Техническое обоснование выбора данной конструкции переднего тормоза

Требования к тормозному управлению

К тормозному управлению автомобиля, служащему для замедления его движения вплоть до полной остановки и удержания на месте на стоянке, предъявляются повышенные требования» так как тормозное управление является важнейший средством обеспечения активной безопасности автомобиля. Требования к тормознымсистемам регламентированы ГОСТ 22835 и международными правилами (Правила N 13 ЕЭК ООН).

Требования к тормозным системам следующие:

минимальный тормозном путь или максимальное установившееся замедление в соответствии с требованиями ГОСТ 22895;

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

стабильность тормозных свойств при неоднократных торможениях;

минимальное время срабатывания тормозного привода; силовое следящее действие тормозного привода, т.е. пропорциональность между усилием на педали и приводным моментом;

малая работа управления тормозными системами - усилие на тормозной педали в зависимости назначения автотранспортного средства должно лежать в пределах 500...700 Н {низший предел для легковых автомобилей) ход тормозной педали 80... 180 мм;

отсутствие органолептических явлений (слуховых; обонятельных);

надежность всех элементов тормозных систем; наличие' сигнализации, оповещающей водителя о неисправности тормозной системы,

Структура тормозного управления автомобиля обусловлена ГОСТ 22895. Согласно этому стандарту тормозное управление должно" состоять из четырех систем - рабочей, запаской» стояночной и вспомогательной.

Рабочая тормозная система предназначена для уменьшения скорости или полной остановки автомобиля в любых дорожных условиях. Её действие должно распространяться одновременно на все колеса с рациональным распределением тормозного момента: по мостам.

Различают два вида рабочего торможения: экстренное (аварийное), когда торможение осуществляется с максимальной эффективностью для возможно быстрой остановки автомобиля, и служебное - торможение с умеренной интенсивностью Действуют следующие нормы максимально установившегося замедления: 7,0 м/с²- для легковых автомобилей, их грузовых модификаций и автобусов полной массой до 5 т; 5,5м/с - для грузовых автомобилей.

Так как рабочей тормозной системой водитель пользуется в самых различных условиях движения автомобиля, предусматривает возможность управления этой системой педалью,

Запасная тормозная система предназначена для торможения автомобиля в случае отказа рабочей тормозной системы. Применение автономной запасной тормозной системы не обязательно, если её функции может выполнять любой контур рабочей тормозной системы или стояночная тормозная система, Установлены следующие нормы максимального замедления автомобиля при его торможении запасной тормозной системой или системами, выполняющими её функции: 3 м/с⁵ - для пассажирских автомобилей; 2,8 м/с² - для грузовых автомобилей.

Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля неподвижным. Она должна надежно и неограниченно по времени удерживать полностью нагруженный автомобиль на уклоне, заданном техническими условиями на транспортное средство но не менее 25%, Приведение в действие тормозных механизмов стояночной тормозной системы может быть осуществлено при использовании любого привода.

Вспомогательная тормозная система используется для длительного торможения автомобиля на затяжных спусках без использования обычных тормозных систем. Автобусы с полной массой свыше 5 т и грузовые автомобили с полной массой свыше 12 т оснащены тормозом-замедлителем.

Каждая из перечисленных тормозных систем включает в себя один или несколько тормозных механизмов и тормозной привод.

Необходимость улучшения тормозных систем существующих автомобилей является актуальной задачей. При торможении автомобиля важна правильная последовательность вступления в действие тормозных механизмов, а также интенсивность их затормаживания.

Техническое обоснование выбора данной конструкции переднего тормоза

Привод:

В настоящее время в автомобилестроении широко применяются следующие типы привода рабочих тормозов: гидравлический, пневматический, комбинированный (пневмогидравлический, электропневматический).

На тяжелых грузовых автомобилях традиционно применяют чисто пневматический привод рабочих тормозов.

Преимущества пневматического привода рабочих тормозов перед гидравлическим:

- малая работа водителя при торможении;

- высокая точность следящего действия;

- использование в качестве рабочего тела обыкновенного атмосферного воздуха;

- возможность применения сжатого воздуха в других системах автомобиля;

- малая трудоемкость технического обслуживания.

Недостатки пневматического привода рабочих тормозов перед гидравлическим:

- большое время срабатывания;

- большие масса и габариты;

- конструктивно сложнее и дороже гидравлики.

