Устройство тормозной системы легкового автомобиля

Тормозная система – это узел автомобиля, который отвечает за его своевременную остановку. Без него безопасное использование транспорта попросту невозможна. Сегодня устройство этого узла на большинстве автомобилей практически идентично. Рассмотрим ее конструкцию, работу и неполадки более детально.

Устройство тормозной системы

Тормозная система включает в себя 2 основных элемента:

• механизм;
• привод.

Тормозной механизм – это приспособление, которое предназначено для замедления вращения колеса (то есть создания тормозного момента). Его устанавливают как на задние, так и на передние колеса. Включает в себя подвижную и неподвижную части. Роль первой играет диск, а второй – колодки. Их крепят на специальном устройстве, именуемом суппортом.

Привод необходим для управления механизмом. В подавляющем большинстве современных авто (причем не только легковых) он гидравлический. Состоит из:

• педали тормоза, находящаяся в салоне транспортного средства;
• гидроусилителя;
• главного цилиндра;
• колесных цилиндров;
• соединительных шлангов и трубок.

Также есть и другие типы приводов. Они бывают:

• механическими – практически вышли из употребления, так как не предусматривают усиления и требуют большого усилия для остановки;
• пневматические – усиление происходит за счет сжатого воздуха, в основном используются на большегрузных автомобилях;
• электрические – усиление происходит за счет электромагнитного механизма, чаще всего применяются в дорогих легковых автомобилях;
• гибридные – сочетают 2 из перечисленных выше типов.

Принцип работы тормозной системы

Принцип действия узла выглядит следующим образом. Когда автомобилист нажимает на педаль, в усилителе, разделенном на две камеры с равным давлением жидкости в каждой из них, доступ в одну из частей перекрывается. При этом одна из камер, называемая атмосферной, открывается. Вследствие этого создается разница давлений.

Диафрагма, расположенная между камерами, меняет свое первоначальное положение, выгибаясь в сторону атмосферной. К ней прикреплен шток главного цилиндра, поэтому он начинает двигаться вместе с диафрагмой, повышая давление в открытом контуре системы. В результате этого происходит нагнетание жидкости по направлению к колесным цилиндрам. Под ее воздействием они выдвигаются и прижимают к дискам, закрепленным на колесах, колодки.

Из-за трения, которое возникает в этот момент, вращение колес постепенно замедляется. В результате транспортное средство останавливается.

Следует отметить, что тормозной насос устроен таким образом, что чем сильнее водитель нажимает на педаль, тем большая разница давлений складывается внутри этого узла. Таким образом, чем сильнее нажатие, тем интенсивнее торможение. Это позволяет автомобилисту четко контролировать процесс остановки.

Некоторые усилители имеют встроенный электронасос, который увеличивает разницу давлений. Их называют активными. Усиление в системах, которые ими оснащены, гораздо лучше, чем в традиционной гидравлике.

Типы тормозных систем автомобиля

У тормозных систем существует своя классификация. В каждом автомобиле имеется 3 различных тормозных системы:

• рабочая;
• запасная;
• стояночная;
• вспомогательная.

Рассмотрим каждый из этих типов более подробно.

Рабочая

Под рабочей тормозной системой понимается совокупность деталей и узлов, которые обеспечивают штатную остановку транспортного средства. Ее устройство и схема работы описаны выше.

Запасная

Запасная система предусмотрена на тот случай, если откажет рабочая. Ее главное назначение – выполнение аварийного торможения и предотвращение дорожно-транспортного происшествия. Она может быть реализована по-разному, но чаще всего встречаются 2 варианта.

• Контур рабочей. В этом случае она представляет собой отдельный замкнутый контур рабочей системы, который активизируется при отказе тормозов. Для такой системы используют название двухконтурная.
• Отдельная подсистема. В данном случае запасная система выполняется в виде отдельной подсистемы, которая никак не связана с основной. Подобная конструкция считается более надежной, так как позволяет выполнить торможение даже в случае серьезных неисправностей.

Стояночная

Используется для того, чтобы удерживать транспортное средство на одном месте в течение длительного времени. Срабатывает при включении ручного тормоза. В подавляющем большинстве случаев является механической и не использует для усиления гидравлику или пневматику.

Вспомогательная

Предназначена для поддержания постоянной скорости машины в течение продолжительного времени (например, при длительных спусках, или там, где нужно долго ехать на холостом ходу). Устанавливается на грузовых автомобилях с пневматической системой торможения. Подразумевает подачу в цилиндры не топливной смеси, а воздуха под давлением. В результате силовой агрегат не только не приводит транспортное средство в движение, но и препятствует такому движению.

