Методы проверки тормозов

Оборудование для диагностирования тормозной системы автомобиля

План лекции

1. Методы проверки тормозов.

2. Проверка тормозов на инерционном стенде.

3. Тормозные стенды силового типа.

Методы проверки тормозов

Безопасность движения автомобилей в значительной степени зависит от технического состояния тормозов и рулевого управления, вследствие неисправности которых случается около 64 % ДТП. Поэтому обслуживанию этих механизмов должно уделяться особое внимание.

Тормозная система должна постоянно и эффективно действовать, иметь минимальное время срабатывания и минимальный тормозной путь, обеспечивать плавность повышения тормозной силы, а также одновременность начала торможения всех колёс.

В инструкции по проверке тормозов автомобилей в условиях эксплуатации устанавливаются нормативы тормозной эффективности при испытании автомобилей с нагрузкой и без нагрузки, а также приводная сила (сила на педали для тормозов с гидравлическим приводом и давление в приводе для тормозов с пневматическим приводом) для обоих случаев должно быть максимальным.

Наиболее простой и доступный для оценки эффективности действия тормозов является метод, основанный на определении максимального замедления при торможении. Во избежание неприятного ощущения у водителя и уменьшения износа тормозов и шин тормозную систему регулируют так, чтобы максимальное замедление было равно 4 - 6 м/с² и зависимости от типа автомобиля.

Эффективность действия тормозов можно проверить на стендах с беговыми барабанами, на площадочных и ленточных инерционных стендах и др.

Наиболее широкое распространение для этой цели получили стенды с беговыми барабанами. В зависимости от конструкции стенда и нагрузочного устройства в качестве оценочного параметра принимают выбег (число оборотов барабанов) за время торможения, тормозную силу или тормозной момент на каждом колесе. Метод проверки тормозов по выбегу заключается в том, что колесам автомобиля, установленного на стенде, сообщается определенная скорость; затем нажатием на педаль тормоза производится торможение колеса с одновременным отключением электродвигателей, приводящих во вращение барабаны стенда. По суммарному числу оборотов барабанов, подсчитанных специальным счетчиком, оценивают состояние тормозов. При правильно отрегулированных тормозах число оборотов барабанов должно соответствовать значению, полученному при испытании эталонного автомобиля на этом стенде.

В силу того, что замедление колес автомобиля при торможении на стенде не равно замедлению при дорожных испытаниях, этот метод не дает возможности получить на стенде показатели тормозных качеств, сопоставимые с показателями, полученными при испытании в дорожных условиях.

Техническое состояние тормозов определяют при общем и поэлементном диагностировании.

При общем диагностировании определяют тормозной путь, замедление движения автомобиля, суммарную тормозную силу и её распределение между колёсами автомобиля.

Поэлементное диагностирование тормозов проводят после общего в случае отключения полученных результатов от технических условий. При этом определяют ход педали тормоза, остаточное давление в системе гидропривода, зазор между колодками и барабаном и другие параметры.

Отказ тормозов может быть в случае заедание тормозных механизмов, когда имеет место ослабление или обрыв стяжных пружин тормозных колодок, при сильном загрязнении тормозных барабанов или валиков тормозного привода, при обрыве заклепок фрикционных накладок и заклинивании их между колодкой и барабаном. В зимнее время заклинивание колодок может быть в случае примерзания их к тормозным барабанам. У автомобилей с гидравлическим приводом заедание тормозных колодок возникает при заклинивании поршней и тормозных цилиндрах или при засорении компенсационного отверстия главного цилиндра.

При техническом обслуживании автомобиля проверяют техническое состояние и крепление всех деталей тормозной системы, очищают и смазывают детали и при необходимости регулируют тормоза.

При замасливании фрикционных накладок, колодок снимают тормозные барабаны, очищают рабочую поверхность колодок металлической щеткой и промывают бензином.

Наиболее часто встречающейся неисправностью тормозов, с гидравлическим приводом является «проваливание» тормозной педали и торможение только с прокачиванием. Эта неисправность возникает вследствие недостаточного количества жидкости и тормозной системе, а также при попадании воздуха в систему. Воздух из гидравлической системы тормозов удаляют прокачиванием тормозов. Заправку автомобиля тормозной жидкостью, освобождение ее от воздуха, и промывку производят при помощи специального бака.

Тормоза с пневматическим приводом могут иметь следующие неисправности: неоттормаживание колес (торможение при отпущенной педали) и низкое давление воздуха в системе. Торможение автомобиля при отпущенной педали происходит при неплотной посадке впускного клапана крана управления (воздух из ресивера поступает в тормозные камеры). Для устранения этого клапан необходимо очистить и, если нужно, притереть к гнезду. Произвольное торможение автомобиля может быть в том случае, если нет зазора между рычагом и толкателем крана управления. Низкое давление воздуха в системе при беспрерывной работе двигателя может быть в результате проскальзывания ремня привода компрессора, утечки воздуха в соединениях или трубопроводах магистрали, засорения воздухоочистителя компрессора или фильтра влагомаслоотделителя, неплотного прилегания клапанов к седлам компрессора.

