Назначение, классификация и устройство приводов тормозных механизмов

Тормозным приводом называется совокупность устройств, осу­ществляющих связь педали или рычага управления с тормозными механизмами. Тормозной привод служит для управления тормозными меха­низмами и приведения их в действие.

На автомобилях в зависимости от их назначения и типа приме­няют различные тормозные приводы.

Механический тормозной привод представляет собой систему тяг, рычагов и тросов, с помощью которых усилие водителя от рычага или педали управления передается к тормоз­ным механизмам. На автомобилях механический привод применя­ется в качестве обязательного привода в стояночной тормозной системе. На легковых автомобилях механический привод действу­ет на тормозные механизмы задних колес, а на грузовых автомо­билях — на трансмиссионный тормоз, устанавливаемый обычно на вторичном валу коробки передач. На всех автомобилях, кроме легковых большого класса, механический привод действует от рычага управления. На легковых автомобилях большого класса привод действует от специальной ножной педали управления. Механический тормозной привод надежен в работе при длитель­ном удержании автомобиля на месте во время стоянки, компак­тен и прост по конструкции. Однако он имеет низкий КПД и требует частых регулировок.

Гидравлический тормозной привод является гидро­статическим, в котором передача энергии осуществляется давле­нием несжимаемой жидкости. Гидравлический привод применяется на легковых авто­мобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемно­сти. Привод заполнен тормозной жидкостью. При тор­можении (нажатии на тормозную педаль) связанный с педалью толкатель перемещает поршеньв главном тормозном цилинд­ре. Поршень давит на жидкость, открывается выпускной клапан, и жидкость поступает через трубопроводы в колесные тормозные цилиндры. Под давлением жидкости поршни в колесных ци­линдрах расходятся, преодолевая сопротивление пружин, и прижимают тормозные колодки 8 с фрикционными накладками к тормозным барабана, которые связаны с колесами. В резуль­тате происходит торможение колес и автомобиля. После прекращения торможения перемещаются в исходное поло­жение тормозная педаль с толкателемпод действием возврат­ной пружины и поршеньпод действием пружины. Давление в приводе падает, и пружиныстягивают колодки, под дей­ствием которых поршни вытесняют жидкость из колесных ци­линдров, и она поступает к главному тормозному цилиндру. При этом выпускной клапанзакрывается. Под воздействием давле­ния жидкости открывается впускной клапан, и жидкость про­ходит в главный цилиндр. Закрытие впускного клапанапроис­ходит, когда в приводе остается небольшое избыточное давление, предотвращающее проникновение воздуха в гидро­привод и обеспечивающее готовность тормозной системы к по­вторному торможению. При попадании воздуха в гидропривод падает эффективность торможения, так как жидкость, вытесняе­мая при торможении из главного цилиндра, уменьшает только объем легко сжимаемого воздуха. Гидравлический тормозной привод может быть одноконтурным (нераздельный) и двухконтурным (раздельный), а также с усили­телем и без усилителя.

Нераздельный гидроприводимеет один общий контурдля тормозных механизмов передних и задних колес и односекционный главный тормозной цилиндр. Привод действу­ет от тормозной педалинераздельно на передние и задниетормозные механизмы. При одноконтурном гидроприводе при любом местном повреждении вся тормозная система автомобиля выходит из строя. Раздельный гидропривод значительно повышает надежность работы тормозной системы и безопасность движения автомобиля. Раздельный привод имеет два независимо действующих контура — первичныйи вторичный и двухсекционный главный тормозной цилиндр. Привод действует от общей тор­мозной педалиотдельно на передние и задниетормозные механизмы. При повреждении одного из контуров гидропривода из него вытекает тормозная жидкость. В этом случае другой ис­правный контур обеспечивает, хотя и с меньшей эффективно­стью, торможение и остановку автомобиля. Раздельный привод может также иметь два контура, один из которых действует толь­ко на тормозные механизмы передних колес, а другой — на тор­мозные механизмы и передних, и задних колес автомобиля. Двух­контурный гидропривод может быть и диагональным, когда один из контуров обеспечивает работу тормозных механизмов правого переднего и левого заднего колес, а другой контур — левого перед­него и правого заднего колес автомобиля. При выходе из строя одного из контуров этого гидропривода сохраняется 50 % эффек­тивности тормозной системы автомобиля. Гидравлический тормозной привод обеспечивает давление на колодки тормозных механизмов, пропорциональное усилию на тормозной педали. На легковых автомобилях в зависимости от их класса могут применяться тормозные гидравлические приводы без усилителя или с вакуумным усилителем, который облегчает управление ав­томобилем, уменьшает при торможении усилие водителя, прила­гаемое к тормозной педали. На грузовых автомобилях в гидравли­ческих тормозных приводах применяются вакуумные, гидроваку­умные и пневматические усилители. Гидравлический тормозной привод компактен, имеет неболь­шую массу и малое время срабатывания, обеспечивает одновременное торможение всех колес автомобиля. Однако привод малоэффективен без усилителя и выходит из строя при местном повреждении.

