Гидравлическая тормозная система автомобиля устройство

По конструктивному исполнению дисковых тормозных механизмов их подразделяют на открытые и закрытые, одно- и многодисковые, а в зависимости от конструкции диска различают механизмы со сплошным и вентилируемым, металлическим и биметаллическим дисками.

Самый простой, сплошной диск применяется в тех случаях, когда возможно активное охлаждение дискового тормоза. Вентилируемый диск выполняется в виде крыльчатки-турбины.

По способу крепления скобы различают дисковые тормозные механизмы с фиксированной и плавающей скобой.

Рис. Дисковый тормоз: а — общий вид; б — поперечный разрез; 1 — тормозной диск; 2 — кожух; 3 — тормозные колодки; 4 — суппорт; 5 — трубка; 6 — клапан удаления воздуха; 7 — рабочий тормозной цилиндр; 8 — подвижные поршни; 9 — уплотнительное кольцо; 10 — резиновая манжета; 11 — фрикционные накладки

Дисковый тормоз с фиксированной скобой обеспечивает большое приводное усилие и повышенную жесткость механизма. В дисковом тормозе вращающейся деталью является тормозной диск 7, изготовленный, как правило, из чугуна и жестко прикрепленный к ступице колеса. К диску с двух сторон прижимаются тормозные колодки 3 с фрикционными накладками 11, установленные в защитном суппорте 4, прикрепленном к неподвижной стойке подвески. Внутри суппорта в специальные пазы установлены цилиндры 7 с поршнями, прижимающие тормозные колодки к диску в момент торможения. Под действием сил трения вращение диска прекращается, колеса автомобиля останавливаются. Снаружи тормозной диск закрыт диском колеса, а изнутри — защитным штампованным кожухом 2.

Дисковые тормоза устанавливают на некоторых моделях грузовых автомобилей на передних колесах. Для управления такими тормозами применяется в основном гидравлический привод. Тормозная жидкость подается в полость тормозного цилиндра по трубкам от главного тормозного цилиндра. Для соединения тормозных цилиндров, расположенных по обе стороны диска, и выравнивания давления тормозной жидкости служит трубка 5. Тормозные колодки перемещаются в осевом направлении на специальных пальцах, служащих направляющими.

Дисковые тормоза, работающие в масле, широко используются в трансмиссиях современных гусеничных машин.

Содержание

1 Принцип работы гидравлической тормозной системы
- 1.1 Регулятор давления
- 1.2 Вакуумный усилитель тормозов (ВУТ)
2 Классификация тормозных систем
- 2.1 Рабочая тормозная система
- 2.2 Стояночный тормоз
- 2.3 Запасная тормозная система
- 2.4 Вспомогательная система
3 Обслуживание тормозных дисков и колодок
- 3.1 Износ и замена дисков
- 3.2 Износ и замена колодок
4 Устройство механизма торможения
- 4.1 Рабочая система
- 4.2 Дублирующий тормоз
- 4.3 Стояночный механизм
- 4.4 Вспомогательная система
5 Типы тормозных механизмов
- 5.1 Барабанные
- 5.2 Дисковые
6 Плюсы и минусы дисковых тормозов в сравнении с барабанными

Принцип работы гидравлической тормозной системы

Работа гидравлического механизма торможения происходит в таком порядке:

При нажатии педали происходит передача механического усилия к поршню ГТЦ.
При движении внутри главного цилиндра поршень создает увеличенное давление ТЖ в шлангах (трубках), перемещаясь внутри которых, жидкость поступает в колесные цилиндры.
Поршни начинают двигаться, когда жидкость, поступая в цилиндры, оказывает на них давление. В свою очередь они воздействуют на колодки, в результате чего они в зависимости от типа системы сдвигаются, сжимая с двух сторон и блокируя тормозной диск, либо раздвигаются, распирая изнутри барабан.
Тормозные планки, вступая в плотный контакт с поверхностью диска (барабана), замедляют движение колеса. Таким образом, автомобиль может снизить скорость до нужного предела или полностью остановиться.

1 — тормозной диск; 2 — скоба тормозного механизма передних колес; 3 — передний контур; 4 — главный тормозной цилиндр; 5 — бачок с датчиком аварийного падения уровня тормозной жидкости; 6 — вакуумный усилитель; 7 — толкатель; 8 — педаль тормоза; 9 — выключатель света торможения; 10 — тормозные колодки задних колес; 11 — тормозной цилиндр задних колес; 12 — задний контур; 13 — кожух полуоси заднего моста; 14 — нагрузочная пружина; 15 — регулятор давления; 16 — задние тросы; 17 — уравнитель; 18 — передний (центральный) трос; 19 — рычаг стояночного тормоза; 20 — сигнализатор аварийного падения уровня тормозной жидкости; 21 — выключатель сигнализатора стояночного тормоза; 22 — тормозная колодка передних колес

Все это происходит, когда водитель жмет на педаль, сообщая тормозу физическое усилие. Когда нога убирается с педали, происходит выравнивание давления жидкости внутри механизма, после чего поршень ГТЦ возвращается на свое место. Возвратные пружины, воздействуя на колодки, убирают их от поверхности диска (со стенок барабана).

В состав простейшего гидропривода входят:

Тормозная педаль.
Главный цилиндр (ГТЦ).
Колесные цилиндры.
Шланги и трубки.
Регулятор давления (РД).
Вакуумный усилитель (присутствует не во всех системах).

ГТЦ в различных машинах могут слегка отличаться по конструкции, но при этом принцип работы у них всегда одинаков. Бачок для тормозной жидкости соединен с основной магистралью, благодаря чему при работе тормозного механизма постоянно компенсируются:

Утечка жидкого состава через уплотнения цилиндров.
Увеличение объема колесных цилиндров при стирании фрикционных накладок на колодках.
Расширение ТЖ в результате нагревания.

Контуры управления торможением могут быть диагональными или параллельными, они разделены с помощью ГТЦ. Благодаря этой схеме тормозная система не утрачивает работоспособности, даже если один из контуров выходит из строя. Это способствует надежной работе механизма и безопасному управлению транспортным средством.

Регулятор давления

Задача этой детали состоит в том, чтобы во время быстрого торможения уменьшить давление в задних колесных цилиндрах. Дело в том, что когда водитель интенсивно нажимает тормозную педаль, срабатывает сила инерции, за счет которой масса, а значит, и центр тяжести машины уходит вперед, а колеса, расположенные на задней оси, мгновенно разгружаются. Это может стать причиной заноса, и регулятор перераспределяет давление, чтобы задние колеса не потеряли контакт с дорожной поверхностью.