Если давление в системе понижено и на протяжении длительного времени сохраняется при неработающем двигателе, это свидетельствует о неисправной работе компрессора. Если давление компрессора быстро достигает нормы и уменьшается при остановке двигателя, это свидетельствует об утечке воздуха из магистрали. Место утечки воздуха можно определить на слух или с помощью мыльной воды.

В тормозах с пневматическим приводом необходимо ежедневно проверять натяжение ремня компрессора и исправность действия предохранительного клапана. Зимой ежедневно в конце работы, а летом не реже одного раза в неделю следует выпускать конденсат из ресивера, одновременно продувая всю систему от компрессора до ресивера сжатым воздухом для удаления из нее влаги и грязи. При втором техническом обслуживании нужно промывать воздушный фильтр компрессора и смачивать его маслом, применяемым для смазки двигателя.

Долговечность и эффективность работы тормозов в значительной степени зависит от метода торможения. При частых и продолжительных торможениях автомобиля происходит интенсивный нагрев поверхностей фрикционных накладок, в результате чего снижается коэффициент трения между обшивкой и тормозным барабаном и увеличивается износ тормозных барабанов и фрикционных накладок. Поэтому во время движения, когда необходимо продолжительное торможение автомобиля, рекомендуется применять торможение с периодическим прекращением действия тормозов без отключения вала работающего двигателя.

Общими неисправностями тормозов (независимо от типа привода) являются слабое действие их, занос автомобиля при торможении и заедание тормозных механизмов.

Слабое действие тормозов обусловливается уменьшением коэффициента трения между колодками и тормозными барабанами вследствие износа или замасливания фрикционных накладок. Попадание масла на фрикционные накладки происходит при высоком уровне масла в картере главной передачи, тугой затяжке подшипников ступиц колес, износе или повреждении сальников ступиц колес или при подтекании колесных цилиндров (в тормозах с гидравлическим приводом). Занос автомобиля происходит в случае несинхронного торможения всех колес. Причиной этого могут быть неодинаковые зазоры между фрикционными накладками и тормозными барабанами, замасливание накладок, износ колесных цилиндров или поршней (тормоза с гидравлическим приводом), вытягивание тормозных диафрагм (тормоза с пневматическим приводом), неравномерный износ тормозных барабанов или фрикционных накладок. Занос автомобиля при торможении происходит в случае утечки воздуха или тормозной жидкости из тормозного привода одного из колес.

К тормозам автомобиля предъявляются следующие требования:

- постоянное и эффективное действие;

- наименьшее время срабатывания тормозов;

- синхронность действия колесных тормозов по времени и темпу нарастания тормозной силы;

- минимальная длина пути непосредственного торможения.

Одним из основных показателей эффективности действия тормозов, от которого зависит возможность реализации динамических качеств автомобиля, является длина остановочного пути при заданных условиях движения.

Время срабатывания тормозов зависит от типа тормозного привода, его технического состояния и регулировки. Время срабатывания тормозов с механическим приводом принимают равным 0,25 - 0,30 с, с гидравлическим приводом - 0,15 - 0,20 с и с пневматическим - 0,40 - 0,80 с. При нарушении герметичности в системе пневматического или гидравлического привода, попадании воздуха в систему тормоза с гидравлическим приводом, вытягивании диафрагм (тормоза с пневматическим приводом) и увеличении зазоров между фрикционными накладками и тормозными барабанами время срабатывания тормозов увеличивается в 1,5-2 раза, что может быть причиной дорожного происшествия.

Длина тормозного пути зависит от скорости движения автомобиля, состояния шин, типа и состояния дорожного покрытия и угла продольного уклона дороги. На длину тормозного пути оказывают также влияние вес груза в кузове автомобиля, величина усилия, прилагаемого к тормозной педали (тормоза с механическим и гидравлическим приводом), состояние фрикционных накладок и тормозных барабанов и распределение тормозного усилия между колесами.

 Проверка эффективности тормозов осуществляется методами ходовых и стендовых испытаний.

При каждом из методов автомобиль может подвергаться испытаниям как в гружёном состоянии (полная масса), так и в снаряжённом (без нагрузки).

Дорожные  испытания проводят на прямом, ровном, горизонтальном сухом участке дороги с цементно- или асфальтобетонным покрытием, не имеющим на поверхности сыпучих материалов или масла.