Воздух в цилиндры подается непосредственно из пневмосистемы – она связана с ними посредством специальной заслонки, которая открывается после нажатия соответствующей кнопки, установленной в салоне автомобиля.

Использование вспомогательной системы значительно снижает нагрузку на рабочую, тем самым предотвращая ее преждевременный износ и возникновение неисправностей. Кроме того, подобное передвижение гораздо безопаснее – если один из узлов выйдет из строя, то его функции выполнит второй. Это особенно актуально для большегрузных авто.

Виды тормозных приводов

Выше говорилось, что автомобильные тормозные приводы подразделяются:

• механическими;
• гидравлическими;
• пневматическими;
• гибридными.

Поговорим о каждой из разновидностей более детально.

Механический

Не предусматривает дополнительного усиления нажатия педали. Последняя связана с тросом, который идет к колодкам передних колес и уравнителю, с которого тянется к задним. При нажатии трос приводится в движение и задействует колодки, которые прижимаются к дискам.

В настоящее время подобная схема используется для организации стояночных систем.

Главные достоинства такого привода – простота и очень высокая надежность. А главный недостаток – необходимость прикладывать значительное усилие для остановки транспортного средства.

Гидравлический

Наиболее распространенное конструктивное решение в современных легковых автомобилях. Более подробно его устройство и принцип работы описаны выше. Чаще всего используется в качестве рабочей системы, так как относительно прост, надежен и обеспечивает хорошее усиление усилия, которое водитель прилагает водитель для нажатия на педаль.

Главный плюс привода – простота и хорошее усиление нажатия. К минусам можно отнести более сложное устройство по сравнению с механическим.

Пневматический

В данном случае усиление нажатия на педаль происходит за счет воздействия сжатого воздуха. Он хранится в специальной емкости, именуемой ресивером. Туда воздух нагнетается с помощью компрессора, который работает за счет оборотов двигателя.

Педаль связана с клапаном, который расположен между контуром системы и ресивером. При нажатии на нее клапан открывается и воздух под давлением поступает на главный, а затем на колесные цилиндры, которые приводят в движение колодки.

Главные достоинства приводов подобного типа – фактическая неисчерпаемость ресурсов. Ведь в них не нужно время от времени менять тормозную жидкость. Недостатков 2:

• более долгое по сравнению с другими типами срабатывание;
• отъем части энергия двигателя для работы компрессора.

Комбинированный

Также существуют комбинированные, или гибридные, приводы. Чаще всего можно встретить пневмогидравлические. В них, как и в гидравлике, усилие с педали на колодки передает тормозная жидкость. Однако давление в данном случае обеспечивает не диафрагма, а компрессор, в который нагнетается сжатый воздух за счет оборотов двигателя. Подобный тип привода объединяет свойства двух разновидностей.

В дорогих моделях автомобилей часто объединяют гидравлический и электрический привод. Схема работы похожа на пневмогидравлику, только давление жидкости усиливается не путем использования не компрессора, а за счет электрической аппаратуры.

Возможные неисправности тормозной системы автомобиля

Признаками неисправности могут служить следующие «симптомы»:

• когда машина тормознула, раздается резкий свист или скрежет;
• торможение неэффективно и транспортное средство проделывает слишком большой тормозной путь;
• у педали существенно увеличился ход;
• педаль опустилась;
• на панели индикаторы постоянно показывают низкий уровень жидкости в гидравлике (даже после обслуживания и дозаправки);
• сильная вибрация педали.

Причин подобных проявлений может быть несколько. Вот наиболее распространенные.

• Утечка. Приводит к таким «симптомам», как постоянный низкий уровень жидкости или увеличение тормозного пути. Вызывается повышенным износом или механическими повреждениями деталей (причем не только патрубков, по которым течет жидкость, но и цилиндров и даже колодок). Проблема решается обследованием авто на предмет утечки и заменой вышедшей из строя детали.
• Неисправность главного цилиндра. Приводит к увеличению мягкости педали. На практике вызывается клином цилиндра из-за перегрева или износа. Сопровождается снижением эффективности торможения. В случае перегрева цилиндра из-за повышенного давления регулируют или меняют усилитель. Если проблема возникла по причине износа цилиндра, то замене подлежит именно он.
• Повышенный износ диска. Сопровождается вибрацией педали при нажатии. Также может появляться скрежет. «Лечится» заменой диска.
• Попадание воздуха в жидкость. Вызывается неправильным обслуживанием и заправкой, а также нарушением работы атмосферной камеры усилителя. Приводит к существенному снижению эффективности торможения и увеличению ходя педали. Устраняют проблему путем перезаправки жидкости. Если проблемы в усилители, то его ремонтируют или меняют.
• Вибрация дисков. Вызывает визг при торможении. Решается расточкой диска и колодок или их полной заменой на новые.