1 — корпус регулятора давления тормозов; 2 — поршень; 3 — защитный колпачок; 4, 8 — стопорные кольца; 5 — втулка поршня; 6 — пружина поршня; 7 — втулка корпуса; 9, 22 — опорные шайбы; 10 — уплотнительные кольца толкателя; 11 — опорная тарелка; 12 — пружина втулки толкателя; 13 — кольцо уплотнительное седла клапана; 14 — седло клапана; 15 — уплотнительная прокладка; 16 — пробка; 17 — пружина клапана; 18 — клапан; 19 — втулка толкателя; 20 — толкатель; 21 — уплотнитель головки поршня; 23 — уплотнитель штока поршня; 24 — заглушка; A, D — камеры, соединенные с главным цилиндром; В, С — камеры, соединенные с колесными цилиндрами задних тормозов; К, М, Н — зазоры; Е — дренажное отверстие

Вакуумный усилитель тормозов (ВУТ)

Этот элемент отвечает за повышение давления рабочей жидкости в механизме торможения. Как правило, он включается в общий модуль с ГТЦ. В состав ВУТ входит круговая камера, которая разделена внутри на 2 части посредством упругой диафрагмы. Одна из частей камеры соединена с впускным коллектором силового агрегата с помощью клапана. Там создается вакуум, в то время как вторая часть сообщается с атмосферой. Надавливание педали способствует повышению давления, которое передает вакуум на поршень ГТЦ. В результате значительно увеличивается сила, с которой планки система торможения прижимаются к поверхности диска (барабана).

Вакуумный усилитель: 1 – фланец крепления наконечника; 2 – шток; 3 – возвратная пружина диафрагмы; 4 – уплотнительное кольцо фланца главного цилиндра; 5 – главный цилиндр; 6 – шпилька усилителя; 7 – корпус усилителя; 8 – диафрагма; 9 – крышка корпуса усилителя; 10 – поршень; 11 – защитный чехол корпуса клапана; 12 – толкатель; 13 – возвратная пружина толкателя; 14 – пружина клапана; 15 – клапан; 16 – буфер штока; 17 – корпус клапана; А – вакуумная камера; В – атмосферная камера; С, D – каналы

Классификация тормозных систем

Современные автомобили оснащены следующими видами тормозных систем:

● рабочей системой;

● стояночной;

● вспомогательной системой ;

● запасной.

Рабочая тормозная система

Рабочая тормозная система является основной и, соответственно, наиболее эффективной. Служит для снижения скорости и остановки. Приводится в действие при нажатии водителем правой ногой на педаль тормоза, далее приводится механизм сжатия (тормоза дискового типа) или разжатия (тормоза барабнного типа) тормозных колодок тормозных механизмов всех колес одновременно.

Стояночный тормоз

Стояночная тормозная система служит для обеспечения неподвижного состояния автомобиля при длительной стоянке. Многие водители фиксируют машину, включив первую или заднюю передачу. Правда на крутом склоне этой меры может не хватить.

Стояночный тормоз также используют для трогания с места на участке дороги с уклоном. В этом случае правая нога находится на педали газа, а левая на педали сцепления. Плавно отпуская ручник, включают сцепление и одновременно прибавляют газ, это исключает скатывание под уклон.

Запасная тормозная система

Запасную тормозную систему разработали для подстраховки основной рабочей, на случай отказа. Она может быть выполнена как автономное устройство, но чаще всего выполняется как один из контуров основной системы.

Вспомогательная система

Вспомогательной тормозной системой в основном оснащают большегрузные автомобили, такие как КамАЗ, МАЗ, и естественно все грузовики иностранного производства. Вспомогательные системы снижают нагрузку с основной при длительном торможении, например, в горной и холмистой местности.

К примеру так называемый, горный тормоз. Торможение происходит двигателем, при движении автомобиля на передаче. Принцип его заключается в том, что кратковременно, специальными заслонками перекрываются впускные и выпускные патрубки, а так же прекращается топливо для работы двигателя. В цилиндрах создается вакуум и двигатель начинает затруднять движение автомобиля, тем самым его замедляя.

Обслуживание тормозных дисков и колодок

Износ и замена дисков

Износ тормозных дисков напрямую связан со стилем вождения автомобилиста. Степень износа определяется не только километражем, но и ездой по плохим дорогам. Также на степень износа тормозных дисков влияет их качество.

Минимально допустимая толщина тормозного диска зависит от марки и модели транспортного средства.

Среднее значение минимально допустимой толщины диска передних тормозов – 22-25 мм, задних – 7-10 мм. Это зависит от веса и мощности автомобиля.

Основными факторами, указывающими на то, что передние или задние тормозные диски необходимо менять, являются:

биение дисков при торможении;
механические повреждения;
увеличение тормозного пути;
снижение уровня рабочей жидкости.

Износ и замена колодок

Износ тормозных колодок, прежде всего, зависит от качества фрикционного материала. Немаловажную роль играет и стиль вождения. Чем интенсивнее будет торможение, тем сильнее износ.

Передние колодки изнашиваются быстрее задних за счет того, что при торможении они испытывают основную нагрузку. При замене колодок лучше менять их одновременно на обоих колесах, будь-то задние или передние.

Неравномерно могут изнашиваться и колодки, установленные на одну ось. Это зависит от исправности рабочих цилиндров. Если последние неисправны, то они сдавливают колодки неравномерно. Разница в толщине накладок в 1,5-2 мм может говорить о неравномерном износе колодок.

Существует несколько способов, позволяющих понять, нужно ли менять тормозные колодки:

Визуальный, основанный на проверке толщины фрикционной накладки. На износ указывает толщина накладки в 2-3 мм.
Механический, при котором колодки оснащаются специальными металлическими пластинками. Последние по мере истирания накладок начинают соприкасаться с тормозными дисками, из-за чего скрипят дисковые тормоза. Причиной скрипа тормозов является истирание накладки до 2-2,5 мм.
Электронный, при котором используются колодки с датчиком износа. Как только фрикционная накладка сотрется до датчика, его сердечник соприкоснется с тормозным диском, электрическая цепь замкнется и загорится индикатор на приборной панели.

Устройство механизма торможения

Тормозная система на современных авто может включать в себя 3 или 4 контура, выполняющих разные задачи. К ним следует отнести:

Основной.
Дублирующий.
Стояночный (ручной, горный).
Вспомогательный.

Рабочая система

Главную роль среди перечисленных систем играет основная (рабочая). Она используется непосредственно во время езды и предназначена для замедления ТС вплоть (при необходимости) до полной остановки. Существует два типа рабочих систем:

Дисковая.
Барабанная.

Специальные колодки в механизмах первого типа при нажатии педали сжимают диск с двух сторон, не давая ему вращаться и останавливая колесо. В системах второго типа колодки устанавливаются внутри колесного барабана. При надавливании на педаль они распирают его, препятствуя вращению колеса.