Недостатки пневматического привода обусловлены сравнительно малым рабочим давлением в системе (5-8 атм. против 80-150 атм. в гидроприводе).

При использовании комбинированных приводов недостатки одного из типов привода пытаются компенсировать достоинствами другого. Так, пневмогидравлический привод имеет значительно меньшие габариты и массу, чем чисто пневматический, меньше у него и время срабатывания. Однако недостатки одно из типов привода накладываются на недостатки другого, а, следовательно, вероятность возникновения неполадки возрастает на порядок.

Пневмопривод тормозов включает в себя элементы, которые в неблагоприятных условиях могут выйти из строя. Например, двигаясь по бездорожью, можно зацепить и разорвать тормозной шланг. Поэтому, чтобы не допустить выхода из строя всей рабочей тормозной системы, последняя конструктивно делится на несколько контуров - независимых частей тормозной системы, каждая из которых способна осуществить торможение при отказе остальной части системы. Достигнуть этого можно, накапливая сжатый воздух в двух ресиверах, обслуживающих соответственно тормоза передней оси и тормоза задних осей. Если в приводе тормозов переднего моста произойдет отказ, то специальный аппарат отсечет соответствующий ресивер от компрессора и тормозов задней тележки, позволяя последним затормаживать автомобиль.

В данном курсовом проекте выбираю пневматический привод тормозов, так как автомобиль среднетоннажный, а значит необходима большая сила давления на тормозной диск. Пневматичский привод обеспечивает необходимое давление, хотя и за счет уменьшения быстроты срабатывания тормоза.

Обоснование выбора дисковых тормозов:

В настоящее время дисковые тормозные механизмы устанавливают не только на легковые, но и на грузовые автомобили и автобусы.

Дисковый тормоз имеет ряд существенных преимуществ перед барабанным. Это меньшие масса и габариты, хороший теплоотвод, высокая стабильность характеристик, повышенное быстродействие, меньшая трудоемкость обслуживания и другие. Кроме того, благодаря лучшим динамическим характеристикам дисковый тормоз обеспечивает более эффективное использование АБС.

Преимущества дисковых тормозов:

- меньшие масса и габариты;

- хороший теплоотвод;

- улучшенное охлаждение вращающихся деталей;

-высокая стабильность характеристик (стабильная эффективность до и после приработки, эффективность дисковых тормозов при нагреве до 550-650⁰С не снижается более, чем на 15% против снижения эффективности на 20-40% при нагреве до 300-350⁰С у барабанных тормозов, нет "провала эффективности" и при охлаждении дисковых тормозов);

- равномерный износ по всей площади накладок;

- меньший зазор между колодками и диском;

- повышенное быстродействие;

- благодаря лучшим динамическим характеристикам дисковый тормоз обеспечивает более эффективное использование АБС и ПБС;

- колодки дисковых тормозов проще в производстве;

- меньшая трудоемкость обслуживания (быстрая замена накладок, легкость регулировки зазора между колодками и диском).

Однако, у дисковых тормозов имеются и недостатки:

- поверхность диска легче подвергается коррозии и абразивному воздействию;

- невысокая эффективность;

- необходимость увеличения приводной силы;

-повышенный износ накладок вследствие высокого удельного давления на накладки.

Дисковые тормоза по конструкции разделяются на механизмы с фиксированной скобой и плавающей скобой.

Дисковые тормоза со сплошной фиксированной скобой, применяемые на грузовых автомобилях, отличаются большой жесткостью конструкции. Недостатками такого типа скобы являются плохой теплоотвод и сложность замены колодок. В тормозах этого типа приводные механизмы располагаются с двух сторон диска.

В дисковом тормозном механизме с плавающей скобой при торможении приводной механизм прижимает к диску одну из колодок. Реактивная сила перемещает саму скобу по специальным направляющим суппорта в противоположном направлении, и она прижимает к диску вторую колодку. Основным недостатком данной конструкции является возможность загрязнения или коррозии направляющих, что приводит к одностороннему износу накладок и диска. Главное преимущество дискового тормоза с плавающей скобой по сравнению с дисковым тормозом с фиксированной скобой заключается в том, что в первом случае при наличии пневмопривода гораздо проще осуществить механический привод колодок тормоза.

В данном курсовом проекте разработана конструкция переднего дискового тормоза, которая позволяет перейти на пневматический привод, который, по сравнению с базовым пневмогидравлическим приводом, оказывается более эффективным.