Основное назначение и функции тормозной системы

Тормозной называется система управления автомобиля, обеспечивающая безопасность при движении и остановках. Она служит для уменьшения скорости движения, остановки и удержания автомобиля на месте.

Современные автомобили оборудуются несколькими тормозными системами, имеющими различное назначение (рисунок 4).

Рабочая тормозная система предназначена для снижения скорости автомобиля вплоть до полной его остановки. Она являет наиболее эффективной из всех тормозных систем, действует на все колеса автомобиля и используется для служебного и экстренного (аварийного) торможения автомобиля. Рабочую тормозную систему часто называют ножной, так как она приводится в дей­ствие от тормозной педали ногой водителя.

Стояночная тормозная система служит для удержания на месте неподвижного автомобиля. Она воздействует только на задние ко­леса автомобиля или на вал трансмиссии и приводится в действие от рычага рукой водителя, поэтому ее иногда называют ручной.

Запасная тормозная система является резервной и предназна­чена для остановки автомобиля при выходе из строя рабочей тор­мозной системы. При отсутствии на автомобиле отдельной запас­ной тормозной системы ее функции может выполнять исправная часть рабочей тормозной системы (первичный или вторичный контур) или стояночная тормозная система.

Вспомогательная тормозная система служит для ограничения скорости движения автомобиля на длинных и затяжных спусках. Она выполняется независимой от других тормозных систем и пред­ставляет собой тормоз-замедлитель, который обычно действует на вал трансмиссии. Вспомогательную тормозную систему часто используют для служебного торможения в целях уменьшения из­носа рабочей тормозной системы и повышения безопасности дви­жения в горных условиях, где при частых торможениях тормоз­ные механизмы колес сильно нагреваются и быстро выходят из строя. Так, если у грузового автомобиля число торможений на 100 км пути составляет около 125 на загородном шоссе, то в горных условиях оно возрастает до 1000.

Рисунок 4 – Типы тормозных систем.

Прицепная тормозная система предназначена для снижения скорости движения, остановки и удержания на месте прицепа, а также автоматической его остановки при отрыве от автомобиля-тягача.

Рабочей, стояночной и запасной тормозными системами обо­рудуют все автомобили, а вспомогательной – только грузовые ав­томобили большой грузоподъемности полной массой свыше 12 тонн и автобусы полной массой более 5 тонн. Прицепной тормозной систе­мой оборудуют прицепы, работающие в составе автопоездов.

Совокупность всех тормозных систем называется тормозным управлением автомобиля. Каждая тормозная система состоит из одного или нескольких тормозных механизмов (тормозов), кото­рые осуществляют процесс торможения автомобиля, и тормозно­го привода, управляющего тормозными механизмами.

Торможение автомобиля

В процессе торможения автомобиля тормозные механизмы препятствуют вращению колес, вследствие чего между дорогой и ко­лесами возникают тормозные силы, которые направлены и дей­ствуют против движения автомобиля. При этом запас кинетичес­кой энергии, которой обладает движущийся автомобиль, преобра­зуется в тепловую энергию при трении в тормозных механизмах колодок с барабанами и дисками и при скольжении заторможен­ных колес по дороге. Тепловая энергия рассеивается в окружаю­щую среду. Тормозная сила автомобиля равна сумме тормозных сил всех его колес. Она увеличивается с улучшением покрытия дороги и может достичь на сухом асфальтобетонном шоссе 80 % силы тя­жести автомобиля. Поэтому торможение автомобиля на таком шос­се более эффективно, чем на дорогах с другими покрытиями.

В процессе эксплуатации торможение автомобиля может осуществляться двигателем, тормозной системой при отъединенном от трансмиссии двигателе, тормозной системой и двигателем (комбинированное), с периодическим прекращением действия тор­мозной системы, тормозом-замедлителем.

При торможении двигателем тормозные механизмы не приме­няются. Тормозом является только двигатель, который не отъеди­няется от ведущих колес автомобиля, но работает на режиме хо­лостого хода (с уменьшенной подачей топлива) или на компрес­сорном режиме (без подачи топлива). Ведущие колеса автомобиля через трансмиссию принудительно вращают коленчатый вал. В ре­зультате в двигателе благодаря трению возникает сила сопротив­ления, которая и вызывает замедленное движение автомобиля.

Торможение двигателем применяют в горных условиях, при дви­жении на длинных спусках и в случаях, когда необходимо полу­чить небольшое замедление. Оно обеспечивает плавность тормо­жения, сохранность тормозных механизмов и устойчивость авто­мобиля против заноса. Однако торможение двигателем на режиме холостого хода очень вредно с точки зрения загрязнения окружа­ющей среды, так как с отработавшими газами выбрасывается боль­шое количество окиси углерода.

При торможении с отъединенным двигателем автомобиль тор­мозится только тормозными механизмами колес, без использова­ния двигателя. В этом случае двигатель отъединяется от ведущих колес автомобиля путем выключения сцепления или установки рычага управления коробкой передач в нейтральное положение. Торможение с отъединенным двигателем является основным спо­собом торможения и чаще всего используется в эксплуатации, так как обеспечивает большое замедление, однако этот способ торможения уменьшает устойчивость автомобиля против заноса на дорогах с малым коэффициентом сцепления.

Торможение с неотъединенным двигателем – комбинированное торможение автомобиля – осуществляется совместно тормозны­ми механизмами и двигателем. Перед приведением в действие тор­мозных механизмов уменьшают подачу топлива в цилиндры дви­гателя. Частота вращения коленчатого вала стремится к частоте холостого хода. Однако этому препятствуют ведущие колеса авто­мобиля, которые принудительно вращают коленчатый вал через трансмиссию. В результате возникает тормозящее действие двига­теля. После этого приводятся в действие тормозные механизмы, и торможение автомобиля осуществляется совместно двигателем и тормозными механизмами. Такой способ увеличивает срок служ­бы тормозных механизмов, которые при длительных торможени­ях с отъединенным двигателем сильно нагреваются и выходят из строя, повышает устойчивость автомобиля против заноса, осо­бенно на дорогах с малым коэффициентом сцепления.

При торможении с периодическим прекращением действия тор­мозной системы колеса автомобиля должны удерживаться на грани скольжения (юза), но не скользить. В момент начала скольжения колес уменьшается сила нажатия на тормозную педаль, что позво­ляет колесам перекатываться по дороге. В контакт с дорогой будут вступать новые части протектора шин, ранее не участвовавшие в торможении и менее нагретые и размягченные. В результате макси­мальная сила сцепления колес с дорогой сохраняется. Этот способ обеспечивает наиболее эффективное торможение автомобиля, в том числе на скользких дорогах при малом коэффициенте сцепления. Однако он рекомендуется только водителям высокой квалифика­ции, так как для удержания колес автомобиля на грани юза без их скольжения необходимы большой опыт и внимание.

Торможение тормозом-замедлителем происходит вследствие его воздействия на вал трансмиссии. Тормозные механизмы колес не используются. Этот способ торможения целесообразен в горных условиях, где при частых торможениях наступают быстрый нагрев и выход из строя тормозных механизмов колес. При торможении тормозом-замедлителем повышается безопасность движения, уменьшается износ тормозных механизмов, шин и двигателя.