Дублирующий тормоз

Дублирующий механизм выполняет страховочную роль, вступая в работу при отказе основного. На одних моделях она полностью дублирует задние, а также передние тормоза, на других ее действие распределяется только на одну из частей (чаще всего на задние цилиндры). Иногда эта функция возлагается на ручной тормоз.

Стояночный механизм

Стояночный (горный, ручной) тормоз предназначен для обеспечения устойчивости машины на месте стоянки. Отпуская тормозную педаль, водитель отключает основную систему. Если площадка, выбранная для остановки, имеет даже незначительный уклон, авто может запросто покатиться, и не остановится, пока не упрется во что-либо на пути. «Чем-либо» может оказаться другой автомобиль, стенка здания или дерево, и тогда повреждения практически гарантированы. Дополнительной функцией ручника является удерживание машины на склоне, если она заглохла во время подъема. В этом случае для того, чтобы тронуться с места, водитель плавно отпускает сцепление, одновременно нажимая акселератор и опуская рычаг горного тормоза. При синхронном выполнении этих действий автомобиль назад не покатится.

Привод ручного тормоза ВАЗ 2106: 1 — чехол; 2 — передний трос; 3 — рычаг; 4 — кнопка; 5 — пружина тяги; 6 — тяга защелки; 7 — втулка; 8 — ролик; 9 — направляющая заднего троса; 10 — распорная втулка; 11 — оттяжная пружина; 12 — задний трос; 13 — кронштейн заднего троса

Вспомогательная система

Вспомогательные тормозные механизмы устанавливаются на крупногабаритные и тяжеловесные машины, используемые для перевозки различных грузов на дальние расстояния. Они позволяют частично разгрузить основную систему, когда автомобиль в течение достаточно длительного времени затормаживается на дорогах, проходящих по холмам или расположенным в горах.

Типы тормозных механизмов

Большинство автомобилей оснащены механизмами фрикционного типа, в которых используется принцип сил трения. Расположены они в колесе и по конструкции делятся на барабанные и дисковые.

Раньше барабанные механизмы устанавливали на задних колесах, а дисковые на передних. Теперь могут ставить одинаковые типы на всех осях – как барабанные, так и дисковые.

Барабанные

Барабанный тип или в обиходе – барабанный механизм представляет из себя две колодки, цилиндр и стяжную пружину, которые установлены на площадке в тормозном барабане.

На колодках приклеены фрикционные накладки (могу быть и наклепаны).

Колодки нижней частью закреплены шарнирно на опорах, а верхней – стяжной пружиной упираются в поршни колесных цилиндров.

В не заторможенном режиме между колодкой и барабаном есть зазор, который обеспечивает свободное вращение колес.

При поступлении жидкости в цилиндр, поршни расходятся и раздвигают колодки, которые соприкасаются с барабаном, и тормозят колеса. Известно, что в такой конструкции передние и задние колодки изнашиваются неравномерно.

Дисковые

Дисковый вариант включает:

● суппорт, закрепленный на подвеске, в его теле расположены внутренний и наружный тормозные цилиндры (есть вариант с одним цилиндром) и пара колодок;

● диск, закрепленный на ступице.

В случае торможения поршни прижимают колодки к вращающемуся диску, и останавливают его.

Плюсы и минусы дисковых тормозов в сравнении с барабанными

Дисковые тормоза имеют ряд преимуществ перед барабанными. Их плюсы заключаются в следующем:

стабильная работа при попадании воды и загрязнении;
стабильная работа при повышении температуры;
эффективное охлаждение;
малые размеры и вес;
простота обслуживания.

К основным недостаткам дисковых тормозов в сравнении с барабанными можно отнести:

высокая стоимость;
меньшая эффективность торможения.

Источник

A schematic illustrating the major components of a hydraulic disc brake system.

A hydraulic brake is an arrangement of braking mechanism which uses brake fluid, typically containing glycol ethers or diethylene glycol, to transfer pressure from the controlling mechanism to the braking mechanism.

History[edit]

During 1904, Frederick George Heath (Heath Hydraulic Brake Co., Ltd.), Redditch, England devised and fitted a hydraulic (water/glycerine) brake system to a cycle using a handlebar lever and piston. He obtained patent GB190403651A for “Improvements in hydraulic actuated brakes for cycles and motors”, as well as subsequently for improved flexible rubber hydraulic pipes.

In 1908, Ernest Walter Weight of Bristol, England devised and fitted a four-wheel hydraulic (oil) braking system to a motor car. He patented it in Great Britain (GB190800241A) in December 1908, later in Europe and the USA and then exhibited it at the 1909 London Motor Show. His brother, William Herbert Weight improved the patent (GB190921122A) and both were assigned to the Weight Patent Automobile Brake Ltd. of 23 Bridge Street, Bristol when it was established in 1909/10. The company, which had a factory at Luckwell Lane, Bristol, installed a four-wheel hydraulic braking system on a Metallurgique chassis, fitted with a Hill and Boll body, which was exhibited at the November 1910 London Motor Show. Although more cars had the brake system installed and the company advertised heavily, it disappeared without achieving the success it deserved.

Knox Motors Co. used hydraulic brakes in 1915, in a Tractor unit.^[1]

Malcolm Loughead (who later changed the spelling of his name to Lockheed) invented hydraulic brakes, which he patented in 1917.^[2]^[3] «Lockheed» is a common term for brake fluid in France.

Fred Duesenberg used Lockheed Corporation hydraulic brakes on his 1914 racing cars^[4] and his car company, Duesenberg, was the first to use the technology on the Duesenberg Model A in 1921.

Knox Motors Company of Springfield, MA was equipping its tractors with hydraulic brakes, beginning in 1915.^[5]

The technology was carried forward in automotive use and eventually led to the introduction of the self-energizing hydraulic drum brake system (Edward Bishop Boughton, London England, June 28, 1927) which is still in use today.

Construction[edit]

The most common arrangement of hydraulic brakes for passenger vehicles, motorcycles, scooters, and mopeds, consists of the following:

Brake pedal or lever
A pushrod (also called an actuating rod)
A master cylinder assembly containing a piston assembly (made up of either one or two pistons, a return spring, a series of gaskets/ O-rings and a fluid reservoir)
Reinforced hydraulic lines
Brake caliper assembly usually consisting of one or two hollow aluminum or chrome-plated steel pistons (called caliper pistons), a set of thermally conductive brake pads and a rotor (also called a brake disc) or drum attached to an axle.

The system is usually filled with a glycol-ether based brake fluid (other fluids may also be used).

At one time, passenger vehicles commonly employed drum brakes on all four wheels. Later, disc brakes were used for the front and drum brakes for the rear. However disc brakes have shown better heat dissipation and greater resistance to ‘fading’ and are therefore generally safer than drum brakes. So four-wheel disc brakes have become increasingly popular, replacing drums on all but the most basic vehicles. Many two-wheel vehicle designs, however, continue to employ a drum brake for the rear wheel.

