностями кинематики силовой плиты, и недоиспользование некоторого объема материала накладки.

1.2 Привод современных тормозных систем транспортных средств На рисунке 1.11. приведена классификация тормозного привода.


все про тормоза 


все про тормоза

комбинированный

гидровлический

механический


Рис. 1.11. Классификация тормозного привода

Механический тормозной привод используют в качестве обязательного привода стояночной тормозной системы.

Тормозной гидропровод, имеется на всех, легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности.

На легковых автомобилях в зависимости от их класса возможны варианты привода, как с усилителем, так и без него. На грузовых автомобилях в гидроприводе устанавливают вакуумный усилитель.


28

Тормозной пневмопровод применяют для автомобилей большой грузоподъемности, кроме того, для этих автомобилей может быть использован комбинированный тормозной привод применяемый на автомобиле «Урал-4320» (пневмогидравлический привод). В последние годы находит применение электропневматический тормозной привод.

1.2.1 Механический привод тормозов

Привод состоит из тросов, тяг и рычагов, соединенных шарнирно и передающих усилие водителя тормозным колодкам. Во время эксплуатации в шарнирах вследствие их износа появляются зазоры и нарушается одновременное срабатывание тормозов. Поэтому механический привод применяют

только для стояночного тормоза, работающего сравнительно редко.

1

все про тормоза

Рис. 1.12. Схема механический привод тормозов (Стояночный тормоз).

Стояночный тормоз. Он имеет ручной механический привод к задним колесам (рис.1.12.). При вытягивании рукоятки 1 усилие через рейку 2 и трос 3 передается на рычаг 7 уравнителя, свободно установленный на ось 5. Рычаг 7, поворачиваясь на оси и растягивая пружину 4, тягой 6 передвигает уравнитель 8, от которого тросы 10 и 9 передают усилие рычагам привода. Рычаг установлен на ось, закрепленную в задней колодке тормоза гайкой с пружинной шайбой. Разжимным стержнем маятникового рычага и регулировочного эксцентрика приводной рычаг соединен с передней колодкой заднего тормоза. Рукоятка в


29

затянутом положении тормоза удерживается фиксатором, входящим в зубья рейки. Для оттормаживания рукоятку поворачивают на 90° по часовой стрелке и отпускают вперед до отказа.

При включенном зажигании, перемещая рукоятку назад, приводят в действие включатель, включающий в цепь красную контрольную лампу на щитке приборов.

1.2.2 Гидравлический привод тормозов

Приводом тормозов называется совокупность устройств, предназначенных для передачи усилия, создаваемого водителем на педали или рычаге, к тормозным механизмам.

Рабочий тормоз с гидравлическим приводом (рис. 1.13.) состоит из главного тормозного цилиндра 13, создающего давление жидкости в гидравлической

все про тормоза

Рис. 1.13. Схема рабочей тормозной системы с гидравлическим приводом

системе привода и сообщающегося с резервуаром 8 для тормозной жидкости; колесных тормозных цилиндров 5, передающих давление тормозной жидкости на тормозные колодки; соединительных трубопроводов и шлангов. В отдельных случаях в гидропривод может быть включен разделитель тормозных механизмов, регулятор давления, усилитель.


30

При нажатии на педаль 10 шток 9 перемещает поршень 12, который вытесняет жидкость по трубопроводам 3, 2 и 11 к рабочим тормозным цилиндрам 5. Под давлением жидкости поршни 4 и 7 раздвигаются и через опорные стержни передают тормозные усилия колодкам 1 и 14, которые фрикционными накладками прижимаются к тормозному барабану, вызывая торможение колес. При отпускании педали колодки, находящиеся на неподвижной оси 15, под действием стяжных пружин 6 отходят от барабана и возвращают поршни в исходное положение, вытесняя жидкость по трубопроводу обратно в главный тормозной цилиндр. При этом давление в трубопроводах остается избыточным, благодаря чему устраняется возможность проникновения воздуха в систему.