Пневматический тормозной привод применяется на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, автопоездах и автобусах. Привод облегчает управление автомоби­лем, более эффективен по сравнению с другими приводами и обеспечивает использование сжатого воздуха на автомобиле для различных целей (открытие и закрытие дверей автобуса, накачи­вание и поддерживание давления в шинах, привод стеклоочисти­телей и др.). Однако пневмопривод менее компактен, сложен по конструкции и в обслуживании, более дорогостоящий и имеет большее время срабатывания.

Пневматический тормозной привод включает в себя следую­щие приборы: питающие — компрессор, ресиверы (воздушные баллоны); управляющие — тормозные краны, клапаны управления тор­мозными механизмами прицепа и полуприцепа;

исполнительные — тормозные камеры, тормозные цилиндры; регулирующие — регулятор давления компрессора, регулятор тормозных сил и др.; улучшающие эксплуатационные качества и надежность — влагоотделители, защитные, ускоряющие и другие клапаны; сигнальные — сигнализаторы различного типа.

В тормозной системе автомобиля с пневмоприводом тормоз­ные механизмы приводятся в действие энергией сжатого воздуха, а водитель только воздействует на управляющие (воздухораспре­делительные) приборы. Наиболее сложным является пневмопривод автопоезда. Он вклю­чает в себя несколько десятков приборов. В зависимости от исполь­зуемого пневмооборудования автомобиль-тягач и прицеп могут иметь однопроводный или двухпроводный пневматический привод. При однопроводном приво­де тормозные системы автомобиля-тягача и прицепа связаны между собой при помощи соединительной головки одним трубопрово­дом, который является одновременно питающим и управляющим. При движении автопоезда компрессорчерез регулятордавле­ния нагнетает сжатый воздух в воздушные баллоныавтомо­биля-тягача и прицепа, тормозные камеры которых соединены с окружающим воздухом. При торможении при нажатии на тормоз­ную педаль секциятормозного крана соединяет тормозные ка­мерыс воздушным баллоном, а секциякрана сообщает со­единительный трубопровод автомобиля и прицепа с окружающим воздухом. Падение давления сжатого воздуха в соединительном трубопроводе приводит в действие воздухораспределитель, ко­торый направляет сжатый воздух из баллонав тормозные каме­рыприцепа. При этом давление сжатого воздуха в тормозных камерах всегда пропорционально усилию на тормозной педали. В случае отрыва прицепа от автомобиля прицеп автоматически тормозится вследствие падения давления сжатого воздуха в со­единительном трубопроводе, тем самым обеспечивается безопас­ность движения. Давление сжатого воздуха в тормозном приводе автомобиля-тягача поддерживается в пределах 0,75...0,8 МПа, а у прицепа 0,5...0,55 МПа. Это необходимо, чтобы уменьшить время срабатывания приборов пневмопривода прицепа, так как время удаления сжатого воздуха из приборов в 1,5 — 2 раза больше, чем время их заполнения. Однопроводной тормозной пневмопривод не обеспечивает эффективного торможения автопоезда при неоднократных и час­тых торможениях (на спуске и др.). В этом случае сжатый воздух из воздушного баллона прицепа расходуется, давление в баллоне падает, а сжатый воздух из компрессора в это время не нагнетает­ся. Поэтому на большинстве автопоездов применяется двухпро­водной тормозной пневмопривод. При двухпроводном приводе тормозные системы автопоезда-тягача и прицепа связаны между собой двумя трубопроводами — питающим с соединительной головкойи управляющим с со­единительной головкой. При движении автопоезда компрессорчерез регулятор давле­ния нагнетает сжатый воздух в воздушный баллонавтомобиля-тягача и через питающий трубопровод — в воздушный баллонприцепа. В этом случае тормозные камеры автомобиля ипри­цепа соединены с окружающим воздухом через тормозной кран и воздухораспределитель. При торможении при нажатии на тор­мозную педаль тормозной крансоединяет тормозные камеры 6 автомобиля с воздушным баллоном. В это же время сжатый воз­дух по управляющему трубопроводу поступает в воздухораспреде­литель, который соединяет воздушный баллонс тормозными камерамиприцепа. Во время торможения автопоезда в воздуш­ный баллонприцепа продолжает поступать сжатый воздух из воздушного баллонаавтомобиля. При отрыве прицепа от авто­мобиля воздухораспределительсоединяет тормозные камерыс воздушным баллоном, в результате чего прицеп автоматичес­ки тормозится. Двухпроводной тормозной пневмопривод обеспечивает непре­рывное нагнетание сжатого воздуха в воздушный баллон прицепа и имеет время срабатывания в 1,5 — 2 раза меньше, чем у однопроводного пневмопривода. Привод эффективен и надежен при частных и многократных торможениях автопоезда.

