Научная библиотека

Детальное рассмотрение вопроса

Если немного углубится в принцип действия данного узла, все будет несколько интереснее. Тормозная система во время работы двигателя (движения автомобиля) накачивает воздух в баллоны, педаль тормоза при этом должна быть отпущена. Далее воздух под давлением устремляется к тормозному крану, а если к грузовику прикреплен прицеп, то от крана кислород по верхней секции переводится еще и в баллоны прицепа, образуя таким образом непрерывный контакт.

Как только водитель выжимает педаль тормоза, верхняя секция должны резко перекрыться, соответственно контактирование двух составляющих прерывается, и открывается тормозной кран. Далее, после открытия крана, воздух должен поступить пневматические камеры, и машина вместе с прицепом начинает торможение. Важный момент тут в том, что верхняя секция отвечает именно за приведение в работы тормозной системы прицепа.

За остановку тягача, в роли которого выступает сам грузовой автомобиль, отвечает нижняя секция тормозной системы. Действие тут происходит абсолютно аналогичное тому, что было описано в предыдущем абзаце, однако рассмотрим механизм действия еще более пристально.

После попадания воздуха в пневмокамеры, он начинает продавливать диафрагму. Она в свою очередь сжимает встроенную внутри пружину. Далее давление от воздушных толчков продавливает толкатель, и все усилие передается на рычаг разжимной кулачок. Затем, кулачок, а вернее установленный на нем валик, начинает поворачиваться и разводит тормозные колодки в стороны, таким образом, тормозная система заставляет машину останавливаться. Отпуская педаль тормоза, процесс оборачивается вспять, встроенные пружины возвращаются на свои места, а излишки воздуха уходят наружу.

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.

Виды вело-тормозов

• дисковая (механические тормоза или гидравлические);
• ободная (V-брейки и U-брейки, клещевые, а кроме того, кантилеверные тормоза);
• педальная или по-другому барабанная (втулочная);
• стремянная;
• роллерная (тоже втулочная).

Задними втулочными тормозами (барабанными, роллерными) оснащаются следующие вело-модели:

• городские односкоростные;
• детские;
• складные.

А на горных, шоссейных, гибридных и туристических, а также на передних колесах городских и складных великов ставят тормоза ободные.

Что касается дисковых тормозов различных конфигураций, то они буквально необходимы там, где требуется превосходная велосипедная проходимость.

Классификация тормозных систем автомобиля

На современных автомобилях устанавливаются три-четыре вида тормозных систем:

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

Основная и самая эффективная тормозная система автомобиля – рабочая. Она используется во всё время движения для регулирования скорости и полной остановки. Ее устройство довольно простое. Приводится она в действие нажатием на педаль тормоза правой ногой водителя. Такой порядок обеспечивает одновременный сброс оборотов двигателя, за счет снятия ноги с педали акселератора, и торможение.

Стояночная тормозная система, как следует из названия, предназначена для обеспечения неподвижности транспортного средства во время длительной стоянки. На практике опытные водители оставляют машину с включенной первой или задней передачей. Однако на больших склонах этого может оказаться недостаточно. Ручной стояночный тормоз используют также при трогании с места на неровных участках дороги, когда правая нога должна быть на педали газа, а левая выжимает сцепление. Плавно отпуская рукой рычаг тормоза, включая одновременно сцепление и прибавляя газ, удается предотвратить произвольное скатывание автомобиля под уклон.

Вспомогательная тормозная система устанавливается на большегрузных автомобилях, например, на отечественных КамАЗах, МАЗах, КрАЗах. Она предназначена для снижения нагрузки на основную рабочую систему во время длительного торможения – при движении в горах или по холмистой местности.

Торможение

За остановку отвечает нижняя секция. Суть процесса сводится к следующему: воздух, проникший в камеры, давит на диафрагму, сжимающую внутреннюю пружину. Затем давление идет на толкатель и на разжимной кулачок.

Валик кулачка поворачивается и разводит тормозные колодки в стороны, что заставляет автомобиль останавливаться. Приведя педаль в первоначальное положение, пружины возвращаются на свои места, а остаток давления сбрасывается.