Главный тормозной цилиндр. Для преобразования механического усилия, приложенного к педали, в давление жидкости, служит главный тормозной цилиндр (рис. 1.14.). Цилиндр обычно отливает вместе с резервуаром 4 (или резервуар изготовляют отдельно и соединяют с главным цилиндром). Резервуар закрыт крышкой 3. Заливное отверстие крышки завинчено пробкой 1 с плоским отражателем 2, который препятствует выплескиванию жидкости. В цилиндре расположен поршень 13, возвратная пружина 11, впускной (обратный) клапан 5 и установленный в нем выпускной клапан 8 с пружиной 9 и упорной тарелкой 10. Герметичная посадка поршня в цилиндре обеспечивается двумя резиновыми манжетами 14 и 12. Между манжетой 12 и пружиной 11 установлена шайба 23.

Поршень прижимается пружиной 11 к шайбе 15, закрепленной в цилиндре стопорным кольцом 16. Шток 17 навинчивается на тягу 20 и фиксируется контргайкой 19. Тяга пальцем соединяется с педалью 21. Гофрированный резиновый чехол 18 предохраняет цилиндр от пыли и грязи. На выходном отверстии цилиндра болтом 7 закрепляется тройник 6. Резервуар 4 сообщается с цилиндром двумя отверстиями: перепускным Б и компенсационным В. Отверстие Б всегда сообщает резервуар с полостью 4, а отверстие В сообщает резервуар с цилиндром только при исходном положении поршня, когда к педали тормоза не приложено усилие. В начальный момент торможения (при нажатии на педаль тормоза) манжета 12.


все про тормоза

21      20 19       18 1716 15 ГЛ. Й13 112 11 10  9 в Е

 


Рис. 1.14. Главный тормозной цилиндр гидравлического привода

и в камере А распределительного крана. Пружина, расположенная в камере Г крана 18, перемещает толкатели 12 и 17 влево, а коромысло 26 закрывает атмосферный клапан 14 и открывает вакуумный клапан 19. При этом полость А вакуумной камеры 5 через клапан 19 и трубопроводы 3 к 22 сообщается с полостью Б. Давление в обеих полостях выравнивается, и пружина 6 перемещает диафрагму 4 влево. Вместе с диафрагмой перемещается шток 7 с поршнем 9, и тормозная жидкость из магистрали 16 поступает во вспомогательный цилиндр 10. При слабом нажатии на педаль 25 сила, действующая на толкатель 17, больше силы, действующей на толкаталь 12, так как давление жидкости в камере Г больше давления жидкости в камере Д. В результате этого толкатели 12 и 17 перемещаются влево, закрывая атмосферный клапан 14.. Диафрагма 4 вакуумной камеры 5 и поршень 9 останавливаются в определенном положении, и давление в магистрали 16 после этого не увеличивается. Для более резкого торможения


32

необходимо сильнее нажать на педаль, тогда толкатели сдвинутся вправо и снова откроют клапан 14. При этом диафрагма прогнется больше и давление в магистрали увеличится. Таким образом, сила, возникающая при работе дополнительного цилиндра, пропорциональна силе нажатия на тормозную педаль, что позволяет водителю регулировать тормозную силу.

Клапан 2, установленный на трубопроводе 24, необходим для автоматического отключения впускного трубопровода 1 от распределительного крана 18 при остановке двигателя. В вакуумной камере при. этом сохраняется разрежение, достаточное для одного-двух торможений с усилителем.

При отказе в работе гидровакуумного усилителя или выключенном двигателе тормозная система будет действовать, но при этом потребуется большее усилие при нажатии на педаль и увеличится тормозной путь автомобиля. [1].

Тормозная жидкость, заполняющая привод, должна обладать низкой температурой застывания и вязкостью, мало изменяющейся при изменении температуры, иметь хорошо смазывающие свойства, не вызывать коррозии металлических и разрушения резиновых деталей. Этим требованиям удовлетворяют смеси касторового масла с этиловым или бутиловым спиртом.

Промышленность выпускает жидкость трех марок: БСК, ЭСК и ГТЖ-22.