Комбинированные тормозные приводы приме­няются на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъ­емности, а также на автопоездах. К ним относятся приводы пневмогидравлические, электропневматические и др. На длиннобазовых грузовых автомобилях и многозвенных ав­топоездах (с несколькими прицепами) применяется электропнев­матический тормозной привод, имеющий электрическую часть и пневматическое оборудование. Электрическая часть привода явля­ется управляющей, а пневматическое оборудование — исполняю­щим. Пневматическое обо­рудование привода не отличается от обычного. В электрическую часть привода входят контактор, электропневматический крану каждого прицепа, источник электропитания и электропро­водная связь со штепсельным разъемом. При торможении при нажатии на тормозную педаль электро­пневматические кранывыпускают наружу сжатый воздух из соединительной магистрали. В этом случае воздухораспредели­тельсообщает воздушный баллон прицепа с тормозными каме­рами, что приводит к торможению прицепа. Электропневмати­ческий привод обеспечивает одновременное и быстрое срабаты­вание тормозных механизмов. Однако привод требует хорошей защиты от механичес­ких воздействий и загрязнения. Привод грузового автомобиля с прицепом состоит из двух основных частей — пневматической и гидравличес­кой. В пневматическую часть привода входят тормозной кран и два пневмоусилителя, которые соединены трубопроводомс нижней секцией крана. Верхняя секция тормозного крана через трубопроводсвязана с пневмооборудованием прицепа. Гидравлическая часть привода выполнена двухконтурной. Главный тормозной цилиндр соединен с пневмоусилителем и приводит в действие тормозные механизмыколес переднего и среднего мостов автомобиля. Главный тормозной цилиндрсвязан с пневмоусилителем и приводит в работу тормозные механизмыко­лес заднего моста автомобиля. При торможении при нажатии на тормозную педаль сжатый воздух из тормозного крана через тру­бопроводпоступает в пневмоусилители, которые приводят в действие тормозные цилиндры гидравлических контуров привода. Жидкость, вытесненная из главных тормозных цилинд­ров, приводит в работу тормозные механизмы колес автомобиля. При этом давление жидкости в колесных тормозных цилиндрах пропорционально давлению воздуха в пневмоусилителях . Гидравлическая часть привода обеспечивает одновременное тор­можение всех колес автомобиля. Пневматическая часть привода облегчает управление и позволяет тормозить буксируемый при­цеп.