Стояночная система

Стояночный тормоз, он же ручник, – неотъемлемая часть управления. Эта система удерживает автомобиль на месте даже под уклоном. Чтобы сбросить давление в пружинном энергоаккумуляторе (ЭА) цилиндра, водитель обязан зафиксировать ручной тормоз в определенном положении. ЭА дает напряжение на систему, чтобы колодки плотно прижались к барабану.

Благодаря такому процессу возможна остановка грузовика, даже если воздушное давление в пневмосистеме отсутствует, что гарантирует безопасное управление тягачом. Если произошло повреждение крана, следует его заменить как можно скорее. Учитывая конструкцию и число выходов, существует два типа кранов: по строению – с поворотной ручкой или отклоняемой.

В механизме крана для грузового транспортного средства предусмотрено четыре выхода. Ручка крана, выжатая до конца, позволяет воздушному давлению свободно передвигаться от части ресивера в энергоаккумулятор, вследствие чего происходит растормаживание автопоезда.

Перевод ручки в противоположное положение заставляет клапан направить воздушный поток в другую часть так, чтобы закрыть ему доступ от ресивера. Как результат, энергия воздуха сокращается, пружины растягиваются, и происходит затормаживание.

Вспомогательная система

Вспомогательная система.

В случае отказа рабочих тормозных контуров автопоезд может затормозить с помощью пружинных энергетических аккумуляторов цилиндров. Сила упругости сжимает их для приостановки.

Давление частично сбрасывается до нужной отметки. Например, КамАЗ устанавливают сразу четыре механизма, имеющих общую конструкцию, но работающих изолировано друг от друга: основная или рабочая, запасная, стояночная и вспомогательная.

Если из строя вышла одна или две системы, водитель способен остановить многотонный грузовик в любых условиях.

Гарантийные обязательства:

Гарантийный срок на оборудование составляет тот срок, который прописан заводом-изготовителем или 12 месяцев со дня подписания товарно-транспортной накладной, если иное не предусмотрено. Гарантии производителя содержатся в инструкции по эксплуатации.

Гарантийные обязательства не распространяются на естественный износ, а также ущерб, возникший вследствие неправильного или небрежного хранения, обслуживания или чрезмерной нагрузки, применения Оборудования не по назначению, недостаточного и/или неправильного монтажа и пуска в эксплуатацию не по техническим инструкциям Поставщика по монтажу и/или сборке и пуску. Гарантийные обязательства Поставщика не распространяются на расходные материалы и части, срок службы которых меньше гарантийного срока, а также на повреждения механического, химического, термического или иного внешнего воздействия. Покупатель осуществляет транспортировку товара или неисправных запасных частей до сервисного центра Поставщика и обратно — за свой счет, если иное не прописано в договоре.

Как работает тормозная система с пневматическим приводом?

Итак, как же заставить воздух работать на нас? Чтобы разобраться в этом, давайте рассмотрим общее устройство пневмотормозов. Простейшая схема состоит из таких элементов:

• компрессор;
• ресивер (воздушный баллон);
• кран;
• тормозной цилиндр (камера);
• колодки;
• педаль.

Схема простейшего пневмотормоза автомобиля

Работают вышеперечисленные механизмы вместе следующим образом. Одним из ключевых игроков команды выступает компрессор, который постоянно во время движения закачивает под давлением воздух в ресиверы.

В остальной части системы в это время держится низкое давление, но как только Вы нажимаете педаль – всё меняется.

В момент нажатия поворотная пробка крана изменяет положение и соединяет ресиверы с тормозным цилиндром. Попавший в него под большим давлением воздух, давит на диафрагму, которая в свою очередь перемещает шток, соединённый одним концом с разжимным кулаком.

Этот кулак последнее препятствие между энергией сжатого воздуха и тормозными колодками, которые сдаются под его напором и зажимают тормоза.