1.2.3 Пневматический привод тормозов

Пневматический тормозной привод применяют на автомобилях большой грузоподъемности, автобусах большой вместимости и колесных тягачах, работающих с прицепами и полуприцепами.

Схемы пневматического тормозного привода различаются между собой по числу трубопроводов (одно или двухпроводные), связывающих автомобиль-тягач с прицепом. В остальном между ними много общего.

На автомобилях КамАЗ, МАЗ, ЗИЛ и их модификациях устанавливается пневматический привод тормозов (рис. 1.15.). В него входят компрессор 1, регулятор 2 давления, предохранительный клапан 7, баллоны 6, тормозной кран


33

10, колесные тормозные камеры 12, педаль 9 тормозов, соединительная головка 14 и разобщительный кран 13, кран 5 отбора воздуха, сливной кран 11 и манометр 5.

Компрессор 1 нагнетает воздух в баллоны 6 и обеспечивает систему сжатым воздухом. Давление воздуха в системе контролируется по манометру 5. При нажатии на педаль 9 тормозной кран 10 открывает доступ сжатого воздуха из баллонов 6 в тормозные камеры 12 передних и задних колес, механизмы которых раздвигают тормозные колодки. Растормаживание происходит при помощи стяжных пружин колодок. От воздушной системы тормозов при помощи головки 4 крана управления приводится в действие механизм 3 стеклоочистителя.


все про тормоза

я  /♦

 


Рис. 1.15. Пневматический привод тормозов автомобиля ЗИЛ-4314-10

Давление сжатого воздуха в баллонах ограничивается специальным разгрузочным устройством, которое уменьшает затрату мощности двигателя на привод компрессора и повышает долговечность последнего. Это устройство работает вместе с регулятором давления.


34

Регулятор давления (рис. 1.16, а) автоматически поддерживает необходимое давление сжатого воздуха в системе, впуская воздух в разгрузочное устройство компрессора и выпуская воздух из него. При достижении давления 0,7—0,74 МПа регулятор отключает подачу воздуха, а при давлении 0,56—0,6 МПа снова включает ее. В корпусе 8 регулятора под кожухом 1 помещены штуцер 5, впускной 10 и выпускной 11 шариковые клапаны, нагруженные через стержень 4 пружиной 2, и центрирующие шарики 13. В регуляторе имеются сетчатый


все про тормоза

 

а)

 

всавк

 

 

0

IK

 

 

 

 

— ^ . .-.

 

 

 

 

 

sir/'-:."-,' '-

ш

 

 

 

 

£~!

 

 

 

 

 

1 Iif"

1

К

 

 

ч

I

\

 

 

 

 

 

 

 

■-

ч

■   ^

 

u

 


Рис.  1.16. Регулятор давления (а) и предохранительный клапан (б)

фильтр 6, установленный в месте выхода воздуха из регулятора в разгрузочное устройство компрессора и металл окерамический фильтр 7, прижатый пробкой 9 в месте входа воздуха в регулятор из пневматической системы.

При давлении в системе до 0,7— 0,74 МПа сжатый воздух, преодолевая сопротивление пружины 2, открывает впускной клапан 10 и поступает в разгрузочное устройство компрессора.

В разгрузочном устройстве сжатый воздух давит на плунжер 13, который открывает впускной клапан 11. Компрессор в этом случае перекачивает воздух из одного цилиндра в другой, т. е. работает вхолостую.


35

При снижении давления до 0,56— 0,6 МПа впускной клапан 10 закрывается и выпускной клапан 11, опустившись вниз под действием пружины 2, сообщает разгрузочное устройство компрессора с атмосферой. Впускные клапаны 11 разгрузочного устройства закрываются, и компрессор начинает нагнетать сжатый воздух в пневматическую систему. Регулировка давления осуществляется вращением колпачков ой гайки 3, фиксируемой контргайкой 12.

Регуляторы давления шарикового типа применяют на автомобилях ЗИЛ и др. На автомобилях МАЗ-5335 применяют регулятор давления диафрагменного типа.