The following description uses the terminology for / and configuration of a simple disc brake.

Hydraulic System Design[edit]

Hydraulic system design is crucial for optimizing the performance of the braking system. Factors such as the sizing and positioning of the brake components, the hydraulic line routing, and the selection of appropriate materials can impact braking efficiency and pedal feel. Consulting with a knowledgeable professional or experienced mechanic can help ensure the hydraulic system design is tailored to your specific vehicle.

System operation[edit]

In a hydraulic brake system, when the brake pedal is pressed, a pushrod exerts force on the piston(s) in the master cylinder, causing fluid from the brake fluid reservoir to flow into a pressure chamber through a compensating port. This results in an increase in the pressure of the entire hydraulic system, forcing fluid through the hydraulic lines toward one or more calipers where it acts upon one or more caliper pistons sealed by one or more seated O-rings (which prevent leakage of the fluid).

The brake caliper pistons then apply force to the brake pads, pushing them against the spinning rotor, and the friction between the pads and the rotor causes a braking torque to be generated, slowing the vehicle. Heat generated by this friction is either dissipated through vents and channels in the rotor or is conducted through the pads, which are made of specialized heat-tolerant materials such as kevlar or sintered glass.

Alternatively, in a drum brake, the fluid enters a wheel cylinder and presses one or two brake shoes against the inside of the spinning drum. The brake shoes use a similar heat-tolerant friction material to the pads used in disc brakes.

Subsequent release of the brake pedal/lever allows the spring(s) in the master cylinder assembly to return the master piston(s) back into position. This action first relieves the hydraulic pressure on the caliper, then applies suction to the brake piston in the caliper assembly, moving it back into its housing and allowing the brake pads to release the rotor.

The hydraulic braking system is designed as a closed system: unless there is a leak in the system, none of the brake fluid enters or leaves it, nor does the fluid get consumed through use. Leakage may happen, however, from cracks in the O-rings or from a puncture in the brake line. Cracks can form if two types of brake fluid are mixed or if the brake fluid becomes contaminated with water, alcohol, antifreeze, or any number of other liquids.^[6]

An example of a hydraulic brake system[edit]

Hydraulic brakes transfer energy to stop an object, normally a rotating axle. In a very simple brake system, with just two cylinders and a disc brake, the cylinders could be connected via tubes, with a piston inside the cylinders. The cylinders and tubes are filled with an incompressible liquid. The two cylinders have the same volume, but different diameters, and thus different cross-section areas. The cylinder that the operator uses is called the master cylinder. The spinning disc brake will be adjacent to the piston with the larger cross-section. Suppose the diameter of the master cylinder is half the diameter of the slave cylinder, so the master cylinder has a cross-section four times smaller. Now, if the piston in the master cylinder is pushed down 40 mm, the slave piston will move 10 mm. If 10 newtons (N) of force are applied to the master piston, the slave piston will press with a force of 40 N.

This force can be further increased by inserting a lever connected between the master piston, a pedal, and a pivot point. If the distance from the pedal to the pivot is three times the distance from the pivot to the connected piston, then it multiplies the pedal force by a factor of 3, when pushing down on the pedal, so that 10 N becomes 30 N on the master piston and 120 N on the brake pad. Conversely, the pedal must move three times as far as the master piston. If the pedal is pushed down 120 mm, the master piston will move 40 mm and the slave piston will move the brake pad by 10 mm.

Component specifics[edit]

(For typical light duty automotive braking systems)

In a four-wheel car, the FMVSS Standard 105, 1976;^[7] requires that the master cylinder be divided internally into two sections, each of which pressurizes a separate hydraulic circuit. Each section supplies pressure to one circuit. The combination is known as a tandem master cylinder. Passenger vehicles typically have either a front/rear split brake system or a diagonal split brake system (the master cylinder in a motorcycle or scooter may only pressurize a single unit, which will be the front brake).

A front/rear split system uses one master cylinder section to pressurize the front caliper pistons and the other section to pressurize the rear caliper pistons. A split circuit braking system is now required by law in most countries for safety reasons; if one circuit fails, the other circuit can still stop the vehicle.

Diagonal split systems were used initially on American Motors automobiles in the 1967 production year. The right front and left rear are served by one actuating piston while the left front and the right rear are served, exclusively, by a second actuating piston (both pistons pressurize their respective coupled lines from a single foot pedal). If either circuit fails, the other, with at least one front wheel braking (the front brakes provide most of the braking force, due to weight transfer), remains intact to stop the mechanically damaged vehicle. By the 1970s, diagonally split systems had become common among automobiles sold in the United States. This system was developed with front-wheel-drive cars’ suspension design to maintain better control and stability during a system failure.

A triangular split system was introduced on the Volvo 140 series from MY 1967, where the front disc brakes have a four-cylinder arrangement, and both circuits act on each front wheel and on one of the rear wheels. The arrangement was kept through subsequent model series 200 and 700.

The diameter and length of the master cylinder has a significant effect on the performance of the brake system. A larger diameter master cylinder delivers more hydraulic fluid to the caliper pistons, yet requires more brake pedal force and less brake pedal stroke to achieve a given deceleration. A smaller diameter master cylinder has the opposite effect.

A master cylinder may also use differing diameters between the two sections to allow for increased fluid volume to one set of caliper pistons or the other and is called a «quick take-up» M/C. These are used with «low drag» front calipers to increase fuel economy.

A proportioning valve may be used to reduce the pressure to the rear brakes under heavy braking. This limits the rear braking to reduce the chances of locking up the rear brakes, and greatly lessens the chances of a spin.

Power brakes[edit]

The vacuum booster or vacuum servo is used in most modern hydraulic brake systems which contain four wheels, the vacuum booster is attached between the master cylinder and the brake pedal and multiplies the braking force applied by the driver. These units consist of a hollow housing with a movable rubber diaphragm across the center, creating two chambers. When attached to the low-pressure portion of the throttle body or intake manifold of the engine, the pressure in both chambers of the unit is lowered. The equilibrium created by the low pressure in both chambers keeps the diaphragm from moving until the brake pedal is depressed. A return spring keeps the diaphragm in the starting position until the brake pedal is applied. When the brake pedal is applied, the movement opens an air valve which lets in atmospheric pressure air to one chamber of the booster. Since the pressure becomes higher in one chamber, the diaphragm moves toward the lower pressure chamber with a force created by the area of the diaphragm and the differential pressure. This force, in addition to the driver’s foot force, pushes on the master cylinder piston. A relatively small diameter booster unit is required; for a very conservative 50% manifold vacuum, an assisting force of about 1500 N is produced by a 20 cm diaphragm with an area of 0.03 square meters. The diaphragm will stop moving when the forces on both sides of the chamber reach equilibrium. This can be caused by either the air valve closing (due to the pedal apply stopping) or if «run out» is reached. Run out occurs when the pressure in one chamber reaches atmospheric pressure and no additional force can be generated by the now stagnant differential pressure. After the run out point is reached, only the driver’s foot force can be used to further apply the master cylinder piston.