Когда педаль отпущена, кран возвращается в исходное положение, тем самым соединяя тормозную камеру с атмосферой. Давление в ней падает, тормоза отпускаются.

Принцип действия тормозной пневмосистемы

В основу заложен принцип использования энергии сжатого воздуха, нагнетаемый процессором и сохраняемый в емкостях. Если описывать просто, то воздух из емкостей передается в компрессор.

Зажимая педаль тормоза, сила передается на кран, создающий давление в тормозных камерах, задействующиеся рычагом тормозного устройства. Когда водитель отпускает педаль, рычаг слабеет, и процесс останавливается.

Современные тягачи оборудованы системой Wabco, Knorr-Bremse, Haldex. Wabco зарекомендовала себя надежной и эффективной системой благодаря АБС. Двухосные полуприцепы снабжены антиблокировкой 2S/2M, трехосные – 4S/3M. Компания Wabco выпускает диагностические приборы и программное обеспечение, которые позволяют обнаружить дефекты и произвести тестирование.

Неисправности дисковых торомозов

Внешние

• Наличие странных посторонних шумов, когда автомобиль тормозит.
• Присутствие отклонений при прямолинейном движении.
• Необходимость повышенных усилий на педаль.
• Увеличение хода педали.
• Необходимость уменьшения усилий на педаль (причем педаль порою даже проваливается).
• Наличие вибрации.
• Дефекты механического характера.

Причины поломок

• Несоблюдение эксплуатационных правил при торможении;
• Воздействие внешних факторов;
• Комплектующие плохого качества и так далее.

Для их предотвращения необходима еженедельная проверка тормозной системы. Внутри бачка должна быть тормозная жидкость в определенном количестве, на колесах и комплектующих не должно быть никаких подтеков.

Эксплуатация и основные неисправности

Инструкция по эксплуатации содержит основные сведения о механизме транспорта, подготовке его к работе, правилах и периодичности обслуживания, основных неисправностях, принципах работы системы переключения передач, тормозного механизма. Следование рекомендациям производителя позволит продлить срок службы техники.

Немецкие механизмы отличаются высоким качеством и надежностью. Производитель заявляет о ресурсе в 1000 тыс. км пробега. Но это возможно только при периодическом обслуживании и правильной эксплуатации транспорта. Двигатель, выпускаемый в Германии, отличается требовательностью к качеству топлива. Особенности эксплуатации тягача КамАЗ-5490 Neo:

• необходимость в высоком качестве топлива;
• надежность устройства при грамотном обслуживании;
• возможность ремонтных работ только в сервисных центрах, которых в России мало.

При возникновении легких поломок можно использовать схему и руководство по ремонту для самостоятельных работ. В противном случае стоит обратиться в сервисную службу.

Коды ошибок

1. Переключатель диагностики мотора на панели приборов удерживать в нижнем и верхнем положении более 2 секунд.
2. После того как вы отпустите рычаг, посмотрите на светодиодный фонарь, он начнет мигать, сообщая комбинацию ошибки.
3. При последующем нажатии на переключатель фонарь укажет следующую ошибку.
4. Модернизированные приборы на КамАЗ Нео выводят коды в виде чисел.
5. После ликвидации поломки необходимо сбросить ошибки. Для этого необходимо заглушить мотор, выключить зажигание, открыть капот. Потребуется отключить клемму «минус» у аккумулятора, через минуту поставить ее на место.

После этого процесс диагностики будет завершен, все ошибки будут удалены из памяти устройства.

Рассмотрим коды ошибок, встречающихся чаще всего:

1. 4334. Расшифровка: отключение мочевины.
2. Spn — нарушен контроль за подачей мочевины.
3. 221 — сломана педаль подачи топлива. Необходимо проверить механизм на обрывы и замыкание.
4. 334 — проблема в механизме управления наддувом. Следует убедиться в подключении исполнительного устройства наддува.

Диагностика КамАЗ-5490 проводится с помощью бортового компьютера, на котором можно видеть коды неисправностей. Зная причину проблемы, поломки можно устранить самостоятельно.