Показателями эффективности тормозных систем автомобилей приняты: тормозной путь S_т, или установившееся замедление, и время срабатывания тормозной системы t_ср,  а также способность автомобилей или автопоездов сохранять устойчивое прямолинейное движение при торможении без корректировки водителем траектории движения.

Начальная скорость торможения по стандарту составляет 40 км/ч. 

Тормозным называют путь, пройденный автомобилем за время непосредственного торможения при включённом сцеплении. По следам шин, оставленным на дороге, определяют синхронность торможения колёс и степень заноса автомобиля. Этот способ диагностирования тормозов не даёт достоверных результатов, кроме того, пользование им затруднено необходимостью иметь достаточно большой горизонтальный участок дороги с твёрдым сухим и ровным покрытием. Такое диагностирование тормозов связано со значительным изнашиванием шин во время движения автомобиля юзом.

Замедление автомобиля определяют также на ровном горизонтальном участке дороги. Автомобиль разгоняют до скорости 40 км/ч и резко тормозят однократным нажатием на педаль ножного тормоза при выключенном сцеплении. Замедление автомобиля измеряют при помощи деселерометра. 

Принцип работы механического деселерометра заключается в фиксации пути перемещения подвижной инерционной массы прибора относительно его корпуса, неподвижно закреплённого на автомобиле. Это перемещение происходит под действием силы инерции, возникающей при торможении автомобиля и пропорциональной его замедлению. Инерционной массой могут служить поступательно движущийся груз, маятник, жидкость или датчик ускорения, а измерителем – стрелочное устройство, шкала, сигнальная лампа, дисплей монитора и пр.

Например, для одиночных автомобилей ВАЗ, ГАЗ (легковые) (категория М1), сила на органе управления P_пед = 500 Н, тормозной путь S_т = 16,2 м; замедление g_уст = 5,2 м/с²; время срабатывания t_ср = 0,6 с.

Стояночная система тормозов оценивается по обеспечению неподвижного состояния при заезде автомобиля (автопоезда) на наклонную эстакаду с различными значениями уклона: для автомобиля полной массы 16 %; для легковых автомобилей и автобусов в снаряжённом состоянии 23 % и для грузовых автомобилей и автопоездов в снаряжённом состоянии 31 %. Эффективность стояночной тормозной системы должна быть получена при силе на ручном органе управления не долее 400 Н для категории автомобилей ВАЗ.

В последнее время при проведении диагностирования тормозов применяют стендовые методы, обеспечивающие объективную оценку тормозных свойств автомобиля. Тормозные стенды подразделяются на платформенные и роликовые (рис. 6.4), а последние на стенды инерционного и силового типа.

Стендовые испытания имеют ряд преимуществ по сравнению с дорожными испытаниями:

- высокая точность результатов испытаний благодаря применению стационарных измерительных приборов;

- возможность дифференцированного изучения любого из факторов, влияющих на процесс движения автомобиля;

- безопасность испытания на любых скоростных и нагрузочных режимах;

- возможность имитации различных дорожных условий;

- малые затраты времени и средств для проведения испытания;

- возможность стандартизации условий испытания для обеспечения повторяемости результатов и сопоставляемости данных, полученных на разных стендах и др.

Стенды позволяют определить тормозную силу на каждом колесе, одновременность торможения колёс автомобиля, время срабатывания, силу на тормозные педали и другие параметры.

При испытании автомобиля на стенде силовым методом привод стенда вращает колёса и ролики с небольшой скоростью (2 - 6 км/ч).

 На инерционных стендах колёса и барабаны разгоняют с помощью привода до высокой скорости (30 - 160 км/ч), после чего производят торможение. Конструктивно он выполнен из двух пар барабанов, соединённых во избежание проскальзывания колёс, цепными передачами.

Привод осуществляется от электродвигателя мощностью 55 - 90 кВт через редуктор и электромагнитные муфты, при отключении которых блоки барабанов становятся самостоятельными динамическими системами. Беговые барабаны соединены с маховыми массами.

Платформенный инерционный стенд предназначен для общего экспресс- диагностирования тормозных систем. Общий вид и схема платформенного тормозного стенда представлена на рис. 6.5.

Методика диагностирования тормозов с его использованием заключается в разгоне автомобиля до скорости 6 - 12 км/ч и резком торможении при наезде колёсами на площадки стенда (четыре подвижные платформы). Если тормоза неэффективны, то колёса автомобиля прокатываются по площадкам стенда и последние не перемещаются.

Если же тормоза эффективны, колёса затормаживаются и блокируются, а под влиянием сил инерции и сил трения между колёсами и поверхностью площадок автомобиль перемещается вперёд и захватывает с собой площадки.