Предохранительный клапан (см. рис. 1.16, б) служит для предохранения пневматической системы от чрезмерного повышения давления при неисправности автоматического регулятора давления. В его корпус 15 ввернуто седло 14, в которое упирается шарик 16, прижимаемый к седлу стержнем 20 под действием пружины 17. Для регулировки клапана на заданное давление установлен винт 19 с контргайкой 18.

Клапан установлен на правом воздушном баллоне и отрегулирован на давление воздуха в системе, равное 0,9—0,95 МПа. При этом давлении шарик 16, преодолевая сопротивлений пружины открывает выход воздуха в атмосферу через отверстие в боковой стенке корпуса.

Воздушные баллоны 6 (см. рис. 1.15.) служат для хранения запаса сжатого воздуха, поступающего из компрессора. В них имеются краны 11 для слива конденсата воды и масла и предохранительный клапан 7. Для накачки сжатым воздухом шин используется кран 8 отбора воздуха, отверстие которого закрывается колпачковой гайкой.

При затормаживании автомобиля стояночным тормозом поворачивается валик приводного рычага, на конце которого насажен кулачок 23. Кулачок выдвигает шток 7, вызывая срабатывание верхней полости тормозного крана (как описано выше) и торможение колес прицепа. [6].


36

1.2.4 Комбинированный привод тормозов

Пневмогидравлический привод тормозов автомобиля «Урал-375» (рис. 1.17.) имеет следующее устройство.

Колодки 12, 11 и 9 колесных барабанных тормозных механизмов переднего, промежуточного (среднего) и заднего мостов автомобиля приводятся в действие колесными гидроцилиндрами 10 и 8 гидравлической части комбинированного привода. Колесные гидроцилиндры переднего и среднего мостов соединены трубопроводами с. главным тормозным цилиндром 4, а заднего монета — с главным тормозным цилиндром 6.

Таким образом, гидравлическая часть комбинированного пневмо-гидравлического привода состоит из двух независимых в работе гидроприводов. Пневматическая часть привода состоит из комбинированного тормозного крана 1 поршневого типа и двух пневмоцилиндров 5 и 7, соединенных с нижней секцией тормозного крана общим трубопроводом 3. От верхней секции тормозного крана через трубопровод 2 могут приводиться в работу тормозные механизмы прицепов с пневмоприводом. Пневматическая часть привода питается сжатым воздухом от компрессора, соединенного с воздушными баллонами.

При нажатии на педаль тормоза сжатый воздух поступает по трубопроводу 3 в пневмоцилиндры 5 и 7. В каждом цилиндре давление воздуха воспринимается двумя поршнями, и через шток и толкатель передается на поршни главных тормозных цилиндров 4 и 6 гидравлической части комбинированного привода. Таким образом, гидроприводы являются исполнительной частью комбинированного привода, а тормозной кран и пневматические цилиндры — его командной частью. Давление жидкости в колесных гидроцилиндрах 10 и 8


37

все про тормоза

Рис. 1.17. Схема комбинированного тормозного привода автомобиля

«Урал-375»

прямо пропорционально давлению воздуха в пневмоцилиндрах 5 и 7. Этим обеспечивается следящее действие комбинированного привода тормозов.

Гидравлическая часть комбинированного привода обеспечивает одновременно начало торможения всех колес автомобиля, а пневматическая часть— лёгкость управления и позволяет тормозить прицеп, буксируемый автомобилем. [6].


38

2 СОВРЕМЕННЫЕ ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ С АБС 2.1 Назначение АБС

Идея предотвращения блокирования колеса (юза) автомобиля при перетормаживании с помощью средств автоматики появилась достаточно давно Первые патентные сообщения об антиблокировочных устройствах относятся к середине 20-х годов. Более 30 лет назад были проведены первые испытания, и в 14-м издании (1941г.) автотехнического справочника Бюссена описана первая конструкция антибдокировочного устройства. При эксперименте по борьбе с опасностью блокирования колес во время торможения при помощи специальных устройств были достигнуты лишь незначительные успехи. Регулятор, который при любых условиях эксплуатации предотвращал бы блокирование колес, явился бы значительным шагом вперед в обеспечении безопасности движения автомобиля".