The fluid pressure from the master cylinder travels through a pair of steel brake tubes to a pressure differential valve, sometimes referred to as a «brake failure valve», which performs two functions: it equalizes pressure between the two systems, and it provides a warning if one system loses pressure. The pressure differential valve has two chambers (to which the hydraulic lines attach) with a piston between them. When the pressure in either line is balanced, the piston does not move. If the pressure on one side is lost, the pressure from the other side moves the piston. When the piston makes contact with a simple electrical probe in the center of the unit, a circuit is completed, and the operator is warned of a failure in the brake system.

From the pressure differential valve, brake tubing carries the pressure to the brake units at the wheels. Since the wheels do not maintain a fixed relation to the automobile, it is necessary to use hydraulic brake hose from the end of the steel line at the vehicle frame to the caliper at the wheel. Allowing steel brake tubing to flex invites metal fatigue and, ultimately, brake failure. A common upgrade is to replace the standard rubber hoses with a set which are externally reinforced with braided stainless-steel wires. The braided wires have negligible expansion under pressure and can give a firmer feel to the brake pedal with less pedal travel for a given braking effort.

The term ‘power hydraulic brakes’ can also refer to systems operating on very different principles where an engine-driven pump maintains continual hydraulic pressure in a central accumulator. The driver’s brake pedal simply controls a valve to bleed pressure into the brake units at the wheels, rather than actually creating the pressure in a master cylinder by depressing a piston. This form of brake is analogous to an air brake system but with hydraulic fluid as the working medium rather than air. However, on an air brake air is vented from the system when the brakes are released and the reserve of compressed air must be replenished. On a power hydraulic brake system fluid at low pressure is returned from the brake units at the wheels to the engine-driven pump as the brakes are released, so the central pressure accumulator is almost instantly re-pressurised. This makes the power hydraulic system highly suitable for vehicles that must frequently stop and start (such as buses in cities). The continually circulating fluid also removes problems with freezing parts and collected water vapour that can afflict air systems in cold climates. The AEC Routemaster bus is a well-known application of power hydraulic brakes and the successive generations of Citroen cars with hydropneumatic suspension also used fully powered hydraulic brakes rather than conventional automotive brake systems. Most large aircraft also use power hydraulic wheel brakes, due to the immense amounts of braking force they can provide; the wheel brakes are linked to one or more of the aircraft’s main hydraulic systems, with the addition of an accumulator to allow the aircraft to be braked even in the event of a hydraulic failure.

Special considerations[edit]

Air brake systems are bulky, and require air compressors and reservoir tanks. Hydraulic systems are smaller and less expensive.

Hydraulic fluid must be non-compressible. Unlike air brakes, where a valve is opened and air flows into the lines and brake chambers until the pressure rises sufficiently, hydraulic systems rely on a single stroke of a piston to force fluid through the system.
If any vapor is introduced into the system it will compress, and the pressure may not rise sufficiently to actuate the brakes.

Hydraulic braking systems are sometimes subjected to high temperatures during operation, such as when descending steep grades. For this reason, hydraulic fluid must resist vaporization at high temperatures.

Water vaporizes easily with heat and can corrode the metal parts of the system. Water which enters brake lines, even in small amounts, will react with most common brake fluids (i.e., those which are hygroscopic^[8]^[9]) causing the formation of deposits which can clog the brake lines and reservoir. It is almost impossible to completely seal any brake system from exposure to water, which means that regular changing out of brake fluid is necessary to ensure that the system is not becoming overfilled with the deposits caused by reactions with water. Light oils are sometimes used as hydraulic fluids specifically because they do not react with water: oil displaces water, protects plastic parts against corrosion, and can tolerate much higher temperatures before vaporizing, but has other drawbacks vs. traditional hydraulic fluids. Silicone fluids are a more expensive option.

«Brake fade» is a condition caused by overheating in which braking effectiveness reduces, and may be lost. It may occur for many reasons. The pads which engage the rotating part may become overheated and «glaze over», becoming so smooth and hard that they cannot grip sufficiently to slow the vehicle. Also, vaporization of the hydraulic fluid under temperature extremes or thermal distortion may cause the linings to change their shape and engage less surface area of the rotating part. Thermal distortion may also cause permanent changes in the shape of the metal components, resulting in a reduction in braking capability that requires replacement of the affected parts.

References[edit]

^ Automobile Engineering, Vol. II., p. 183. American Technical Society, Chicago, 1919
^ Loughhead, Malcolm, «Braking apparatus,» U.S. Patent no. 1,249,143 (filed: 1917 January 22 ; issued: 1917 December 4).
^ Csere, Csaba (January 1988), «10 Best Engineering Breakthroughs», Car and Driver, vol. 33, no. 7, p. 61
^ «Stopping Power Put Duesenbergs Forever in Industry’s Winner’s Circle». 13 December 2005.
^ «Motor Age». 1915.
^ Sean Bennett (3 November 2006). Modern Diesel Technology: Brakes, Suspension & Steering. Cengage Learning. p. 97. ISBN 978-1-4180-1372-1.
^ «Federal Motor Vehicle Safety Standards and Regulations». www.nhtsa.gov. Archived from the original on 2014-05-29. Retrieved 2016-10-01.
^ «CDC — NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards — Ethylene glycol». www.cdc.gov. Retrieved 11 April 2018.
^ «CDC — NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards — Propylene glycol monomethyl ether». www.cdc.gov. Retrieved 11 April 2018.

External links[edit]

Nice, Karim (16 August 2000). «How Brakes Work». How Stuff Works. Retrieved 18 June 2010.
«Hydraulic Brakes». Integrated Publishing. Archived from the original on 30 March 2010. Retrieved 18 June 2010.
Erjavec, Jack (2004). Automotive Technology: A Systems Approach, Delmar Cengage Learning. ISBN 1-4018-4831-1
Allan and Malcolm Loughead (Lockheed) Their Early Lives in the Santa Cruz Mountains including the invention of the hydraulic brake.

Patents[edit]

US 2746575 Disc brakes for road and other vehicles. Kinchin 1956-05-22
US 2591793 Device for adjusting the return travel of fluid actuated means. Dubois 1952-04-08
US 2544849 Hydraulic brake automatic adjuster. Martin 1951-03-13
US 2485032 Brake apparatus. Bryant 1949-10-08
US 2466990 Single disk brake. Johnson Wade C, Trishman Harry A, Stratton Edgar H. 1949-04-12
US 2416091 Fluid pressure control mechanism. Fitch 1947-02-12
US 2405219 Disk brake. Lambert Homer T. 1946-08-06
US 2375855 Multiple disk brake. Lambert Homer T. 1945-05-15
US 2366093 Brake. Forbes Joseph A. 1944-12-26
US 2140752 Brake. La Brie 1938-12-20
US 2084216 V-type brake for motor vehicles. Poage Robert A. and Poage Marlin Z. 1937-06-15
US 2028488 Brake. Avery William Leicester 1936-02-21
US 1959049 Friction Brake. Buus Niels Peter Valdemar 1934-05-15
US 1954534 Brake. Norton Raymond J 1934-04-10
US 1721370 Brake for use on vehicles. Boughton Edward Bishop 1929-07-16
DE 695921 Antriebsvorrichtung mit hydraulischem Gestaenge…. Borgwar Carl Friedrich Wilhelm 1940-09-06
GB 377478 Improvements in wheel cylinders for hydraulic brakes. Hall Frederick Harold 1932-07-28
GB 365069 Improvements in control gear for hydraulically operated devices and particularly brakes for vehicles. Rubury John Meredith 1932-01-06

Источник

Гидравлический тормозной привод автомобилей является гидростатическим, т. е. таким, в котором передача энергии осуществляется давлением жидкости. Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве несжимаемости жидкости, находящейся в покое, передавать создаваемое в любой точке давление во все другие точки при замкнутом объеме.
Принципиальная схема рабочей тормозной системы автомобиля:
1 — тормозной диск;
2 — скоба тормозного механизма передних колес;
3 — передний контур;
4 — главный тормозной цилиндр;
5 — бачок с датчиком аварийного падения уровня тормозной жидкости;
6 — вакуумный усилитель;
7 — толкатель;
8 — педаль тормоза;
9 — выключатель света торможения;
10 — тормозные колодки задних колес;
11 — тормозной цилиндр задних колес;
12 — задний контур;
13 — кожух полуоси заднего моста;
14 — нагрузочная пружина;
15 — регулятор давления;
16 — задние тросы;
17 — уравнитель;
18 — передний (центральный) трос;
19 — рычаг стояночного тормоза;
20 — сигнализатор аварийного падения уровня тормозной жидкости;
21 — выключатель сигнализатора стояночного тормоза;
22 — тормозная колодка передних колес

Принципиальная схема гидропривода тормозов показана на рисунке. Привод состоит из главного тормозного цилиндра, поршень которого связан с тормозной педалью, колесных цилиндров тормозных механизмов передних и задних колес, трубопроводов и шлангов, соединяющих все цилиндры, педали управления и усилителя приводного усилия.
Трубопроводы, внутренние полости главного тормозного и всех колесных цилиндров заполнены тормозной жидкостью. Показанные на рисунке регулятор тормозных сил и модулятор антиблокировочной системы, при их установке на автомобиле, также входят в состав гидропривода.
При нажатии педали поршень главного тормозного цилиндра вытесняет жидкость в трубопроводы и колесные цилиндры. В колесных цилиндрах тормозная жидкость заставляет переместиться все поршни, вследствие чего колодки тормозных механизмов прижимаются к барабанам (или дискам). Когда зазоры между колодками и барабанами (дисками) будут выбраны, вытеснение жидкости из главного тормозного цилиндра в колесные станет невозможным. При дальнейшем увеличении силы нажатия на педаль в приводе увеличивается давление жидкости и начинается одновременное торможение всех колес.
Чем большая сила приложена к педали, тем выше давление, создаваемое поршнем главного тормозного цилиндра на жидкость и тем большая сила воздействует через каждый поршень колесного цилиндра на колодку тормозного механизма. Таким образом, одновременное срабатывание всех тормозов и постоянное соотношение между силой на тормозной педали и приводными силами тормозов обеспечиваются самим принципом работы гидропривода. У современных приводов давление жидкости при экстренном торможении может достигать 10–15 МПа.
При отпускании тормозной педали она под действием возвратной пружины перемещается в исходное положение. В исходное положение своей пружиной возвращается также поршень главного тормозного цилиндра, стяжные пружины механизмов отводят колодки от барабанов (дисков). Тормозная жидкость из колесных цилиндров по трубопроводам вытесняется в главный тормозной цилиндр.
Преимуществами гидравлического привода являются быстрота срабатывания (вследствие несжимаемости жидкости и большой жесткости трубопроводов), высокий КПД, т. к. потери энергии связаны в основном с перемещением маловязкой жидкости из одного объема в другой, простота конструкции, небольшие масса и размеры вследствие большого приводного давления, удобство компоновки аппаратов привода и трубопроводов; возможность получения желаемого распределения тормозных усилий между осями автомобиля за счет различных диаметров поршней колесных цилиндров.
Недостатками гидропривода являются: потребность в специальной тормозной жидкости с высокой температурой кипения и низкой температурой загустевания; возможность выхода из строя при разгерметизации вследствие утечки жидкости при повреждении, или выхода из строя при попадании в привод воздуха (образование паровых пробок); значительное снижение КПД при низких температурах (ниже минус 30 °С); трудность использования на автопоездах для непосредственного управления тормозами прицепа.
Для использования в гидроприводах выпускаются специальные жидкости, называемые тормозными. Тормозные жидкости изготавливают на разных основах, например спиртовой, гликолевой или масляной. Их нельзя смешивать между собой из-за ухудшения свойств и образования хлопьев. Во избежание разрушения резиновых деталей тормозные жидкости, полученные из нефтепродуктов, допускается применять только в гидроприводах, в которых уплотнения и шланги выполнены из маслостойкой резины.
При использовании гидропривода он всегда выполняется двухконтурным, причем работоспособность одного контура не зависит от состояния второго. При такой схеме при единичной неисправности выходит из строя не весь привод, а лишь неисправный контур. Исправный контур играет роль запасной тормозной системы, с помощью которой автомобиль останавливается.

Источник

Протечка? Тормозное масло? Да, когда мы сталкиваемся с проблемой с тормозной системой вашего грузовика, мы часто слышим эти термины от механика. Также, если говорить о дисковых тормозах двух колесных дисков, мы видим только твердую черную трубку, соединяющую тормозной рычаг с суппортом, но не видим никаких механических связей, не так ли?

Итак, возникает вопрос, как эти тормоза работают без какого-либо механического соединения между приводом (рычагом или педалью) и барабанной колодкой или дисковым суппортом? Зачем нам тормозное масло для нашей тормозной системы?

Так что давайте просто почитайте эту статью, чтобы узнать.

Что такое гидравлическая тормозная система?

Гидравлическая тормозная система — это тип тормозной системы, в которой, в отличие от механической тормозной системы, гидравлическая жидкость используется для передачи сигнала от педали тормоза или усилия рычага тормоза от педали тормоза или рычага тормоза до дискового суппорта для достижения торможения.

В этом типе тормозной системы механическая сила, передаваемая водителем на педаль тормоза, преобразуется в гидравлическое давление с помощью устройства, известного как главный цилиндр, а затем это гидравлическое давление направляется на последний барабан или диск суппорта, чтобы остановить или притормозить автомобиль.

Почему нам нужна гидравлическая тормозная система

Перед гидравлической тормозной системой использовалась другая система: механическая. Поэтому теперь возникает вопрос, если у нас уже есть механическая тормозная система, то зачем нужна гидравлическая тормозная система? Давайте узнаем.

Поскольку торможение грузовика является очень важной частью безопасности, поэтому сигналы от педали тормоза на конечное торможение должны быть очень быстрыми, что является недостатком механической тормозной системы и очень хорошо достигается благодаря гидравлической тормозной системе, которая обеспечивает быстрое торможение.

Сила торможения, создаваемая гидравлической тормозной системой, очень высока по сравнению с механическим торможением, что является очень важным фактором для современных грузовиков.

Преимущества гидравлической системы торможения

Фрикционный износ в случае механической тормозной системы был очень высоким из-за участия многих движущихся частей. Гидравлическая тормозная система имеет очень мало движущихся частей по сравнению с механической, поэтому и износ значительно меньше.

Шансы на отказ при торможении в случае гидравлической тормозной системы значительно меньше по сравнению с механической системой из-за прямого соединения между приводом (педалью тормоза или рычагом) и тормозным диском или барабаном.

Сложность конструкции в случае механического торможения была очень высокой, что уменьшилось благодаря внедрению гидравлической тормозной системы, которая имеет простую и легко собранную конструкцию.

Техническое обслуживание в случае механической тормозной системы было достаточно непростым из-за большего числа элементов, что не представляет проблемы с гидравлической тормозной системой, поскольку оно имеет простую конструкцию с менее подвижными частями.

Виды гидравлических тормзных систем

Гидравлическая тормозная система классифицируется по 2 принципам.

1. На основе фрикционного контактного механизма. На этом основании гидравлические тормоза имеют 2 вида:

Барабанный тормоз или внутренние гидравлические тормоза.
Дисковые тормоза или внешние гидравлические тормоза.

2. На основе распределения тормозной силы — на этой основе гидравлические тормоза имеют 2 вида:

Гидравлические тормоза одностороннего действия.
Гидравлические тормоза двойного действия.

Источник

Гидравлический привод тормозов

Гидравлические приводы тормозных механизмов появились несколько позже, чем механические приводы, примерно в 1910 – 1915 г.г.

В массовом автомобилестроении гидравлический привод тормозов применяется с 1924 года благодаря разработкам инженеров американской автомобилестроительной компании «Крайслер» (Chrysler Group LLC).
В своей работе такие приводы используют гидростатические законы, передавая энергию жидкости под давлением.
Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве жидкости сохранять свой объем при внешнем давлении (ничтожно малая сжимаемость), а также способности передавать создаваемое в любой точке давление одинаково всем точкам замкнутого объема жидкости (закон Паскаля).

Гидравлический привод широко применяется в качестве привода рабочей тормозной системы легковых автомобилей, грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности, а также автобусов малой вместимости.

***

Достоинства и недостатки гидропривода тормозов

Гидравлический привод тормозных механизмов имеет ряд существенных преимуществ перед другими типами привода:

одновременность торможения всех колес (в принципе) и требуемое распределение тормозных сил между отдельными колесами (дифференцирование тормозных усилий);
высокий КПД – 0,9 и выше при нормальной температуре охлаждающей жидкости (для сравнения – КПД механического привода редко превышает 0,6);
малое время срабатывания (0,05…0,2 сек). Благодаря этому свойству, обусловленному ничтожно малой сжимаемостью жидкости, гидравлический привод имеет неоспоримое преимущество перед пневматическим приводом, имеющим время срабатывания примерно в десять раз больше;
относительно малые габариты и масса применяемых в гидроприводе приборов и устройств;
простота конструкции и удобство компоновки (трубки гидропривода можно проложить как угодно и где угодно в кузове или других элементах конструкции автомобиля – на работоспособность привода это не повлияет).

Не лишены гидравлические приводы тормозов и некоторых существенных недостатков:

невозможность получения большого передаточного числа привода. Как известно, передаточное число гидростатических систем можно установить соотношением площадей поперечного сечения поршней передающего и принимающего усилие гидроцилиндров (или заменяющих их элементов). Очевидно, что существенное увеличение передаточного числа привода для повышения тормозного усилия приводит к значительному увеличению хода управляющего органа (тормозной педали или рычага);
выход из строя при местном повреждении какого-либо из элементов конструкции (трубки, штуцера и т. п.), т. е. относительно низкая надежность привода. Для устранения этого недостатка применяют многоконтурные приводы;
невозможность продолжительного и опасность чрезмерно интенсивного торможения. Продолжительное торможение может вызвать перегрев, и даже закипание тормозной жидкости из-за нагрева элементов конструкции тормозных механизмов (колодок, барабанов и т. п.). Интенсивное торможение с чрезмерным усилием может привести к повреждению уплотнительных элементов, что, в свою очередь, приведет к разгерметизации привода и потере его работоспособности;
высокая чувствительность к попаданию воздуха в привод, резко снижающая его работоспособность (и даже приводящая к полному отказу) при завоздушивании системы;
зависимость КПД привода от температуры тормозной жидкости (при низких температурах эффективность работы гидравлического привода резко снижается из-за повышения вязкости жидкости);
использование в качестве рабочего тела специальных жидкостей, способных нанести вред окружающей среде, животным и человеку при попадании на почву и во внешнюю среду.

***

Общее устройство гидравлического привода

Гидравлический привод тормозных механизмов может иметь разнообразные компоновочные схемы и включать различные приборы и устройства для обеспечения надежного и комфортного управлением процессами торможения автомобиля.
Тем не менее, в любом гидравлическом приводе присутствуют обязательные элементы, различающиеся только конструктивно и имеющие одинаковый функционал. Рассмотрим устройство этих элементов и устройств на примере простейшего гидропривода тормозных механизмов.

Простейший гидравлический привод (рис. 1) состоит из органа управления (тормозной педали 7), главного тормозного цилиндра 9, трубопроводов и колесных рабочих цилиндров 3.
В современных гидроприводах обязательным элементом является регулятор давления (на рис. 1 не показан).
Рассмотрим назначение и особенности устройства каждого из элементов гидравлического привода тормозных механизмов.

***

Главный тормозной цилиндр

Главный тормозной цилиндр воспринимает усилие, создаваемое ногой (или рукой) водителя посредством управляющего органа (педали или рычага) и передает его посредством подвижного поршня рабочей жидкости. Конструкции главных тормозных цилиндров могут быть различны, но принципы, положенные в основу их работы, одинаковые.

Конструктивно простейший главный тормозной цилиндр состоит из корпуса-цилиндра с размещенным в нем подвижным поршнем, а также уплотнительных и соединительных элементов. Более сложные конструкции, применяемые в двухконтурных и многоконтурных приводах, включают два поршня, каждый из которых обеспечивает работоспособность отдельного контура. Цилиндр при этом конструктивно разделен на два полностью или частично изолированных объема. Иногда в многоконтурных гидроприводах тормозов для повышения надежности применяют сдвоенные главные цилиндры, в корпусе которых параллельно выполнены два цилиндра с установленными в них поршнями.

Непосредственно на главном тормозном цилиндре или рядом с ним размещается резервуар с запасом тормозной жидкости – бачок 5 (рис. 1), объем которого посредством специальных каналов сообщается с объемом гидроцилиндра. Если бачок устанавливается отдельно, его соединяют с главным тормозным цилиндром посредством резиновой трубки. Связь гидроцилиндра с резервуаром обеспечивает пополнение жидкостью при утечках, вытеснение излишков жидкости при ее тепловом расширении, компенсацию изменения объема жидкости после регулировок.

В расторможенном состоянии полости цилиндров соединяются каналами с резервуаром для пополнения жидкостью при необходимости. При перемещении поршня после воздействия на него штока, связанного с тормозной педалью (рычагом) эти каналы перекрываются корпусом поршня, и жидкость может вытесняться из цилиндра только в трубопроводы контура гидропривода.
В многоконтурных приводах применяются два резервуара (бачка) или один с раздельной перегородкой.

На рис. 2 изображена конструкция главного тормозного цилиндра рабочей тормозной системы автомобиля ГАЗ-53-12 и его модификаций.
Тормозная система автомобиля имеет два контура, поэтому главный тормозной цилиндр разделен на две секции, каждая из которых обслуживает отдельный контур. Два резервуара (или один с раздельной перегородкой) сообщаются с полостью главного цилиндра через два отверстия.

Поршни имеют кольцевые уплотнительные манжеты, прижимаемые пружинами. Наружная поверхность поршней имеет проточку для размещения уплотнительных колец, длина которых меньше длины проточки. Помимо проточки поршни имеют кольцевые полости и плоские угловые пазы, которые соединяются с резервуаром (бачком) при любом положении поршней. Это препятствует попаданию воздуха в гидравлическую магистраль.

Наиболее опасным, с точки зрения попадания воздуха в главный тормозной цилиндр, является режим растормаживания, который, как правило, производится быстро, броском педали. Жидкость, вследствие ее вязкости, возвращается в главный тормозной цилиндр относительно медленно, и поршни под действием пружин, стремятся оторваться от столба жидкости, создавая в магистрали разрежение.

Предотвратить при этом попадание воздуха в магистраль одними резиновыми уплотнениями сложно, поэтому с тыльной стороны поршней или в них самих располагают полости, заполненные жидкостью, и при любом положении поршней сообщаются с резервуаром с помощью отверстий. Таким образом создается своеобразный гидравлический затвор, препятствующий проникновению воздуха в гидропривод.

В корпусе гидроцилиндра ввернуты упорные болты, определяющие крайнее правое положение поршней и уплотнительных колец, соответствующее расторможенному состоянию тормозной системы. Конфигурация поршней такова, что в указанном крайнем положении кольца, упираясь в болты, отрывают манжеты от поршней, сообщая резервуары с магистралями. В начале торможения поршни, перемещаясь в цилиндре (один – под действием штока педали, другой – под действием давления жидкости) надвигаются на манжеты, после чего тормозная жидкость начинает вытесняться в магистрали контуров.

В случае потери герметичности одного контура, питаемого, например, через левое отверстие, левый поршень, вытеснив жидкость через обрыв магистрали, упирается уплотнителем в дно цилиндра, образовав для правой рабочей полости фиктивное дно и обеспечивая герметичность второй рабочей полости.
Если разгерметизация произойдет в контуре, подпитываемом из правой полости, то правый поршень, вытеснив жидкость через место утечки, упрется удлинителем в левый поршень, непосредственно передавая на него усилие со стороны штока.

В современных конструкциях главных тормозных цилиндров устанавливают сигнализаторы уровня жидкости в резервуаре (бачке). Контрольная лампа сигнализатора (красного цвета с соответствующим изображением) устанавливается на щитке приборов. Датчики таких сигнализаторов имеют поплавковую конструкцию – плавающий в бачке с жидкостью поплавок при нормальном уровне жидкости размыкает контакты цепи питания лампы сигнализатора.
При недопустимом понижении уровня жидкости поплавок опускается ниже, контакты цепи питания сигнальной лампы замыкаются, и она загорается, сигнализируя водителю о недостатке жидкости в резервуаре.

При заправке гидравлического привода тормозной системы рабочей жидкостью, а иногда и при эксплуатации автомобиля, из тормозной системы необходимо удалить воздух. Для этого в самых высоких местах привода и местах вероятного завоздушивания устанавливают клапаны прокачки.

***

Колесные рабочие цилиндры

Колесные рабочие цилиндры являются исполнительными элементами привода. Они принимают давление жидкости, создаваемое главным тормозным цилиндром, и приводят в действие тормозные механизмы колес.

Рабочие цилиндры (рис. 3) имеют чугунный или (реже) из легкого сплава корпус и поршни с уплотнительными манжетами. Регулировка зазоров производится между фрикционными накладками и барабаном автоматически. На поршень рабочего цилиндра надевается разрезное пружинное кольцо.
Между кольцом и поршнем имеется радиальный и осевой зазоры. Величина осевого зазора нормируется и соответствует необходимой величине зазора между колодкой и барабаном. Радиальная упругость кольца также нормируется с целью получения определенной величины силы трения между кольцом и цилиндром. Указанная сила трения должна гарантированно превышать силу возвратных пружин, приведенную к поршню, но не быть чрезмерной, чтобы не слишком сильно снижать приводную силу поршня.

Для регулировки механизма после сборки необходимо нажать на педаль тормозной системы. Поршни рабочих цилиндров, перемещаясь наружу под действием давления жидкости, выберут имеющийся зазор, после чего потянут кольца за собой. Движение поршней будет продолжаться до тех пор, пока колодки не упрутся в барабан.
При отпускании педали возвратные пружины смогут переметить поршни назад только на величину, соответствующую осевому зазору между поршнем и кольцом, так как сдвинуть кольцо они не в состоянии. Величина же зазора между кольцом и поршнем, как было указано выше, соответствует необходимому зазору между колодками и барабаном.
Таким образом, по мере изнашивания тормозных накладок кольцо будет перемещаться вдоль цилиндра, поддерживая постоянную величину зазора между накладками колодок и барабаном.

***