Электросхема

• устройство запуска силового агрегата;
• освещение кабины;
• поворотники, фары, аварийный сигнал;
• система очистки стекла, отопление и энергоснабжение;
• противоугонный механизм;
• панель приборов;
• аудиосистема;
• предохранительный блок;
• блок управления.

Данные узлы будут нормально функционировать только при удовлетворительном состоянии электрооборудования самосвала.

Не работают дворники

Система стеклоочистителей состоит из электрических механизмов и омывателей ветрового стекла. Электросхема указывает на порядок соединения узлов, переключателей, предохранителей и других элементов. Причина поломки может быть в моторчике, необходимо заменить щетки для нормального функционирования дворников.

Неисправности тормозной системы автомобиля

Есть несколько основных неполадок, которые могут произойти с тормозами:

Износ тормозных колодок, дисков, их неисправность, деформация и т.д. Все мы знаем, что тормозные колодки и диски не вечные, но периодически забываем об их существовании. Зато они сами напоминают нам, когда начинают скрипеть, свистеть, скрежетать и издавать другие ненормальные звуки. Если диагностика показала, что колодки вышли из строя, нужно менять и их, и диски;
Проблема с гидросистемой. Это может быть и утечка через поврежденные шланги, и воздушная пробка, и изношенные прокладки главного цилиндра. О таких неполадках говорит увеличенный ход педали тормоза. Ремонт заключается в поиске протечки, устранении неисправности, замене изношенных деталей, прокачке системы;
Вышел из строя вакуумный усилитель. В этом случае при нажатии на педаль будет чувствоваться большее сопротивление, чем обычно

При осмотре нужно обратить внимание на состояние усилителя;
Клин поршня ГТЦ. Когда такое случается, в гидросистеме создается постоянное давление, которое действует, в том числе, и на тормозные суппорта

То есть колёса будут тяжелыми, замедленными. Нужен демонтаж, проверка и ремонт главного тормозного цилиндра, после чего можно ездить дальше.

Схема дисковых тормозов

Дисковый тормозной механизм состоит из тормозного диска, который закреплен на колесе и вращается вместе с ним, двух неподвижных колодок, которые установлены внутри суппорта по обе стороны от тормозного диска.

Суппорт крепится на кронштейне. На суппорте, в его пазах также крепятся рабочие цилиндры, которые во время торможения прижимают тормозные колодки к диску.

Тормозные колодки после отпускания педали тормоза возвращаются в исходное положение пружинными элементами.

Тормозной диск в процессе торможения, под воздействием сил трения сильно нагревается. Охлаждение тормозных дисков происходит за счет конвективного омовения потоком воздуха. Для улучшения отвода накапливаемого диском тепла в нем делаются специальные отверстия и в этом случае диск является вентилируемым. Для еще большего повышения эффективности процесса торможения и нивелирования последствий перегрева диска на спортивных и скоростных автомобилях устанавливают тормозные диски, изготовленные с применением специальных керамических материалов.

Тормозной привод служит для обеспечения управления всеми составляющими тормозного механизма. В современных тормозных системах применяются такие типы тормозных приводов: механический, пневматический, гидравлический, электрический и комбинированный.

Механический привод применяется в стояночной тормозной системе (ручник). Механический привод — это система тяг, тросов и рычагов, которые служат для соединения рычага стояночного тормоза с тормозным механизмом задних колес автомобиля.

Существует также система механического привода стояночного тормоза, приводимая в действие с помощью ножной педали.

Гидравлический привод является наиболее распространенным типом привода в рабочей системе тормозов. Конструкция гидравлического привода включает: педаль тормоза, главный тормозной цилиндр, вакуумный усилитель тормозов, рабочие цилиндры, шланги и трубопроводы.

Принцип работы гидравлического привода тормозов описан чуть выше.

Для обеспечения надежности тормозной системы работа гидравлического привода организуется по двум (как правило) независимым контурам. При поломке одного контура, его функции берет на себя другой контур. Рабочие контуры могут дублировать функции друг-друга либо выполнять часть какую-то часть функций второго контура. Возможно также и выполнение каждым контуром строго своих функций. Наиболее распространенной является диагональная схема работы контуров.

Пневматический привод используется преимущественно в тормозной системе грузовых автомобилей.

Комбинированный тормозной привод, как следует из названия, представляет собой сочетание (комбинацию) двух видов привода (электропневматический, например).

Далее скажем пару слов о дополнительных системах, которые делают автомобиль более безопасным…

Анти-блокировочная система ABS, предназначается для предотвращения блокирования колес автомобиля во время очень сильного нажатия на педаль тормоза, что позволяет избежать движения юзом, и сохранить контроль над автомобилем. В состав системы ABS (Antilock Brake System) входят три элемента – это датчик измерения скорости, который устанавливается на каждом колесе, модулятор давления тормозной жидкости и блок управления системой ABS.

Система TCS создана на основе системы ABS и предназначена для предотвращения пробуксовывания колес во время слишком резкого старта или на скользкой дороге. Система (Traction Control System) существует и под названиями: ASR, ASC, ETS. Она отличается от системы ABS только наличием модифицированного блока управления.

ESP. Еще одной полезной системой, которая может устанавливаться на автомобиле, является система электронной стабилизации колес ESP. Эта система работает в повороте, причем его угол и скорость не имеют значения, при возникновении заноса задней оси автомобиля, ESP (Electronic Stability Program) обеспечивает подтормаживание переднего наружного колеса. В такой ситуации образуется стабилизирующий момент, возникающий между колесами автомобиля, который возвращает движущийся автомобиль на безопасную траекторию.

Типы тормозных систем автомобиля

• 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.

Недостатки

Теперь рассмотрим минусы устройства:

• Относительно медленное срабатывание по причине особенностей сжимаемого воздуха.
• Ремонт пневматического привода требует полной или частичной замены элементов.
• Сложность конструкции и высокая стоимость многоконтурной модификации.
• Большие вес и размеры, по сравнению с гидравлическим аналогом.
• Значительные затраты мощности на компрессорный привод.
• Возможность поломки узла при замерзании конденсата зимой.

Тормозной пневмопривод обеспечивает высокое усилие, при этом содержит массу элементов. Например, на КамАЗе эта часть включает в себя порядка 25 приборов, 6 ресиверов, около 70 метров трубопроводов.

Устройство пневматического привода тормозной системы

Воздушные баллоны предназначены для хранения охлажденного запаса сжиженного воздуха. В их конструкции предусмотрены краны для удаления конденсата, а также предохранительный клапан. От засорения устройство защищает гайка колпачкового типа.

Корпус регулятора давления закрыт кожухом, имеет штуцер со штоком клапанов. На шток воздействует пружинный механизм, который оснащен регулирующим колпаком. В центральной консоли корпуса расположен впускной и выпускной клапан. Канал соединяется через фильтр и впускное отверстие с баллонами, а также разгрузочным устройством. В нижней части корпуса предусмотрена пробка.

Если давление в магистрали достигает показателя ниже 560 кН/кв.м, воздушная масса выходит в атмосферу. Плунжеры при этом освобождают впускные клапаны, компрессор начинает нагнетать воздух в систему.

Детальное рассмотрение вопроса

Если немного углубится в принцип действия данного узла, все будет несколько интереснее. Тормозная система во время работы двигателя (движения автомобиля) накачивает воздух в баллоны, педаль тормоза при этом должна быть отпущена. Далее воздух под давлением устремляется к тормозному крану, а если к грузовику прикреплен прицеп, то от крана кислород по верхней секции переводится еще и в баллоны прицепа, образуя таким образом непрерывный контакт.

Как только водитель выжимает педаль тормоза, верхняя секция должны резко перекрыться, соответственно контактирование двух составляющих прерывается, и открывается тормозной кран. Далее, после открытия крана, воздух должен поступить пневматические камеры, и машина вместе с прицепом начинает торможение. Важный момент тут в том, что верхняя секция отвечает именно за приведение в работы тормозной системы прицепа.