За свою многолетнюю историю средства борьбы с блокированием колеса прошли три фазы развития: механическую, электромеханическую и электронную. Высокие требования, предъявляемые к осуществлению такими устройствами своих функций в различных режимах движения и дорожных условиях привели к созданию электронных антиблокировочных систем (АБС). Современные АБС представляют собой весьма сложные по конструкции и логике работы системы автоматического управления рабочим процессом торможения, способные решать не только задачу предотвращения блокирования колеса, но и задачу оптимального управления с точки зрения реализации максимальных сцепных свойств колеса с дорогой во время торможения автомобиля.[2].

Мировая практика разработки и применения АБС в течение последнего десятилетия накопила богатый опыт. Достаточно сказать, что парк автомобилей, оборудованных этими системами, исчисляется в настоящее время сотнями тысяч. Десятки зарубежных автомобильных и электронных фирм занимаются усовершенствованием АБС. Наибольшего практического развития эта область


ш

техники нашла в США, где применение АБС на грузовых автомобилях предписывается федеральным стандартом по безопасности конструкции автомобилей.

Следует заметить, что прямого предписания устанавливать АБС стандарт не содержит. Однако он содержит требования к устойчивости автотранспортных средств при торможении и к их тормозной эффективности, которые невозможно выполнить без использования АБС. В частности, в п. 4.1. записано, что автотранспортное средство должно оставаться в коридоре шириной 3,66 м. Причем не допускается блокирования колес задней (а для трехосных автотранспортных средств и средней) оси при скоростях движения выше 16 км/ч.

Аналогичные предписания для стран Европы, по мнению специалистов, могут появиться в ближайшие пять лет.

Ведущие автомобильные фирмы Англии, Франции, Италии, ФРГ, стремясь укрепить свои позиции в борьбе за потенциальный рынок сбыта, уже освоили выпуск АБС и ее элементов. Некоторые из европейских фирм поставляют свою продукцию на американский рынок.

Активность зарубежных фирм показывает, что электронные АБС во всем мире считаются одним из наиболее перспективных средств повышения активной безопасности автомобилей. Повышенный интерес к проблеме АБС и участие в ее разработке большого числа специалистов различных стран в условиях конкурентной борьбы, естественно, привели к появлению весьма большого разнообразия технических решений в этой области. Количество патентов по АБС, появившихся в последние годы, исчисляется тысячами. В настоящей работе предпринята попытка систематического обзора основных направления в конструировании АБС и ее элементов.

Все электронные антиблокировочные системы состоят из трех структурных единиц: •  исполнительного  устройства,  способного  изменять  тормозной  момент,

прикладываемый к колесу, в соответствии с электрическими командами на

входе.


40

• поскольку тормозной момент изменяется за счет управления давлением в тормозных камерах или цилиндрах такие устройства называют модуляторами давления; электронного блока управления, который на основе текущей информации  о  движении  колеса  в  соответствии  с  принятым  законом управления   (алгоритмом)   вырабатывает   электрические   команды,   управляющие работой модуляторов давления;

• датчиков,   поставляющих   в   блок  управления   необходимую   рабочую информацию о параметрах движения колес и автомобиля.

В итоге можно сказать, что назначение антиблокировочной системы состоит в обеспечении вращения колес автомобиля в том диапазоне проскальзывания, который блок управления системы выбирает как соответствующий пику кривой продольного коэффициента проскальзывания.

Наибольшее значение для достижения высокого качества работы антиблокировочной системы имеет правильный выбор закона управления (алгоритма). Именно этим объясняется весьма высокая активность фирм -разработчиков АБС в области патентования алгоритмов. 3 настоящее время насчитывается несколько тысяч патентов, защищающих законы управления АБС. Несмотря на такое обилие технических решений в этом направлении, многие фирмы используют в своих изделиях одни и те же алгоритмы.

2.2 Требования, предъявляемые к АБС тормозов

Следует заметить, что прямого предписания устанавливать АБС стандарт не содержит. Однако он содержит требования к устойчивости автотранспортных средств при торможении и к их тормозной эффективности, которые невозможно выполнить без использования АБС. В частности, в п.4.1. записано, что автотранспортное средство должно оставаться в коридоре шириной 3,66 м. Причем не допускается блокирования колес задней (а для трехосных автотранспортных средств и средней) оси при скоростях движения выше 16 км/ч.


41

2.3 Принципиальная схема АБС

АБС могут быть реализованы на различной элементной базе и выполнены по существенно отличающимся друг от друга принципиальным схемам. Вместе с тем общность задач и объекта регулирования обусловливает наличие в рассматриваемой системе функциональных структур и узлов, служащих аналогичным целям.

Основным направлением разработки АБС в настоящее время является реализация блока управления на электронной элементной базе с целью создания наиболее надежных, алгоритмов функционирования способных к максимальной адаптации к эксплуатационным условиям и обладающих высоким и показателям и быстродействия. Для оптимального сочетания эффективности торможения и устойчивости автомобиля необходимы системы с обратной связью.

Подтверждением тому служат примеры разработанных и внедренных конструкций АБС за рубежом. Подавляющее большинство систем, созданных фирмами США, Англии, Франции, ФРГ и Японии, решено на основе схемы с обратной связью.

пытаны»

все про тормоза

Рис. 2.18. Принципиальная схема антиблокировочной системы


42

представлена принципиальная схема антиблокировочной системы автоматического регулирования тормозного момента с обратной связью на примере управления одним колесом. Помимо основных функциональных элементов: датчиков состояния, блока управления и исполнительного механизма в систему входят схемы, обеспечивающие нормальное функционирование блока и узел контроля и индикации исправности системы. Как видно из схемы величина момента на выход.

Состоит из функциональных элементов:  датчиков состояния,  блока

управления и исполнительного механизма в систему входят схемы, обеспечивающие нормальное функционирование блока и узел контроля и индикации исправности системы. Как видно из схемы величина момента на выходе тормозного механизма, в отличие от традиционных систем, определяется суммарным воздействием со стороны водителя и исполнительного механизма АБС, включенного в тормозной привод. При этом, как правило, максимальная величина тормозного момента зависит от усилия воздействия водителя на педаль, а полученные значения момента в диапазоне 0 — Мтмах — от управляющего действия исполнительного механизма АБС.

Состояние вращения затормаживаемого колеса автомобиля, находящегося в равновесии под действием сил и моментом со стороны тормозного механизма, дороги и шасси, контролируется датчиком Д1. Кроме того, датчики также могут устанавливаться на отдельных функциональных системах шасси автомобиля. Они прямо или косвенно отражают изменение параметров торможения, на основе обработки которых определяется момент достижения оптимального затормаживания колеса в данных эксплуатационных условиях. Количество датчиков обусловлено необходимостью в совокупной информации об изменении ряда параметров, на основе, которой можно с достаточной точностью судить о наступлении искомого момента. [7].

Информация от датчиков поступает в блок управления через фильтр предназначенный для исключения влияния различного рода помех на нарушение нормального функционирования системы. На основе полученной информации


43

логическая схема в соответствии со своим алгоритмом функционирования формирует команду управления и (1), которая через усилитель мощности передается на исполнительный механизм. В целом сигнал на срабатывание передается по элементам с нарастанием суммарного времени запаздывания Т.

При выходе из строя системы водитель информируется с помощью световых или звуковых средств индикации. В этом случае автомобиль должен затормаживаться без потери эффективности традиционным способом, что накладывает существенный отпечаток на конструкцию исполнительного механизма и характер его взаимодействия с основным приводом тормозов.

Механизм, который создает соответствующий момент Мт, приложенный к колесу автомобиля. При превышении тормозным моментом момента по сцеплению состояния динамического равновесия нарушается, что приводит к началу процесса блокирования колеса.

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика