Какое давление в тормозной системе автомобиля?
Пока тормозная система исправно функционирует, редкий водитель задумывается, какие процессы происходят в ней, и какими параметрами обусловлена её работа. Давайте разберёмся, какое давление в тормозной системе автомобиля, и насколько эта величина различается у гидравлического и пневматического исполнения.
Какое давление в гидравлических тормозах легковых авто?
Изначально есть смысл разобраться в таких понятиях, как давление в гидравлической системе и давление, оказываемое суппортами или штоками цилиндров непосредственно на тормозные колодки.
Давление в самой гидравлической системе авто во всех её участках примерно одинаковое и составляет на своём пике у наиболее современных авто около 180 бар (если считать в атмосферах, то это приблизительно 177 атм). В спортивных или гражданских заряженных авто это давление может доходить до 200 бар.
Разумеется, что только усилием мускульной силы человека напрямую создать подобное давление невозможно. Поэтому в тормозной системе авто есть два усиливающих фактора.
- Рычаг педали. За счет рычага, который обеспечивается конструкцией педального узла, изначально прилагаемое водителем давление на педаль увеличивается в 4-8 раз в зависимости от марки авто.
- Вакуумный усилитель. Этот узел также усиливает давление на главный тормозной цилиндр приблизительно в 2 раза. Хотя разные конструкции этого узла предусматривают довольно большую разбежку по дополнительному усилию в системе.
Фактически рабочее давление в тормозной системе при штатном режиме эксплуатации авто редко превышает 100 атмосфер. И только при экстренном торможении хорошо физически развитый человек способен давлением ноги на педаль создать давление в системе выше 100 атмосфер, но происходит это только в исключительных случаях.
Давление поршня суппорта или рабочих цилиндров на колодки отличается от гидравлического давления в тормозной системе. Здесь работает принцип, сходный с принципом действия ручного гидравлического пресса, где насосный цилиндр маленького сечения перекачивает жидкость в цилиндр значительно большего сечения. Повышение усилия рассчитывается как отношение диаметров цилиндров. Если обратить внимание на поршень тормозного суппорта легкового авто, то он будет в несколько раз больше по диаметру, чем поршень главного тормозного цилиндра. Поэтому и давление на сами колодки будет увеличиваться за счёт разницы диаметров цилиндров.
Давление пневматических тормозов
Принцип работы пневматической системы несколько отличается от гидравлической. Во-первых, давящее на колодки усилие создаётся напором воздуха, а не давлением жидкости. Во-вторых, водитель не создаёт давление мускульной силой ноги. Воздух в ресивер накачивается компрессором, который получает энергию от двигателя. А водитель нажатием на педаль тормоза только открывает кран, который распределяет воздушные потоки по магистралям.
Распределительный кран в пневматической системе контролирует давление, которое посылается в тормозные камеры. За счёт этого регулируется усилие прижатия колодок к барабанам.
Максимальное давление в магистралях пневматической системы обычно не превышает 10-12 атмосфер. Это то давление, на которое рассчитан ресивер. Однако сила прижатия колодок к барабанам значительно выше. Усиление происходит в мембранных (реже – поршневых) пневматических камерах, которые и давят на колодки.
Пневматическая тормозная система на легковом автомобиле встречается редко. Пневматика начинает массово появляться на грузопассажирских авто или небольших грузовиках. Иногда пневматические тормоза дублируют гидравлические, то есть система имеет два отдельных контура, что усложняет конструкцию, но увеличивает надёжность работы тормозов.
Тормозная система и тормозная жидкость
АвтоКлаус Центр
ТОП 10 Лучших дилеров Volkswagen в России
Частые трогания и остановки, движение в вечерний час пик, преодолевание гористой местности с затяжными спусками или узкими извилистыми дорогами – каждая поездка имеет свои особенности. Однако в любой ситуации вы всегда можете положиться на оригинальную тормозную систему Volkswagen.
Оригинальные тормозные колодки и диски Volkswagen
Созданы специально для вашего Volkswagen
Информация о продукте
Тормозная система — средство безопасности номер один, от неё в значительной степени зависит ваша безопасность на дороге. Она должна работать безотказно, чтобы в опасной ситуации можно было быстро остановить автомобиль. Определяющими факторами при торможении являются характер движения, масса автомобиля, его скорость; немаловажную роль здесь играет качество деталей тормозной системы.
Преимущества
- Короткий тормозной путь
- Высокопрочные тормозные диски
- Износостойкие тормозные колодки
- Неизменная эффективность торможения
- Тихое и плавное торможение (без вибраций и скрипов)
Гарантируют наилучшую эффективность торможения
Тормозные диски должны выдерживать огромное давление и высокие температуры в случае аварийного торможения без образования трещин и деформации.
Температуроустойчивость
Производительность
При аварийной остановке мощность торможения достигает 883 кВт (1200 л.с.), что в десять раз превышает мощность двигателя.
Высокие нагрузки
Во время экстренного торможения колодка прижимается к диску с усилием, достигающим одной тонны, при этом она не деформируется и не разрушается.
Если при нажатии педали тормоза вы замечаете снижение эффективности торможения (внезапное увеличение тормозного пути), это означает, что мог произойти отказ контура тормозной системы. При этом загорится данная контрольная лампа, а на дисплее информационного центра появится соответствующее сообщение. При первой же возможности обратитесь в авторизованный сервисный центр для устранения неисправности.
Двигайтесь с низкой скоростью и помните о том, что эффективность торможения снижена и при нажатии педали тормоза необходимо прилагать больше усилий.
Затянут стояночный тормоз
Горит: нажать педаль тормоза!
Чтобы переместить рычаг селектора, нажмите педаль тормоза.
Нажмите кнопку блокировки рычага селектора.
Нажмите педаль тормоза!
Нажмите педаль тормоза до упора.
Незамедлительно обратитесь в авторизованный сервисный центр. Проверьте и при необходимости замените тормозные колодки.
Обеспечьте соответствие
Тормозная система должна полностью соответствовать характеристикам двигателя, массе и максимальной скорости вашего автомобиля Volkswagen.
Выполняйте проверку тормозов при каждой замене шин. А также советуем проводить ежегодную проверку тормозной системы вашего автомобиля Volkswagen.
Заменяйте только парами
Тормозные диски и колодки одной оси следует заменять парами. Если диски или колодки сильнее изношены с одной стороны, в случае экстренного торможения ваш автомобиль может уйти в занос.
На приборной панеле мигает сигнальная лампа тормозной системы? Обратитесь на дилерское предприятие Volkswagen — все работы с тормозной системой должны выполнять только квалифицированные специалисты.
Выбирайте только правильное сочетание
Оригинальная тормозная жидкость Volkswagen
Гарант вашей безопасности
Мы гарантируем высокий уровень безопасности в условиях низких температур и высоких нагрузок, а также длительный срок службы. Оригинальная тормозная жидкость Volkswagen разработана специально для тормозной системы вашего автомобиля и соответствует требованиям высокотехнологичных тормозных систем.
* Указана стоимость базовой комплектации.
** Обращаем Ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями статьи 437 (2) Гражданского кодекса Российской Федерации. Для получения подробной информации о стоимости автомобилей, пожалуйста, обращайтесь к менеджерам по продажам официального дилера компании ООО «Фольксваген Груп Рус» — ООО «АвтоКлаус Центр — Официальный дилер Фольксваген».
*** Представленные на изображениях автомобили могут отличаться от серийных моделей
Тормоза — проблемы и неисправности
Тормозная система современного легкового автомобиля представляет собой замкнутый гидравлический контур. Водитель, нажав на педаль тормоза, увеличивает давление в системе до 100 атмосфер, что собственно и вызывает движение поршней в суппортах. Новые компоненты тормозной системы без проблем переносят трехкратное превышение указанного давления, но с течением времени запас прочности снижается.
Больной вопрос
Самое слабое звено в тормозной системе – шланги и магистрали, которые не защищены от воздействия внешней среды. Так, например, шланги теряют свои свойства и могут потрескаться уже через пару лет. Тормозные трубки чаще всего изготовлены из стали, которая со временем начинает коррозировать. В обоих случаях износ линий никак не дает о себе знать, и водитель начинает подвергаться опасному риску.
И он огромный! Прогрессирующая коррозия значительно ослабляет прочность места поражения. Пока водитель не сильно нажимает на педаль тормоза, ничего не происходит. Однако попытка резкого торможения может закончиться трагедией. В момент разрыва магистрали давление в системе резко падает, что существенно ухудшает эффективность торможения. Дополнительной проблемой является тот факт, что зачастую тормозные линии проложены так, что трудно оценить их состояние, даже приподняв автомобиль с помощью домкрата.
Многие водители во время повседневных поездок не давят на педаль тормоза с большой силой, поэтому неисправность можно обнаружить лишь при техническом обследовании. Диагносты регулярно выявляют дефекты. Они утверждают, что потрескавшиеся тормозные шланги – реальная проблема, которая присутствует в массовом масштабе. Поэтому, учитывая огромный риск, не следует недооценивать комментарии специалистов, касающиеся тормозных магистралей. Если есть подозрения относительно их состояния, то следует как можно скорей заменить сомнительные элементы.
Что происходит?
Принципиальная схема тормозной системы.
1 – главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем.
2 – регулятор давления в задних тормозных механизмах.
3,4 – рабочие контуры.
На протяжении многих лет тормозные системы автомобилей оборудовались двумя контурами, каждый из которых отвечает за два колеса. Такая схема в случае разрыва канала позволяет остановить автомобиль с помощью оставшегося контура.
Многочисленные заезды, проведенные с целью замерить эффективность торможения с одним исправным контуром, дали шокирующий результат. Оказалось, что средний тормозной путь автомобиля при торможении со 100 км/ч увеличивается в два раза – с 40 до 86 метров!
ВЫВОД. Неисправная тормозная система защищает от полной «потери тормозов», однако эффективность торможения значительно снижается.
Как защитить себя от неожиданности
Разрыву тормозных линий не предшествуют никакие признаки, которые могли бы подсказать о проблеме. Эффективность тормозов не падает вплоть до «трагедии». Поэтому единственный выход – регулярный контроль специалистами, особенно во время ТО. Никогда нельзя недооценивать полученных от механиков рекомендаций, касающихся тормозной системы.
Цена безопасности
Затраты на замену тормозных линий отличаются в зависимости от типа и длины. В большинстве случаев новый элемент с работой потребует около 20-50 долларов. Многие сервисы меняют жесткие стальные трубки на более удобные в доработке медные. Следует взять за правило периодически проверять состояние тормозных шлангов и трубок, даже если автомобилю всего пара лет.
Заключение
Принимая во внимание то, как часто обнаруживаются дефекты тормозных магистралей, представьте — сколько водителей передвигается на смертельно опасных автомобилях. Количество просто ошеломляет. И главное – проблема касается не только старых машин. «Отказу тормозов» подвержены и сравнительно молодые автомобили, особенно эксплуатируемые во влажном климате или на зимних дорогах, обильно политых реагентами.
☰Принцип работы пневматической тормозной системы автомобиля
Пневматический тормозной привод — вид конструкции тормозной системы, которая использует в качестве энергоносителя сжатый воздух. Пневматические тормоза используют в разных видах транспорта:
- пассажирские автобусы;
- грузовые коммерческие автомобили;
- специализированная техника — грейдеры, бульдозеры, погрузчики, автокраны, другие крупно- и малогабаритные спецсредства;
- железнодорожный транспорт.
Тягач DAF XF105 — пример грузовика с пневматическими тормозами
Нас интересует именно автомобильный вариант пневматического тормозного привода. В статье мы расскажем о:
- видах пневматических тормозных систем;
- конструкции и принципе работы пневмопривода;
- основных преимуществах и недостатках пневматики в сравнении с гидравлическими тормозами;
- неисправностях, которые возникают в работе пневмотормозов, признаках и последствиях поломок, а также дадим полезные советы как продлить срок службы тормозной системы.
Классификация пневматических тормозных систем
Пневматический тормозной привод используют отдельно или в комплексе с другими системами (примеры — комбинированные тормозные системы электропневматического или пневмогидравлического типа).
Пневматические тормозные системы также классифицируют по количеству рабочих контуров-магистралей. Встречаются 3 вида систем:
- одноконтурные;
- двухконтурные;
- многоконтурные.
Большой выбор тормозных суппортов
ПерейтиОдноконтурные системы. Особенность — магистрали на передние и задние колеса объединены в одну ветку, а интенсивность потока сжатого воздуха контролирует один тормозной кран. Одноконтурная модель пневматической тормозной системы — устаревший тип конструкции, который в большинстве случаев встречается только на старых моделях грузовых автомобилей и автобусов.
Двухконтурные системы. Отличия понятны из названия — магистрали тормозной системы автомобиля разделены на две ветки. Одна ветка передает сжатый воздух на передние колеса, вторая — на задние. Поток энергоносителя контролируют два тормозных крана — по одному на каждый контур магистралей. Двухконтурная конструкция надежнее, чем одноконтурная. Если вышла из строя ветка задней оси, передние тормозные узлы продолжают функционировать и наоборот.
Многоконтурные системы. Особенность — сложная, но эффективная и надежная конструкция. Многоконтурные пневматические системы встречаются в крупных грузовых автомобилях и состоят из трех и больше контуров. Многоконтурная тормозная пневмосистема увеличивает устойчивость, облегчает управление и остановку грузовика.
Конструкция пневматической тормозной системы
Конструкция пневматического тормозного привода примерно одинаковая для всех видов автомобилей. Отличаться могут отдельные узлы и элементы.
Общий вид пневматической тормозной системы: 1 — двухсекционный тормозной кран, 2, 6 — тормозные камеры (силовые цилиндры), 3 — предохранительный клапан, 4 — регулятор давления, 5 — компрессор, 7 — кран отбора воздуха, 8 и 9 — разобщительный кран с соединительной головкой, 10 — ресиверы (воздушные баллоны), 11, 12 — тормозные барабаны в сборе.
Компрессор. Нагнетает воздух в ресиверах (баллонах). Компрессор устанавливают в переднюю часть автомобиля возле блока двигателя. Агрегат работает от клиновидного ремня, который соединяет шкив компрессора и шкив радиаторного вентилятора.
Ресиверы или баллоны. В ресиверах хранится запас сжатого воздуха. Пневматические тормоза оборудованы двумя ресиверами. Первый баллон, который в народе называют “мокрым”, оборудован предохранительным клапаном и краном для слива конденсата. На втором ресивере есть только кран для слива конденсата. Предохранительный клапан, который контролирует давление во втором баллоне, установлен дальше по магистрали в тормозном кране.
Предохранительный клапан. Защищает систему от перегрузки и сбрасывает избыточное давление. Количество защитных клапанов зависит от типа конструкции и количество контуров магистралей.
Регулятор давления. Контролирует и поддерживает оптимальное давление в системе, а при необходимости впускает или выпускает воздух в устройство разгрузки компрессора.
Тормозной кран. Комбинированный поршневой узел, который распределяет потоки сжатого воздуха по системе, последовательно заполняет энергоносителем все контуры пневмосистемы и тормозные камеры. Тормозной кран — связующий узел между ресиверами и тормозными цилиндрами колес. Количество тормозных кранов в пневматической системе зависит от количество контуров.
Осушитель воздуха. Выделяет пары воды и другие примеси (например, пары масла) из всасываемого воздуха. В современных моделях автомобилей осушитель совмещен с регулятором давления, поэтому последний как отдельный узел отсутствует.
Тормозные узлы с силовыми цилиндрами (тормозными камерами). Установлены на колесах автомобиля, отвечают за остановку транспортного средства. Каждый узел оборудован тормозным цилиндром, в который по трубопроводу под давлением поступает воздух и который прижимает тормозные колодки к барабану.
Разобщительный кран. Элемент встречается только в тягачах с прицепами. Через кран пневматическую тормозную систему тягача соединяют с тормозной магистралью прицепа. Кран объединяет две системы, увеличивает устойчивость и управляемость автомобиля, уменьшает риск заноса прицепа при торможении.
Пневмоусилители. Агрегаты увеличивают показатели давления до необходимого уровня и уменьшают нагрузку на компрессор. Количество усилителей отличается в различных моделях автомобилей.
Трубопровод. Система труб и шлангов соединяет все узлы и элементы. Количество ответвлений трубопровода зависит от количества контуров пневматической тормозной системы.
Педаль тормоза. Элемент передает усилие на поршни тормозного крана и открывает каналы для сжатого воздуха от ресиверов на тормозные камеры колес.
Рычаг ручного тормоза.
Измерительные приборы и датчики. Контролирующие элементы, по которым водитель следит за состоянием и работоспособностью тормозной системы. К ним относятся датчики, которые находятся в ресиверах и тормозных камерах, и двухстрелочный манометр. Одна стрелка манометра показывает давление в баллонах, а вторая — в тормозных камерах. В старых моделях автомобилей манометров было два и каждый отвечал за свой узел.
Принцип работы и функционал пневматического тормозного привода
Главная и единственная функция любой тормозной системы — вовремя остановить автомобиль не зависимо от условий и внешних факторов. Неважно, нужно плавно остановить авто перед перекрестком или резко затормозить из-за неожиданно возникшей преграды — автомобиль должен остановится без ущерба для водителя, транспортного средства, других участников дорожного движения.
Рассмотрим основные этапы и процессы, которые происходят в пневматической тормозной системе.
Пневмокомпрессор для автомобилей МАЗ с двигателем OM 906 LA
Компрессор тормозной системы — приводной агрегат, который работает только когда запущен двигатель. Через воздушный фильтр в компрессор поступает воздух, который агрегат через регулятор давления закачивает в ресиверы.
Регулятор давления, который расположен либо как отдельный узел, либо встроен в осушитель, контролирует и оптимизирует давление воздуха, а когда ресиверы заполнены полностью, обеспечивает холостой ход компрессора. Если регулятор давления не работает, его подменяет предохранительный клапан.
Ресиверы системы соединены последовательно. В нижней части первого баллона находится спускной кран, через который из энергоносителя выводится конденсат и пары масла. Второй баллон соединен с краном, который оборудован регулятором давления и предохранительным клапаном. Последние сбрасывают лишний воздух и нормализуют давление в системе, если оно превышает допустимое.
Большой выбор тормозных суппортов
ПерейтиТормозной кран контролирует и перенаправляет поток сжатого воздуха в камеры силовых цилиндров, которые находятся в тормозных узлах колес. В одноконтурной системе за передние колеса автомобиля отвечает нижний цилиндр крана, а за задние колеса тягача и колеса прицепа (если есть) — верхний цилиндр. Пневматические тормоза прицепа присоединяют к автомобилю через разобщительный кран и соединительную головку.
Когда водитель нажимает педаль тормоза, тормозной кран открывает доступ для сжатого воздуха, который из ресиверов поступает в тормозные камеры колес. В цилиндрах увеличивается давление, разжимные кулаки прижимают колодки к тормозным барабанам колес и останавливают автомобиль. Когда водитель отпускает педаль, клапаны тормозных камер колес выводя воздух и колодки возвращаются в исходное положение.
Пневматический барабанный тормозной узел в сборе на автомобиле
Водитель может следить за состоянием пневматической тормозной системы по манометру, который показывают давление сжатого воздуха в ресиверах и тормозных камерах. Манометр соединен с датчиками давления, которые передают данные на приборную панель в кабину водителя.
Преимущества и недостатки пневматики
Пневматическая и гидравлические тормозные системы — это два аналоговых тормозных привода, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. Первый тип привода используют в основном в тяжелых автомобилях, а второй чаще встречается на транспортных средствах повседневного использования.
Чем пневматические тормоза лучше гидравлических:
- когда водитель отпускает педаль тормоза, сжатый воздух не возвращается обратно в систему, а выходит через клапаны сброса в атмосферу;
- пневматическая система экономичнее, так как использует сжатый воздух, который компрессор забирает из атмосферы;
- воздух меньше изнашивает систему, чем жидкостный наполнитель;
- сжатый воздух — нейтральная среда, поэтому вероятность того, что энергоноситель потеряет свойства, гораздо меньше. Гидравлические смеси для тормозных систем сильно отличаются друг от друга по составу, смешивать их нельзя, а вывести из строя систему может любая посторонняя примесь;
- пневматическая тормозная система легче переносит температурные перепады как окружающей среды, так и внутри системы. Гидравлический энергоноситель может закипеть или замерзнуть от резкого скачка температуры, в результате тормоза ломаются;
- пневматика меньше боится мелких утечек, так как компрессор работает все время и в случае утечки рабочего газа быстро восполнит недостачу.
Однако и у гидравлики есть свои преимущества:
- гидротормоз срабатывает быстрее за счет того, что энергоноситель обладает высокой плотностью и не сжимается, как воздух;
- у гидравлического привода конструкция значительно проще, чем у пневматической тормозной системы
- гидравлический привод функционирует как отдельная система в отличие от пневматического, в котором работа компрессора зависит от работы двигателя;
- несмотря на то, что пневматические тормоза срабатывают быстрее, КПД гидравлических тормозов выше за счет меньшей потери энергии при перемещении энергоносителя по трубопроводу.
Ну и самое главное отличие между гидравликой и пневматикой — цена на запчасти и агрегаты. Хотя тяжело сравнивать, например, стоимость тормозного суппорта легкового автомобиля и барабанный тормоз тяжелого тягача, как минимум из-за большой разницы в габаритах и конструкции.
Именно благодаря отличиям между двумя видами тормозных приводов каждый из типов занимает свою нишу и практически не конкурирует с аналогом.
Неисправности пневматической тормозной системы. Причины и признаки поломок. Как продлить срок службы тормозов
Основные неисправности пневматической тормозной системе:
- тормоза автомобиля не реагируют на нажим педали или реагируют с большим опозданием. Причины — сжатый воздух выходит через трещину в трубопроводе или ресивере, вышел из строя компрессор. Неисправности возникают в результате резкого удара, который повредил пневмосистему, постепенного износа привода, разрыва приводного ремня, который запускает компрессор. Выход — обратиться на диагностику на станции техобслуживания;
- увеличился тормозной путь автомобиля. Причины также могут быть разные. Например, разболталась педаль тормоза, износились тормозные колодки или барабаны, поврежден один из контуров магистрали. Неисправности возникают в результате естественного износа, резкого перепада давления или неправильной работы перепускных клапанов и тормозных кранов. Решение — посетите автосервис и пройдите диагностику пневмотормозов;
- занос прицепа во время торможения. Проблема говорит о неисправности разобщительного клапана, который соединяет пневмосистему тягача и тормозные камеры прицепа. В результате, когда водитель тормозит, воздух поступает только в тормозные камеры, а прицеп продолжает движение. Выходит, что прицеп и тягач начинают двигаться навстречу друг другу, в результате чего прицеп как более длинный и менее устойчивый объект ведет в сторону. Чтобы устранить поломку, достаточно заменить разобщительный кран;
- автомобиль ведет в сторону при торможении. Причина — тормоза работают несинхронно, колеса тормозят в разное время, и автомобиль может занести. Проблема возникает, когда неравномерно изнашиваются тормозные колодки и барабаны или одна из тормозных камер пропускает воздух.
Своевременный ремонт — залог безопасности и комфорта
Чтобы не допустить неисправности, достаточно регулярно проверять состояние тормозной системы автомобиля, следить за показатели манометров и датчиков, вовремя проходить ТО, использовать качественные и подходящие по допускам запчасти, комплектующие и сменные узлы. Именно от отношения водителя к автомобилю зависит срок службы транспортного средства. Это правило, которые должен знать и соблюдать каждый водитель независимо от того, на чем ездит человек — на легковушке или тягаче с прицепом.
Тормозная система автомобиля — AMO™
Тормозная система нужна для замедления или полной остановки автомобиля и состоит из ряда компонентов: тормозные колодки, диски, барабаны и цилиндры. Тормозную систему делят на две: рабочую (для снижения скорости или полной остановки) и стояночную (для удержания машины на неровной поверхности).
Устройство тормозной системы автомобиля
Безопасность автомобиля немыслима без эффективного тормозного управления. На современных легковых автомобилях устанавливают основные тормозные системы, состоящие из тормозного гидропривода и тормозных механизмов. При нажатии на тормозную педаль в гидроприводе основной ТС возникает избыточное давление тормозной жидкости, которое обеспечивает срабатывание «колесных» тормозных механизмов.
Тормозной привод
В гидропривод основной ТС входят:
- главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем;
- регулятор давления в задних тормозных механизмах;
- рабочий контур (трубопровод диаметром 4-8 мм). Он соединяет между собой устройства гидропривода и тормозные механизмы.
Главный тормозной цилиндр (ГТЦ) предназначен для преобразования усилия, прилагаемого к педали тормоза, в избыточное давление тормозной жидкости и распределения его по рабочим контурам. Бачок с запасом тормозной жидкости может крепиться на ГТЦ или вне его. Вместе с ГТЦ устанавливают вакуумные усилители, которые увеличивают силу, создающую давление в тормозной системе.
Регулятор уменьшает давление в приводе тормозных механизмов задних колес. При торможении сила инерции движущегося автомобиля и противодействующая ей сила трения создают продольный опрокидывающий момент. Передняя подвеска автомобиля, реагируя на него, «проседает», а задние колеса «разгружаются». Поэтому даже при не экстренном интенсивном торможении задние колеса могут блокироваться, что часто приводит к заносу автомобиля. В зависимости от изменения расстояния между элементами задней подвески и кузовом автомобиля давление в приводе задних тормозов (по сравнению с передними) ограничивается.
Тормозные механизмы автомобиля
Все автомобильные тормозные механизмы разделяют на: дисковые и барабанные.
Дисковые бывают с подвижным или неподвижным суппортом. Наибольшее распространение получили механизмы с подвижным суппортом, которые конструктивно исключают неравномерный износ колодок. Еще одной особенностью тормозного механизма с подвижным суппортом является меняющееся расстояние от его внешнего габарита до колесного диска в зависимости от износа колодок.
По конструктивным особенностям дисковые тормоза эффективнее барабанных и работают в более высоком температурном режиме. Для лучшего отвода тепла из рабочей зоны часто используют вентилируемые диски. Увеличенная толщина вентилируемого диска позволяет разместить между поверхностями трения ребра жесткости, которые обеспечивают принудительную циркуляцию воздуха. При вращении создается центробежная сила, она заставляет поступающий воздух устремляться от центра к краям диска и нагретый воздух выбрасывается в окружающую среду, а вентилируемый диск охлаждается.
Барабанные тормозные механизмы устанавливают обычно на задние колеса. В процессе работы зазор между колодкой и барабаном увеличивается. Для его устранения предназначены разного рода механические регуляторы. износ колодок компенсируется их самоподводкой, происходящей, как правило, при резком торможении. Теплоотвод в барабанных тормозных механизмах осуществляется через колодочные накладки, массивную металлическую основу колодки и ребра охлаждения тормозного барабана.
На легковых автомобилях возможны следующие сочетания дисковых и барабанных тормозных механизмов:
- четыре дисковых
- два передних дисковых, два задних барабанных
Стояночная система автомобиля
Стояночная тормозная система имеет механический привод, как правило, на задние колеса. Рычаг стояночного тормоза соединяется тонким тросом с задними тормозными механизмами, в которых находится устройство, приводящее в действие штатные или дополнительные (стояночные) колодки.
Наверное, каждому водителю знакомо дискомфортное состояние, которое приходилось испытывать при возникновении скрипа тормозов, особенно при интенсивном движении в плотном потоке транспортных средств, в пробках, когда тормозить приходится каждую минуту.
Несовместимость материалов. Тормозящая часть колодок (фрикционная) сделана из различных материалов. У каждого производителя свое оптимальное сочетание тормозящих свойств и долговечности, которое хранится в тайне, ведь конкуренция на рынке существенная. Чем выше жесткость материала, тем эффективнее тормозящие свойства. В то же время присутствует вероятность возникновения вибрирующего эффекта жесткой плоскости, и, как следствие, возникновения свиста или скрипа. При использовании более мягких материалов возникает противоположная ситуация. Вероятность появления свиста и скрипа гораздо меньше, при этом деталь изнашивается намного быстрее.
Тормозной диск. Неравномерный износ и искривление диска — одна из причин скрипа дисковых тормозов. Проблема может возникнуть при въезде в лужу с разогретыми тормозными дисками, при интенсивном торможении, гидроударе или перегреве диска. Хочется отметить, что любые колодки будут издавать скрежет и посторонний шум на искривленном диске, и избавиться от него можно только с помощью замены старого диска на новый, так как проточка диска не всегда дает положительный результат.
Прочие неисправности. К ним можно отнести все неисправности, возникающие в процессе эксплуатации автомобиля, такие как износ подшипника ступицы или частей тормозного механизма, пришедшие в негодность старые тормозные колодки. В таких случаях может появиться не только свист, но и металлический скрежет диска о колодку, на которой отсутствует фрикционное покрытие. В случае износа чаще всего возникает дребезжание или грохот при движении.
Атмосферное воздействие. Сильный мороз, повышенная влажность, слякоть, езда по грунтовым дорогам тоже могут служить причиной появления свиста тормозов. В таких случаях он пропадает при сухой погоде. В случае попадания на трущиеся поверхности инородных предметов достаточно извлечь их или промыть тормозной механизм.
Тормозная жидкость. Как часто её надо менять?
Функция тормозной жидкости – осуществит работу гидропривода, т.е. передаст давление от главного тормозного цилиндра (подчиняющегося педали тормоза) на колесные тормозные цилиндры, которые и затормозят движение с помощью тормозных колодок.
Тормозная жидкость постоянно впитывает влагу из воздуха и конденсации влаги из-за постоянной смены рабочих температур. Это приводит к её загущению зимой, слабой смазке летом и постоянной коррозии металла гидросистемы. А самое страшное, всего 3% растворённой в тормозной жидкости воды снизят примерно на 70 градусов температуру её закипания! Это и есть главная причина того, что менять тормозную жидкость рекомендуют каждые 2-3 года.
Какую тормозную жидкость заливать? Первое и самое главное правило: воспользоваться требованиями производителя, так как они проектировали тормозную систему под конкретные параметры тормозной жидкости. В руководстве также определена периодичность её замены.
Можно ли смешивать тормозную жидкость? Смешивать жидкости различных классов запрещено категорически, в пределах одного класса разных производителей – не рекомендуется из-за возможной несовместимости присадок. Выбирайте только ту тормозную жидкость, что предназначена заводом-изготовителем.
Вот коротко вся информация о тормозной системе в нашей статье.
Подобрать и купить тормозные диски и колодкиПодобрать и купить тормозную жидкость
Отказали тормоза? — журнал За рулем
КЛУБ
Автолюбителей
ОТКАЗАЛИ ТОРМОЗА?
Знаете ли вы, что при экстренном торможении автомобильные тормоза способны «поглотить» мощность, десятикратно превосходящую мощность двигателя? А могут и вовсе ничего не поглотить — достаточно малюсенького пузырька воздуха, блуждающего по трубопроводам системы… О некоторых тонкостях устройства и работы тормозных систем рассказывает инженер Валентин ГРИГОРЬЕВ.
Как правило, тормоза легковых автомобилей имеют гидравлический привод, основные узлы которого — главный и рабочие цилиндры тормозных механизмов. Крайне важно обеспечить их надежное уплотнение, чтобы исключить любые (в том числе внутренние) утечки тормозной жидкости и проникновение в систему воздуха. Отсюда — очень малые зазоры в сопряжениях ряда деталей, высокие требования к чистоте и точности их рабочих поверхностей, ведь уплотнительные кольца (манжеты) рабочих цилиндров должны сохранять полную работоспособность при температурах 170–190°С, а тормозная жидкость не должна закипать при температурах ниже 200°С. Поэтому гидравлические устройства, как правило, изготовляют специализированные предприятия.
Так, за рубежом элементы тормозной системы делают такие фирмы, как «Бендикс», «Гирлинг», АТЕ (ITT) и другие, чью продукцию покупают многие известные производители автомобилей.
Работа гидропривода тормозов определяется законами гидростатики. При нажатии на педаль всем рабочим цилиндрам передается одинаковое давление, появляется возможность одновременного торможения всех колес. Но — независимо от диаметра рабочих цилиндров — увеличение давления жидкости становится возможным только тогда, когда все колодки прижмутся к барабанам и дискам. Отсюда и главный недостаток гидропривода: нарушение герметичности системы приводит к ее полному отказу. Для повышения надежности тормозной системы последнюю разделили на два контура.
Иногда эти два контура делают полностью независимыми (ЛуАЗ-969М) — два главных цилиндра, расположенные рядом, управляются одной тормозной педалью. Бывает, главный цилиндр один, но в схеме есть так называемый разделитель привода контуров, назначение которого — отключать неисправный контур. Такова, например, схема «Волги» GAZ 24. Наибольшее же распространение получили приводы, в которых один (конструктивно) цилиндр на деле объединяет в себе два, расположенных соосно, тандемом. В этом случае один контур «заведует» рабочими цилиндрами передних колес, а другой — задних (как на VAZ 2101…2107), или же контуры сделаны «диагональными»: один включает в себя цилиндры переднего левого и заднего правого колес, другой — наоборот (VAZ 1111, 2108, 2109, ZAZ 1102). А вот и более сложная схема: один контур включает в себя по одному цилиндру из тормозных механизмов передних колес, а другой — вторые цилиндры передних колес и цилиндры задних колес (VAZ 21212, АЗЛК-2141).
Срок службы гидропривода зависит не только от качества изготовления деталей, сборки, обслуживания, но и от величины рабочего давления в нем. А оно во многом определяется вашими физическими возможностями — известны «таланты», способные так надавить на педаль, что либо она ломается, либо лопаются шланги и трубки. Как известно, сев поудобнее, человек способен приложить к педали силу, на 10–20% превышающую его собственный вес. Данные некоторых исследований показывают, что при обычном торможении давление в системе тормозов составляет 20–40 кгс/см2, но при экстренном или аварийном может перевалить за 80–100 кгс/см2.
Современные автомобили, даже особо малого класса, как правило, имеют в гидроприводе тормозов усилитель — чаще всего вакуумный, работающий от разрежения во впускном трубопроводе бензинового двигателя или от специального вакуумного насоса дизеля. Усилия ноги и усилителя суммируются, давление в гидроприводе, соответственно, повышается. На деле это значит, что для экстренной остановки автомобиля уже не надо быть атлетом, вождение становится менее утомительным делом, а легкость «дозирования» тормозных сил повышает безопасность движения.
Итак, гидропривод тормозов — это система, в которой рабочее давление жидкости может превышать 100 кгс/см2, а температура (в цилиндрах дисковых тормозов) — 200°С. Упрощенно ее работу легко представить так: движением ноги вы воздействуете на один конец столба несжимаемой жидкости — и перемещаете его на вполне определенную величину, зависящую от площадей поршней в рабочих цилиндрах и от зазоров между колодками и дисками (барабанами). Когда колодки прижмутся к дискам (барабанам), движение жидкости прекращается; теперь меняется — в зависимости от вашего усилия — лишь давление, а значит, тормозные силы колодок. Разумеется, при этом податливость трубок, шлангов и т. д. должна быть настолько малой, чтобы не влиять на работоспособность системы.
Условие несжимаемости объема жидкости может быть легко нарушено при попадании в этот объем пузырька воздуха. Если он невелик в сравнении с количеством жидкости, вытесняемой в рабочий цилиндр, то после некоторого хода педали пузырек под действием нарастающего давления «схлопывается» — и тормоз худо-бедно работает, хотя ход педали и увеличен. Большой пузырек делает весь ход педали мягким — тормоз практически не работает.
Пузырь в жидкости — не обязательно оттого, что в нее попал воздух. Часто пузыри образуются прямо в рабочих цилиндрах (особенно дисковых тормозов), если тормозная жидкость от долгой эксплуатации пришла в негодность. Ведь современные жидкости «Нева», «Томь», «Роса» на гликолевой основе чрезвычайно гигроскопичны, то есть охотно впитывают воду, пусть это всего лишь атмосферная влага. Тормозная система вентилируемая, а значит, жидкость постоянно соприкасается с влагой воздуха. В сыром климате иногда года-двух достаточно, чтобы в жидкости оказалось до 5% воды, что резко снижает температуру кипения такого раствора — и тут уж хватает нескольких интенсивных торможений для того, чтобы жидкость в цилиндрах закипела… и ваш автомобиль остался без тормозов.
Крайне опасен неожиданный разрыв тормозного шланга, особенно при такой схеме, как на «Жигулях» VAZ 2101…2107. Случается подобное и с металлическими трубками, обычно из-за коррозии после многолетней эксплуатации. Если оцинкованные трубки уже лишились защитного слоя цинка, их нужно заменить новыми, не дожидаясь беды.
Передние шланги на «Жигулях» довольно короткие, при работе подвески они испытывают знакопеременные напряжения, что вызывает трещины наружной (защитной) оболочки вблизи заделок, где перегибы максимальные. Углубляясь, трещины доходят до внутреннего, силового слоя — и шланг рвется. Возможно, вы слышали или читали рекомендации менять шланги через пять лет или 100 тысяч километров, смотря что раньше наступит. Мы не советуем следовать этой удобной теории, потому что еще не встречали шланга, на котором уже через год не появились бы первые трещины. Стоит ли испытывать судьбу? Как правило, все владельцы «жигулей», если у них лопается шланг, сходятся в одном: тормоза «исчезают» сразу и полностью! А ведь теоретически хода педали должно хватать хотя бы на то, чтобы действовали тормоза задних колес.
Отчего это происходит? Во-первых, передние дисковые тормоза значительно эффективнее задних, поэтому их отказ — даже при исправных задних! — воспринимается как общий провал. Во-вторых, именно потому, что передние эффективны, многие, эксплуатируя машину годами, даже не замечают того, что задние тормоза давным-давно не работают — износились колодки, «закисли» цилиндры и т. д. Случается и так, что их эффективность снижена из-за неотлаженного регулятора давления. Наконец, в главном «тандемном» цилиндре после длительной (свыше 50 тысяч километров) работы среднее уплотнительное кольцо порой тоже изношено, и от «независимости» двух контуров остается одно название (см. рис.): при обрыве переднего шланга жидкость через негерметичное уплотнительное кольцо 9 уходит и из заднего контура.
Как же предотвратить отказ тормозов? Кое-что вы, очевидно, уже поняли: вовремя менять тормозную жидкость, проверять состояние задних тормозов, а не только передних, контролировать регулятор давления в гидроприводе задних тормозов, следить за исправностью стояночного тормоза («ручника»). Кстати, о последнем — почаще им пользуйтесь, чтобы выработать необходимую «моторику», привычку. Иначе при обрыве шланга или трубки, растерявшись, о «ручнике» забывают. Это же касается и умения вовремя включить пониженную передачу для торможения двигателем.
В этом случае важно не впасть в панику — иначе вместо того, чтобы включить передачу (грамотно, с «перегазовкой»), кое-кто просто ломал коробку передач. Опять-таки полезны тренировки, хотя бы мысленные: проигрывая в голове опасную ситуацию, водитель привыкает к тому, как нужно действовать в случае беды.
Если вы решили заменить трубки и шланги, не покупайте сомнительный товар даже задешево. А после замены обязательно «опрессуйте» систему — проверьте на прочность, нажав на педаль с силой не меньше 50 кг.
При замене цилиндров не торопитесь ставить новые, не проверив их чистоту. В них часто оказывается металлическая стружка и другая грязь. Разберите цилиндры, промойте детали тормозной жидкостью и вновь соберите. Иначе нежное «зеркало» чугунного цилиндра при первой же поездке будет повреждено, а царапины обернутся течью. Кольца («манжеты») высокого давления, как бы хорошо они ни выглядели при разборе работавшего цилиндра, заменяйте новыми.
В последние годы мы получаем больше сообщений об опасном перегреве тормозов, обычно происходящем при экстренном торможении автомобиля, двигавшегося с высокой скоростью. Не каждый автолюбитель знает (о чем можно лишь сожалеть), в каких условиях работают те или иные детали тормозной системы. Например, температура поверхности накладок порой превышает 450°С, а тормозной диск чуть ли не светится. Признак перегрева — педаль привычно «твердая» (значит, с жидкостью все в порядке!), а торможения почти нет. Дело в том, что поверхность колодок в контакте с диском мгновенно оплавляется и после небольшого, предварительного снижения скорости автомобиль остается почти без тормозов.
Из этой ситуации лишь один выход: заставьте себя на мгновение отпустить педаль, снова нажмите, отпустите… и так повторяйте эти действия. Картина почти та же, что рекомендована для остановки на льду. Конечно, остановочный путь удлинится, но это лучше, чем не тормозить вообще.
Описывая случаи неисправности или полного отказа тормозов, мы вовсе не задавались целью запугать читателя — напротив, хотели бы убедить в том, что своевременное и тщательное обслуживание тормозной системы, а также четкие и хладнокровные действия в критической ситуации помогут избежать неприятностей, подчас весьма серьезных.
Тормозная система автомобиля VAZ 2101:
1 — поршни правого переднего тормоза;
2 — тормозные колодки; 3 — тормозной диск;
4 — питающий бачок гидропривода тормозов; 5 — главный тормозной цилиндр; 6 — рабочий тормозной цилиндр правого заднего колеса; 7 — регулятор давления в гидроприводе задних тормозов; 8 — педаль тормоза;
9 — уплотнительное кольцо.
Тормоза выдумали не трусы — журнал «АБС-авто»
Среди узлов и агрегатов, перекочевавших в автомобиль с его предков – карет, едва ли не главными стали тормоза. За время существования автомобиля каких только конструкций не было: механические, гидравлические, пневматические, ленточные, электрические, ленточные, барабанные, дисковые…
Немного истории
Первые тормозные системы применялись еще на гужевом транспорте, став незаменимыми помощниками лошади, которая не всегда сама справлялась с остановкой экипажа. Ручной рычаг или система рычагов вкупе с деревянной колодкой, которая прижималась к ободу колеса, затормаживая его, не всегда спасали положение. Тем не менее они перекочевали и на первые автомобили со сплошными резиновыми шинами. Но с перестановкой автомобиля на резиновые пневматические шины такие тормоза стали бессмысленными, тогда и было найдено поистине революционное решение – перенести тормоза внутрь обода. Начались поиски новых решений, и одна конструкция сменяла другую. За один только 1902 год ушли в прошлое дисковые тормоза У. Ланчестера, уступив место барабанным ленточного типа Г. Даймлера, затем появились более совершенная конструкция Л. Рено, а позже и Р. Олдса.
В 1910-х годах наибольшее распространение получили барабанные тормоза, у которых колодки располагалась внутри барабанов, не проскальзывали и служили по 1–2 тыс. км, что по тем временам было весьма солидно. Со временем менялся материал колодок, но принцип действия самих тормозов до наших дней мало изменился.
До середины 1920-х годов тормозами оснащались только передние колеса, а с этого времени их стали устанавливать и на передние, и на задние колеса. На первых порах передние и задние тормоза имели раздельный привод. Сначала вступали в работу задние тормоза для предотвращения заноса на высокой скорости, а полная остановка обеспечивалась всеми четырьмя колесами.
Одновременно началось внедрение в конструкцию автомобиля гидравлических тормозов. Первая гидравлическая система, где тормозные механизмы приводились в действие через длинные системы трубок, заполненных гидравлической жидкостью, была запатентована в США М. Локхидом. Впервые в 1921 году ее применили на автомобиле Duesenberg Model A.
Со временем преимущества гидравлики – практически полное отсутствие необходимости в обслуживании и эксплуатационной регулировке – обеспечили ей лидирующее положение. Совершенствование узлов привода тормозов свело периодический уход за ними лишь к проверке уровня тормозной жидкости в бачке.
Рост мощности двигателей и скоростей движения потребовали повышения эффективности тормозов серийных автомобилей. При длительном или резком торможении на высокой скорости существовавшие в то время тормозные механизмы перегревались и теряли эффективность. С проблемой помогли справиться алюминиевые тормозные барабаны с запрессованными чугунными кольцами, к которым прижимались колодки. Такие барабаны лучше отводили тепло, особенно в сочетании с «оребрением» поверхности.
С установкой в 1953 году на Jaguar C-Type тормозных механизмов принципиально иного типа, где колодки прижимались не к внутренней поверхности барабана, а к плоским наружным плоскостям чугунного диска, началась эпоха дисковых тормозов. Большинство передних дисковых тормозов легковых автомобилей – вентилируемые, так как на них приходится основная часть работы при остановке автомобиля. Большинство задних тормозов – не вентилируемые, имеют сплошной диск, потому что задние тормоза просто-напросто не вырабатывают большого количества тепла. Впрочем, на тяжелых скоростных автомобилях могут применяться вентилируемые тормозные диски и на задних колесах.
Значительным вкладом в обеспечение безопасности автомобиля стало распространение двухконтурных тормозных систем, где предусматривалось разделение гидропривода на два независимых контура. При выходе из строя или снижении эффективности действия одного из них второй обеспечивал достаточную эффективность торможения, для того чтобы добраться до ближайшего сервиса. Начиная с конца 1960-х – начала 1970-х годов такие системы в большинстве развитых стран были включены в обязательные технические требования ко всем новым автомобилям.
В те же годы «вышла в люди» антиблокировочная система тормозов – ABS (англ. Anti-lock Braking System), разработанная в США в конце 1960-х годов фирмой Bendix, и впервые появилась на автомобилях Chrysler Imperial в 1971 модельном году как дополнительное оборудование в виде трехканальной компьютеризированной электронной системы. К концу 1970-х ABS получили широкое распространение в конструкциях и европейских автомобилей. ABS стала особенно востребованной при массовом распространении вакуумных усилителей в эффективных, быстродействующих дисковых тормозных механизмах, сочетание которых позволяет заблокировать колесные тормозные механизмы при нажатии на педаль.
ABS делает практически невозможной блокировку колес за счет управляемого электронным блоком снижения давления в контурах колес, подверженных в данный момент блокировке, таким образом поддерживая их «на грани» блокирования, – торможение в этот момент считается наиболее эффективным. По сути, эта система имитирует прием прерывистого торможения – на автомобилях без ABS он используется при движении по скользкому покрытию и также призван противодействовать блокировке колес, при этом автомобиль с ABS не теряет управляемости даже при экстренном торможении, его не заносит в сторону при блокировке одного из передних колес. Отсутствие в системе тормозов с ABS ненадежных механических регуляторов давления, использующихся в традиционной системе в контуре задних колес, значительно повышает ее эффективность.
Немного теории
Сейчас мы живем в эпоху дисковых тормозов, по крайней мере на легковых автомобилях. Обода колес размером до 22” позволяют разместить весьма эффективные тормозные диски. Проблемой был стояночный тормоз на диски, но и ее со временем решили.
Благодаря широкому внедрению электроники в автомобиль в последние годы тормозная система стала неотъемлемой частью комплексов, обеспечивающих новый уровень безопасности и управляемости. Вслед за ABS нашли широкое применение системы ESP, TCS, EBD и др., поднимающие активную безопасность на новый уровень.
Тормозная система реализует две функции: обеспечивает снижение скорости автомобиля вплоть до полной остановки, в том числе экстренной, и удерживает его в статике, в том числе с работающим двигателем и трансмиссией. Если говорить о безопасности в автомобиле, сложно представить что-то более важное, чем хорошие тормоза. Их надежную работу обеспечивают несколько систем, дополняя или дублируя друг друга. Это рабочая (или основная), запасная, стояночная, вспомогательная и антиблокировочная (система курсовой устойчивости) системы, и их совокупность называется тормозным управлением автомобилем. Рассмотрим каждую из них.
Главное предназначение рабочей (основной) тормозной системы – регулирование скорости движения автомобиля вплоть до его полной остановки. Она включает тормозной привод и тормозные механизмы. В большинстве конструкций легковых автомобилях применяется гидравлический привод, который состоит из главного тормозного цилиндра (ГТЦ), вакуумного усилителя, регулятора давления в задних тормозных механизмах (при отсутствии АВS), блока ABS (при наличии), рабочих тормозных цилиндров и рабочих контуров.
Усилие, которое водитель прикладывает к педали тормоза, главный тормозной цилиндр преобразует в давление рабочей жидкости в системе и распределяет его по рабочим контурам. Как правило, для увеличения силы, создающей давление в тормозной системе, гидропривод оснащают вакуумным усилителем.
Регулятор давления уменьшает давление в приводе тормозов задних колес, что гарантирует более эффективное торможение и сводит к минимуму риск их «заброса».
Трубопроводы контура тормозной системы соединяют между собой главный тормозной цилиндр и тормозные механизмы колес. Они могут дублировать друг друга или осуществлять только свои функции, наиболее востребованной является двухконтурная схема тормозного привода, где пара контуров работает диагонально. При отказе или неисправности основной тормозной системы запасная система обеспечит экстренное или аварийное торможение. Она выполняет те же функции, что и рабочая система, может функционировать и как часть рабочей системы, и как самостоятельный комплекс.
Основные функции и назначение стояночной тормозной системы – удержание автомобиля в статическом положении в течение длительного времени, исключение самопроизвольного движения автомобиля на уклоне, аварийное и экстренное торможение при выходе из строя рабочей тормозной системы.
Что там внутри?
Основой тормозной системы являются тормозные механизмы и их приводы. Тормозной механизм служит для создания тормозного момента, необходимого для торможения и остановки транспортного средства. Механизм устанавливается на ступице колеса, а принцип его работы основан на использовании силы трения. Тормозные механизмы могут быть дисковыми или барабанными.
Конструктивно тормозной механизм состоит из статичной и вращающейся частей. Статичную часть у барабанного механизма представляет тормозной барабан, а вращающуюся – тормозные колодки с накладками. В дисковом механизме вращающаяся часть представлена тормозным диском, неподвижная – суппортом с тормозными колодками.
Гидравлический привод не является единственным применяемым в тормозной системе. Так, в системе стояночного тормоза используется механический привод, представляющий собой совокупность тяг, рычагов и тросов. Устройство соединяет тормозные механизмы задних колес с рычагом стояночного тормоза. В состав тормозной системы с гидравлическим приводом могут быть включены разнообразные электронные системы: антиблокировочная, система курсовой устойчивости, усилитель экстренного торможения, система помощи при экстренном торможении (Brake Assist System). Существуют и другие виды тормозного привода: пневматический, электрический и комбинированный. Последний может быть представлен как пневмогидравлический или гидропневматический.
При нажатии на педаль тормоза водитель создает усилие, которое передается к вакуумному усилителю. Далее оно увеличивается в вакуумном усилителе и передается в главный тормозной цилиндр. Поршень ГТЦ нагнетает рабочую жидкость к колесным цилиндрам через трубопроводы, за счет чего растет давление в тормозном приводе, а поршни рабочих цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам. Дальнейшее нажатие на педаль еще больше увеличивает давление жидкости, за счет чего срабатывают тормозные механизмы, приводящие к замедлению вращения колес. Давление рабочей жидкости может приблизиться к 10–15 МПа. Чем оно больше, тем эффективнее происходит торможение. При этом накладки дисковых тормозов испытывают колоссальные нагрузки, и не только механические. Как показали испытания дисковых тормозов, проведенные компанией Jurid на испытательном полигоне «Паппенбург», при экстренном торможении на скорости 170 км/ч за 4 с температура накладок достигает 740–780° С. Опускание педали тормоза приводит к ее возврату в исходное положение под действием возвратной пружины. В нейтральное положение возвращается и поршень главного тормозного цилиндра. Рабочая жидкость также перемещается в главный тормозной цилиндр. Давление в системе падает. Колодки отпускают диски или барабаны. Температура колодок возвращается к обычной.
Важным нововведением последних десятилетий стал электропривод стояночного тормоза, обычно представляющий собой расположенные во всех колесных тормозных механизмах сервоприводы с электродвигателями и редукторами, приводящими в движение тормозные колодки. Такой привод стояночного тормоза, помимо своего непосредственного назначения, позволяет также затормаживать автомобиль по команде бортовой электроники без задействования основной тормозной системы, например – при срабатывании системы безопасности City Stop, предотвращающей столкновение со впереди идущим автомобилем при движении в пробке.
В последнее время набирают популярность электромобили и автомобили с гибридными силовыми установками, в которых используется рекуперативное торможение, где энергия, вырабатываемая при торможении, преобразуется в электрическую, подзаряжает аккумуляторы. Например, в Toyota Prius тормозные колодки служат для удерживания автомобиля на месте и для экстренного торможения, а основную роль в торможении играют мотор-генераторы.
«Здоровые» тормоза – гарантия безопасности
Безопасность и сама жизнь водителя и пассажиров напрямую связана с техническим состоянием и исправностью тормозной системы. Недаром же она относится к узлам и агрегатам, требующим особого внимания и регулярного контроля состояния. Как говорит нерадостная статистика, почти 50% ДТП так или иначе связаны с состоянием тормозной системы. И зачастую жертвами в них становятся ни в чем не повинные партнеры по движению.
Любое сомнение в работе тормозной системы требует незамедлительной диагностики. Отметим, профессиональной диагностики. Если полвека назад более или менее квалифицированный автомобилист мог достаточно точно определить суть проблемы, современный уровень конструкции, насыщенность сложными технологическими решениями и электроникой требуют привлечения профессионального диагноста. И здесь перед работниками автосервисов стоит непростая и крайне важная задача – доводить до сознания автовладельцев отказ от всякой самодеятельности при обслуживании тормозных систем и подчеркивать необходимость именно профессиональной диагностики в автосервисах и на СТО. С годами сложилась стройная и всеохватывающая система диагностики, состоящая из трех методов контроля и определения неисправности, – органолептический контроль, поэлементная диагностика и стендовые испытания.
Органолептический контроль включает контроль технического состояния элементов тормозного привода и тормозных механизмов колес. По сути, за труднопроизносимым термином стоит простой традиционный визуальный контроль и осмотр на наличие повреждений, во время которого оценивают надежность креплений узлов и агрегатов системы, производительность пневматического тормозного привода и правильность функционирования узлов системы.
Поэлементная диагностика тормозной системы позволяет определить и сопоставить со штатными величины свободного хода тормозной педали; зазоры между фрикционными накладками и тормозными барабанами колес; давление в тормозной системе; время срабатывания тормозных механизмов; величину выхода штоков из тормозных камер; расстояние от конца рычага привода регулятора давления до лонжерона кузова; работоспособность вакуумного усилителя. И здесь тоже какую-то часть работ опытный автовладелец может выполнить сам, например, отрегулировать свободный ход педали тормоза. Но результатом такой регулировки может стать изменение времени срабатывания узла, а его можно замерить только при инструментальном контроле.
Наиболее полную и точную информацию о состоянии тормозов позволяют получить стенды для испытания тормозных систем. Существует несколько видов стендов, использующих различные методы и способы измерения тормозных качеств: 1) статические силовые; 2) инерционные платформенные; 3) инерционные роликовые; 4) силовые роликовые.
Во время работы на стенде записываются данные о температуре тормозов; частоте вращения; тормозном моменте; гидравлическом давлении; напряжении в деталях, узлах и агрегатах.
1. Статические силовые стенды, предназначенные для проворачивания «срыва» заторможенного колеса и измерения прикладываемой при этом силы, представляют собой роликовые или платформенные устройства с гидравлическим, пневматическим или механическим приводом. Измерение тормозной силы возможно при вывешенном колесе или при его опоре на беговые барабаны. Недостатком статического способа диагностирования тормозов является неточность результатов, вследствие чего не воспроизводятся условия реального динамического процесса торможения.
2. Принцип действия инерционного платформенного стенда основан на измерении сил инерции поступательно и вращательно движущихся масс, возникающих при торможении автомобиля и приложенных в местах контакта колес с динамометрическими платформами. Такие стенды иногда используются на АТП для входного контроля тормозных систем или экспресс-диагностирования транспортных средств.
3. Основной узел инерционного роликового стенда – блок роликов, которые приводятся во вращение электродвигателем или двигателем тестируемого автомобиля, когда ведущие колеса автомобиля приводят во вращение ролики стенда, а от них с помощью механической передачи – и передние (ведомые) колеса. Тем самым инерционный роликовый стенд создает условия торможения автомобиля, максимально приближенные к реальным. При всей простоте и наглядности результатов испытаний роликовые стенды обладают рядом недостатков, один из которых – дороговизна стенда. Опасность «срыва» незакрепленного автомобиля при резком торможении тоже достаточно высока. По этим причинам и из-за трудоемкости и больших затрат времени, необходимого для диагностирования, стенды такого типа нерационально использовать при проведении диагностирования на АТП.
4. В силовых роликовых стендах используются силы сцепления колеса с роликом, что позволяет измерять тормозные силы в процессе его вращения со скоростью 2…10 км/ч. Выбор такого режима объясняется тем, что при скорости испытания больше 10 км/ч объем информации о работоспособности тормозной системы увеличивается незначительно, а затраты на них заметно возрастают. Тормозную силу каждого колеса измеряют, затормаживая его. Вращение колес осуществляется роликами стенда с приводом от электродвигателя. Тормозные силы определяют по реактивному моменту, возникающему на статоре мотор-редуктора стенда при торможении колес.
Силовые роликовые стенды позволяют получать весьма точные результаты проверки тормозных систем. При каждом повторном испытании они способны воспроизвести условия (прежде всего скорость вращения колес), идентичные предыдущим, что обеспечивается точным заданием начальной скорости торможения внешним приводом. Кроме того, при испытании на силовых роликовых стендах измеряется так называемая овальность – оценка неравномерности тормозных сил за один оборот колеса, т. е. исследуется вся поверхность торможения.
Практически все современные силовые роликовые стенды для проверки тормозных систем могут определять широкий спектр параметров.
Прежде всего, это общие параметры автомобиля и состояния его тормозной системы: сопротивление вращению незаторможенных колес; неравномерность тормозной силы за один оборот колеса; масса, приходящаяся на колесо; масса, приходящаяся на ось; сила сопротивления вращению незаторможенных колес. Затем идут данные о параметрах рабочей тормозной системы: наибольшая тормозная сила; время срабатывания тормозной системы; коэффициент неравномерности (относительная неравномерность) тормозных сил колес оси; удельная тормозная сила; усилие на орган управления. И наконец, параметры стояночной тормозной системы: наибольшая тормозная сила; удельная тормозная сила; усилие на орган управления.
Информация о результатах контроля выводится на дисплей в цифровом или графическом виде либо на приборную стойку (в случае применения стрелочного вывода информации). Результаты диагностирования могут также выводиться на печать и храниться в памяти компьютера как база данных диагностируемых автомобилей.
При испытании на силовых роликовых стендах, когда усилие передается извне, т. е. от тормозного стенда, физическая картина торможения не нарушается. Тормозная система должна поглотить поступающую энергию, даже несмотря на то что автомобиль не движется (его кинетическая энергия равна нулю).
Все обозначенные устройства обладают теми или иными возможностями, имеют свои достоинства и недостатки. Но стоит отметить, что именно силовые роликовые механизмы по совокупности свойств являются наиболее оптимальными для диагностического обслуживания.
Что выбрать?
Отечественный рынок аппаратуры для диагностики тормозных систем автомобиля достаточно широк. На нем представлены как российские бренды, так и продукция крупных европейских компаний и, конечно же, китайские изделия. Если говорить об оборудовании для поэлементной диагностики, здесь наиболее распространены тестеры тормозной системы, включающие манометры высокого давления, набор адаптеров, штуцеров и переходников.
Например, тестер давления тормозной системы и сцепления производства компании «Сибирский инструмент» предназначен для диагностики тормозной системы и гидравлической системы сцепления автомобиля (главный гидравлический цилиндр сцепления). С помощью этого тестера можно не только произвести измерения давления в трубопроводе тормозной системы автомобиля, но еще и снимать показания давления в главном тормозном цилиндре. Набор укомплектован двумя манометрами высокого давления от 0 до 3000 PSI, а также штуцерами для подключения к гидравлике данных систем. Тестер можно использовать на автомобилях с тормозами, как с системой ABS, так и без. Два манометра в наборе используются, чтобы взять одновременные, сравнительные показания давления в тормозной системе для передних и/или задних осей автомобиля (передний и задний тормоз). Каждый манометр снабжен выпускным коническим штуцером для быстрого сброса давления и слива жидкости из системы. Тестер может стать отличным решением для поста диагностики в легковом автосервисе малого и среднего объемов. Он имеет два манометра в прорезиненном кожухе со шкалой (0–3000 PSI), производит измерения с точностью до 4%, имеет массу адаптеров и противоударный кейс для хранения.
«Сибирский инструмент» выпускает и специальный тестер для измерения давления в магистралях тормозной системы. Контроль давления в магистралях системы автомобильного тормоза позволяет находить утечки или проблемы с пропускной способностью в гидравлических трубопроводах системы. В набор входят два манометра с двойной шкалой (стандартная шкала 0–3000 PSI и метрическая 0–200 кг/см, с помощью которых снимаются одновременные сравнительные показания давления переднего и/или заднего тормоза автомобиля, что дает дополнительную информацию для поиска неисправности тормозной системы. Каждый манометр снабжен клапаном для сброса давления после измерений. Тестер проверки давления тормозной жидкости можно использовать для диагностики автомобилей с тормозами как с системой ABS, так и без нее. В набор входят различные штуцеры с метрической и дюймовой резьбой; шланг высокого давления (4500 PSI) для безопасного и длительного использования; 22 адаптера и противоударный чехол. Тестер предназначен для работы с автомобилями различных марок, в том числе GM, Ford, Chrysler, Jeep и др.
Компания «Станкоимпорт» предлагает тестер давления тормозной системы KA‑6661, предназначенный для диагностики тормозных систем автомобилей с системой ABS или без нее.
Комплект тестера практически стандартный, в него входят:
– манометр 0–3000 PSI – 2 шт.;
– адаптер – 1 шт.;
– 45° поворотный соединитель – 1 шт.;
– 90° поворотный соединитель – 1 шт.;
– 7/16–24 прямой соединитель – 2 шт.;
– 1/4–28 прямой соединитель – 2 шт.;
– 3/8–24 прямой соединитель – 2 шт.;
– 5/16–24 прямой соединитель – 2 шт.;
– M10–1,5 прямой соединитель – 2 шт.
Манометр для измерения давления в тормозных системах МАСТАК 120–50024C предназначен для профессиональной диагностики состояния тормозной системы и для проверки состояния гидравлического сцепления автомобилей. В состав набора входят манометр со шкалой измерения 0–3000 PSI; клапан быстрого сброса давления; гибкий шланг; различные переходники для подключения к тормозному контуру, главному тормозному цилиндру, а также для подключения к гидравлическим цилиндрам сцепления.
Среди приборов импортного производства достаточно широкое применение нашли тестеры и комплексы компании Licota. Набор для тестирования тормозной системы ATP‑2085 может использоваться для измерения давления в тормозной системе автомобилей как с системой ABS, так и без нее. Прибор позволяет сбалансировать усилие между передними и задними, правыми и левыми тормозами.
Рынок диагностических стендов менее насыщен в силу целого ряда причин, среди которых в первую очередь – высокая стоимость оборудования, определенные требования к помещениям и наличию у мастеров более высокой квалификации.
Среди отечественных изготовителей стендов в первую очередь стоит отметить Объединение изготовителей сервисного оборудования «ГАРО». Предлагаемый Объединением тормозной силовой стенд СТС‑4-СП‑11 предназначен для контроля эффективности рабочей и стояночной тормозных систем и устойчивости при торможении легкового и легкого грузового автомобиля с нагрузкой на ось до 3,0 т. Методы проверки полностью соответствуют Техническому регламенту Российской Федерации «О безопасности колесных транспортных средств» и ГОСТ Р 51709–2001.
Модульное построение конструкции дает возможность наращивания его возможностей до линии технического контроля. Долговечные ролики, на которые имеется российский патент RU61695, для обычных и шипованных шин имеют металлическую точечную наплавку и обеспечивают коэффициент сцепления 0,8–0,7 (сух./влаж.). Использование унифицированных запчастей облегчает профилактическое обслуживание стендов и позволяет с минимальными затратами расширять состав оборудования и адаптировать его под новые требования проверок технического состояния автомобилей. Усилие на органе управления тормоза замеряется специальным датчиком силы (педаметром) и передается по радиоканалу на ПК стенда. Управление стендами производится с пульта дистанционного управления, который передает сигналы компьютеру по радиоканалу или с клавиатуры ПК.
Линейку тормозных стендов СТМ предлагает Научно-производственная фирма «Мета» из г. Жигулёвска. Все стенды линейки обеспечивают автоматическое выполнение измерений и расчет параметров тормозных систем по ГОСТ Р 51709–2001 и согласно требованиям приказа Министерства промышленности и торговли РФ от 6 декабря 2011 г. № 1677 «Об утверждении основных технических характеристик средств технического диагностирования и их перечня» по следующим показателям: тормозная сила, развиваемая тормозными системами АТС; масса, приходящаяся на ось АТС; усилие, прикладываемое к органам управления тормозными системами АТС.
Малогабаритный модульный низкопрофильный тормозной стенд СТМ 3000М.02 предназначен для проверки полноприводных легковых автомобилей и микроавтобусов с нагрузкой на ось до 3,0 т, шириной колеи 800–2200 мм и диаметром колес от 500 до 850 мм. Высота наезда 160 мм.
Оптимальный вариант компоновки для СТО и передвижных пунктов техосмотра. Поставляется в мобильном варианте с прицепом. Благодаря роликовой установке весом 170 кг, состоящей из двух частей, стенд легко переносится, что позволяет организовать передвижной пункт технического контроля с переносным тормозным стендом, который можно перевозить в прицепе.
От этого стенда модель СТМ 3000М.01, как и все остальные, отличается монолитной конструкцией. Все остальные характеристики соответствуют модели СТМ 3000М.02.
Модели СТМ‑3500М, СТМ‑10000 и СТМ‑13000.01 аналогичны по конструкции и предназначены для диагностики тормозных систем автомобилей с максимальной нагрузкой на ось 3,5; 10,0 и 13,0 т соответственно.
Во II квартале 2020 года на российский рынок выходит компания ЛТК из г. Санкт-Петербург с семейством компактных «низкопольных» тормозных стендов для проверки тормозных систем легковых и грузовых автомобилей.
Для диагностики тормозов легковых автомобилей нагрузкой на ось до 3,0 т предназначен «низкопольный» модульный легковой тормозной стенд ЛТК-М3500. Он представляет собой два блока с роликами с синхронным приводом от электромоторов и блока управления. Прочное износостойкое покрытие роликов обеспечивает надежное сцепление с колесами автомобиля. ЛТК-М3500 можно встроить в углубление в полу или установить на нем, для чего стенд можно укомплектовать аппарелями для наезда и съезда с роликов. Управление стендом осуществляется по сети Wi-Fi с планшета, поставляемого в комплекте, или стационарного компьютера.
В отличие от стенда ЛТК-М3500 моноблочный легковой тормозной стенд ЛТК-С3500 предназначен для диагностирования состояния тормозных систем автомобилей с нагрузкой на ось до 3500 кг. Моноблочная конструкция стенда значительно упрощает его установку в полу. По всем техническим характеристикам стенд полностью аналогичен модели ЛТК-М3500.
Среди стендов иностранного производства самое, пожалуй, широкое распространение получили стенды МАНА, которые продает в России компания «МАХА Руссия», зарегистрированная в г. Санкт-Петербург.
Силовой роликовый тормозной стенд MBT 2100 – результат постоянных усилий по созданию и развитию высококачественных тормозных стендов. Устройства отображения отличаются хорошо читаемыми круглыми шкалами и встроенным оптическим указателем разности. Плоский и легкий дисплей можно установить в любом удобном месте. Стенд представляет собой профессиональный и современный элемент комплексной станции ТО.
Силовой роликовый тормозной стенд MBT 2200 LON – главный элемент диагностической линии. Все измеренные величины выводятся на аналоговый дисплей и оцениваются. Автоматическая процедура диагностики с выведением результатов на дисплей обеспечивает быстрое диагностирование всего автомобиля. В особенности предназначен для линий приемки и диагностики; превышает требования, предъявляемые к оборудованию для Гостехосмотра, имеет компьютерный интерфейс и, следовательно, широкие сетевые возможности.
MBT 2250 EUROSYSTEM – стенд класса «премиум». Благодаря программному обеспечению линии EUROSYSTEM, на базе Windows XP и базе данных SQL, этот стенд предлагает пользователю неограниченные возможности; может работать в одиночку в зоне углубленной диагностики и как главный элемент в составе диагностических систем. В комбинации с другими диагностическими стендами он позволяет осуществлять полную, объективную диагностику транспортного средства за несколько секунд. Рекомендованный автопроизводителями и проверенный исследовательскими институтами в тестах на надежность, этот стенд обеспечивает высокий уровень эргономики. Особенно подходит для линий приемки и диагностики с большой пропускной способностью; превышает требования, предъявляемые к оборудованию для Гостехосмотра, и имеет широкие сетевые возможности.
Роликовые тормозные стенды серии MBT 3200 LON имеют нагрузку на ось до 8,0 т и позволяют, таким образом, производить диагностику легких грузовиков, микроавтобусов и дач на колесах. Компактный дизайн роликового агрегата обеспечивает легкий монтаж, не требующий специальных подготовительных работ или сложных работ по подготовке фундамента.
Тормозной стенд MBT 2250 EUROSYSTEM – высокотехнологичное решение от компании МАНА, предлагающее пользователю широчайшие возможности. Программное обеспечение Eurosystem разработано для работы в среде Windows и базе данных SQL. В комбинации с другими диагностическими приборами он позволяет осуществлять полную, объективную диагностику транспортного средства за несколько минут. Рекомендованный автопроизводителями и проверенный многими исследовательскими институтами в тестах на надежность, этот стенд обеспечивает высокий уровень эргономики. Предназначен для линий приемки и диагностики с большой пропускной способностью; соответствует требованиям, предъявляемым к оборудованию для Гостехосмотра, имеет современный компьютерный интерфейс; программное обеспечение и широкие сетевые возможности обеспечивают максимальное удобство в работе. На базе данного стенда возможно построение многопостовых линий для станций Гостехосмотра.
Если считать первые годы ХХ века временем начала разработок современных тормозов, станет ясно, что в течение 120 лет сотни конструкторов и ученых трудились, чтобы достичь максимально высокой безопасности тех, кто за рулем. К ним присоединились и те светлые головы, которые разработали массу измерительных приборов, манометров, стендов, для того чтобы всегда быть уверенными в надежности тормозов.
Нет, все же тормоза придумали не трусы!
Алексей Марков
Тормозные системы и выбор модернизации
Стивен Руис, технический директор, и Кэрролл Смит, инженер-консультант StopTech LLC
В то время как почти каждый современный легковой автомобиль способен остановиться на максимальной скорости на пределе адгезия шин, тормозные системы большинства легковых автомобилей и легких грузовиков и некоторых спортивных автомобилей не соответствуют требованиям для тяжелого или спортивного вождения или для буксировки. Большинству штатных тормозных систем не хватает достаточной теплоемкости — способности системы для поглощения и передачи тепла за счет теплопроводности, конвекции и излучения в воздух или окружающую конструкцию во время тяжелого вождения.Кроме того, многие стандартные суппорты и их крепления конструктивно недостаточно жесткие при более высоких линейных давлениях и, как следствие, более высокие зажимные нагрузки. Вот почему, несмотря на то, что крутящего момента переднего тормоза достаточно, чтобы заблокировать передние колеса на разрешенных скоростях шоссе, изгиб суппорта при повышенном давлении в системе, необходимом для остановки автомобиля на высокой скорости, может предотвратить блокировку колес. Разумеется, большинство тормозных колодок OEM также не предназначены для использования в тяжелых условиях, поскольку обычно учитываются характеристики холодного торможения и тихая работа. важнее для покупателей новых автомобилей.
При выборе высокоэффективного послепродажного торможения следует учитывать несколько факторов. системы. Некоторые из них связаны с производительностью и безопасностью, некоторые — с простотой установки, а некоторые — с затратами. Цель состоит в том, чтобы выбрать система, которая надежно удовлетворит ваши долгосрочные потребности с наименьшими трудностями и наименьшими затратами.
Есть несколько основных Факты, которые всегда необходимо учитывать при обсуждении тормозных систем:
1) Тормоза не останавливают автомобиль, а шины останавливают.Тормоза замедляют вращение колес и шин. Это означает, что тормозной путь, измеренный на единственной остановке на разрешенной автомагистрали. скорость или выше почти полностью зависит от тормозной способности используемых шин, что в случае вторичного рынка реклама, может быть или не быть той, которая изначально была установлена на автомобиле производителем оригинального оборудования.
2) Тормоза работают преобразование кинетической энергии автомобиля в тепловую во время замедления — выделение тепла, много тепла — которое должно затем переносится в окружающую среду и в воздушный поток.
Количество тепла, выделяемого тормозом Система должна рассматриваться со ссылкой на время, означающее скорость проделанной работы или мощность. Глядя только на одну сторону фронта тормозной механизм, скорость работы, выполняемой при остановке автомобиля весом 3500 фунтов, движущегося со скоростью 100 миль в час за восемь секунд, составляет 30600 калорий в секунду или 437 100 БТЕ / час, что эквивалентно 128 кВт или 172 л.с. Диск рассеивает примерно 80% этой энергии. Соотношение теплопередачи между тремя механизмами зависит от рабочей температуры системы.Главная разница состоит в том, что вклад излучения увеличивается с ростом температуры диска. Вклад проводящий механизм также зависит от массы диска и конструкции крепления, при этом диск, используемый для гоночных автомобилей, является обычно имеет меньшую массу и фиксируется механизмом, ограничивающим проводимость. При 1000oF передаточные числа гоночной двухкомпонентной конструкция с кольцевым диском имеет 10% проводимости, 45% конвекции, 45% излучения. Точно так же и в уличной цельной конструкции с высокими эксплуатационными характеристиками, отношения следующие: 25% проводимость, 25% конвекция, 50% излучение.
3) Повторяющиеся жесткие остановки требуют эффективной теплоотдачи. и адекватная емкость хранения тепла на диске. Чем больше площадь поверхности диска на единицу массы и тем больше и больше эффективный массовый поток воздуха через диск, тем быстрее будет рассеиваться тепло и тем эффективнее вся система будет. В то же время тормозные диски должны обладать достаточной теплоаккумулирующей способностью, чтобы предотвратить деформацию. и / или растрескивание от теплового напряжения до рассеивания тепла.Это не особенно важно для одной остановки, но это очень важно в случае частых остановок на высокой скорости — будь то гонка, туристическая поездка или буксировка.
4) Контроль и баланс по крайней мере так же важны, как и конечная останавливающая сила. Тормозная система предназначена для использования тягового усилия. всех шин в максимально возможной степени без блокировки шины. Для этого тормозное усилие между передние и задние колеса должны иметь почти оптимальные пропорции даже на автомобилях, оборудованных АБС.При этом необходимая давление педали, ход педали и жесткость педали должны позволять водителю эффективную регулировку.
5) Эффективность торможения о большем, чем просто тормозах. Чтобы даже самые лучшие тормозные системы работали эффективно, шины, подвеска и вождение методы должны быть оптимизированы.
Для максимального тормозного потенциала автомобили выигрывают от правильного баланса веса в поворотах, более низкого CG, более длинная колесная база, больший наклон задней части кузова и увеличенная аэродинамическая прижимная сила в задней части.
Чтобы пойти дальше, это необходимо понимать некоторые аспекты физики, а это требует некоторых определений.
1) Механическая педаль передаточное число: поскольку никто не может надавить непосредственно на главный тормозной цилиндр (и) настолько сильно, чтобы остановить автомобиль, педаль тормоза не работает. разработан для увеличения усилия водителя. Передаточное число механической педали — это расстояние от точки поворота педали до эффективный центр подножки, деленный на расстояние от точки поворота до толкателя главного цилиндра.Типичный соотношение варьируется от 4: 1 до 9: 1. Чем больше соотношение, тем больше умножение силы (и тем больше ход педали).
2) Давление в тормозной магистрали: Давление в тормозной магистрали — это гидравлическая сила, которая приводит в действие тормозную систему при нажатии на педаль. Измеренное в английских единицах измерения в фунтах на квадратный дюйм (psi), это сила, приложенная к педали тормоза в фунтах, умноженная на передаточное число педали, деленное на площадь главного цилиндра в квадратных дюймах.При одинаковом количестве силы мастер цилиндра, тем больше давление в тормозной магистрали. Типичное давление в тормозной магистрали во время остановки составляет менее 800 фунтов на квадратный дюйм при «нормальном» условиях, до 2000 фунтов на квадратный дюйм при максимальном усилии.
3) Сила зажима: Сила зажима штангенциркуля — это прилагаемое усилие. на диске поршнями суппорта. Сила зажима, измеренная в фунтах, представляет собой произведение давления в тормозной магистрали в фунтах на квадратный дюйм, умноженного на общая площадь поршня суппорта в квадратных дюймах.Это верно независимо от того, имеет ли суппорт фиксированную или плавающую конструкцию. Увеличение площадь колодки не увеличивает силу зажима.
4) Тормозной момент: когда мы говорим о результатах в отделе торможения, мы на самом деле говорят о тормозном моменте, а не о давлении в трубопроводе, не сжимающей силе и, конечно, не о вытеснении жидкости или жидкости коэффициент вытеснения. Тормозной момент в фунтах-футах на одиночном колесе — это эффективный радиус диска в дюймах, умноженный на усилие зажима. умноженный на коэффициент трения колодки о диск, деленный на 12.Максимальный тормозной момент на одиночной передке колесо обычно превышает весь выходной крутящий момент типичного двигателя.
Теперь очевидно несколько вещей:
1) Давление в трубопроводе можно увеличить только за счет увеличения механического передаточного числа педали или за счет уменьшения диаметра главного цилиндра. В любом случае ход педали будет увеличен.
2) Усилие зажима можно увеличить только за счет увеличения длины лески. давления или путем увеличения диаметра поршня (ов) суппорта.Увеличение размера колодок не приведет к увеличению силы зажима. Любое увеличение площади поршня суппорта само по себе будет сопровождаться увеличением хода педали. Эффективность штангенциркуля составляет Также сказывается жесткость корпуса суппорта и его опор. Таким образом, можно уменьшить размер поршня при увеличении жёсткость суппорта и получить чистое увеличение прилагаемой силы зажима. Обычно это улучшает ощущение педали.
3) Увеличение только эффективного радиуса диска, площади поршня суппорта, давления в трубопроводе или коэффициента трение может увеличить тормозной момент.Увеличение площади колодок уменьшит их износ и улучшит характеристики выцветания. колодок, но это не увеличит тормозной момент.
СКОРОСТЬ ПЕРЕДНЕГО К ЗАДНЕМУ ТОРМОЗА
Устойчивость и контроль при резком торможении не менее важен, чем окончательная остановка возможности. Все автомобили, от пикапов до Formula One, сконструированы так, что большая часть тормозного момента приходится на передние колеса. Для этого есть две причины: во-первых, если мы игнорируем эффекты аэродинамической прижимной силы, сумма сил на каждую из четыре шины автомобиля должны оставаться неизменными при любых условиях.Когда автомобиль замедляется, передается масса или груз. от задних шин к передним. Величина передачи нагрузки определяется высотой центра тяжести транспортного средства, длина колесной базы и скорость замедления. Геометрия, препятствующая погружению, существенно не влияет на величину нагрузки. перенесено — только геометрические результаты передачи. Во-вторых, когда шина блокируется при торможении, тормозная способность значительно увеличивается. уменьшается, но практически исчезает боковая емкость.Поэтому, когда передние колеса блокируются перед задними, рулевое управление не работает. потеряна, и машина продолжает движение прямо, но это «недостаточное управление» является стабильным состоянием, и рулевое управление может быть восстановлено уменьшив давление на педаль. Если, однако, задние колеса блокируются первыми, возникает мгновенный переворот — автомобиль хочет крутиться. Это нестабильное состояние, из которого сложнее выйти, особенно при входе в угол.
Большинство чисто гоночных автомобилей со средним расположением двигателя рассчитаны на 55-60% общей статической нагрузки и 45-50% общего тормозного момента на задние шины.Эти автомобили обладают буквально тоннами задней аэродинамической прижимной силы, а следы от задних шин всегда остаются неизменными. значительно крупнее передних. Большинство легковых автомобилей с передним расположением двигателя; ни у кого из них нет заметной загрузки и почти все они имеют одинаковый размер передних и задних шин. В крайнем случае (передний привод) они могут иметь 70% мощности. общая статическая нагрузка на передние колеса. Поэтому они сконструированы с преобладанием крутящего момента переднего тормоза.Самое актуальное производство автомобили оснащены антиблокировочной тормозной системой (все автомобили должны). Сложные системы ABS гарантируют, что при резком торможении условия — даже торможение шинами на разных поверхностях — каждая шина тормозит на чем-то очень близком его максимальная мощность, в то время как система ABS предотвращает блокировку.
КЛАПАН ОГРАНИЧЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ЗАДНЕЙ ТОРМОЗНОЙ ЛИНИИ
Так как нагрузка, передаваемая с задних шин на передние колеса при торможении, снижает тормозную способность задних колес. В шинах используется клапан ограничения давления в задней тормозной магистрали (часто называемый пропорциональным клапаном), чтобы предотвратить повреждение заднего колеса. блокировка большинства легковых автомобилей, не оснащенных АБС.Его функция — ограничить величину давления, передаваемого на задние тормоза при очень резком торможении. Предполагая тандемный главный цилиндр с одинаковыми отверстиями, давление в передней и задней линиях равно то же самое, пока не будет достигнут некоторый заранее определенный порог. После этого давление в задней линии, пока оно еще увеличивается. линейно с усилием на педали увеличивается медленнее, чем передний. На графике это выглядит как отдельная точка «изгиба». где дальнейшее повышение давления после клапана заметно уменьшается.Цель состоит в том, чтобы избежать блокировки заднего колеса и сопровождающий нестабилен при максимальной скорости замедления, когда перенос веса значительно снижает динамику нагрузка на задние колеса. Не рекомендуется снимать ограничительный клапан с движущегося по дороге автомобиля. Воспоминание, под поворотом — стабильный, чрезмерный — нет. Без эффективной антиблокировочной тормозной системы в любой ситуации панического торможения мы должны быть абсолютно уверены, что незагруженные задние колеса не могут заблокироваться первыми.Поэтому существенно увеличивая тыл тормозной момент — не лучший вариант для использования на шоссе. Если вы чувствуете, что должны это сделать, рассмотрите возможность снятия заднего тормоза OEM. клапан ограничения давления в трубопроводе и замените его одним из регулируемых устройств производства Tilton Engineering. или Automotive Products (теперь часть Brembo). Не размещайте второй клапан ограничения давления на одной линии с блоком OEM.
ЖЕСТКОСТЬ И МОДУЛЯЦИЯ ПЕДАЛИ ТОРМОЗА
Система человеческого мозга / тела наиболее эффективно модулирует силу, а не смещение.Ручки бокового управления на нынешних истребителях практически не двигаются. Ощущение педали тормоза должно приближаться твердость и консистенция кирпича. Здесь действуют несколько факторов:
1) Тормозные шланги: Оптимальная педаль жесткость не может быть достигнута с помощью стандартных резиновых гибких шлангов, армированных тканью, которые набухают под давлением — уменьшаясь жесткость педали при увеличении хода педали и времени реакции тормозной системы. Первый шаг в обновлении торможения Система любого транспортного средства заключается в замене гибких шлангов OEM на гибкие шланги из экструдированной оплетки из нержавеющей стали. Тефлон.Убедитесь, что они предназначены для конкретного применения, являются прямой заменой имеющихся на складе и сертифицированы. изготовителем в соответствии со спецификациями USDOT. Заявление о том, что послепродажные шланги сертифицированы DOT, является предупреждением. В ДОТ ничего не удостоверяет. Производители удостоверяют, что их продукты соответствуют спецификациям DOT, а законные поставщики могут составлять отчеты из испытательных лабораторий, утвержденных DOT. При обновлении тормозных шлангов замените как передний, так и задний шланги.Из-за того, что они набухают под давлением, стандартным шлангам требуется измеримое количество времени, чтобы передать давление на суппорты. Замена только передних шлангов приведет к запаздыванию задних тормозов, а также может отрицательно повлиять на микропроцессорные алгоритмы управления системой АБС.
2) Диаметр главных цилиндров и поршня суппорта: Пока он Верно, что наиболее эффективная компоновка главного цилиндра — это сдвоенный цилиндр с регулируемой штангой смещения, который является универсальным. в гонках замена главного цилиндра штатного производителя на дорожном автомобиле просто нецелесообразна.При выборе вторичного рынка системы, убедитесь, что отверстия суппорта рассчитаны на конкретное применение.
3) Биение и толщина диска отклонение: водитель может почувствовать биение, превышающее шесть тысячных дюйма (0,006 дюйма), также как и более 0,001 дюйма изменение толщины и перенос любого количества материала с перегретых колодок. Биение вызвано плохой конструкцией одного из лопаток или стыка между поверхностями трения и монтажным колпаком из-за плохой обработки, термического напряжения или любая комбинация из трех.
4) Жесткость крепления суппорта и суппорта: сила зажима пытается открыть противоположный боковые стороны суппортов — что приводит к более длинному, чем оптимальное, ходу педали и неравномерному износу колодок. Единственное решение оптимально механическая конструкция и выбор материала — для «мягких» суппортов не существует эффективного исправления разработки. Кроме того, самый жесткий суппорт будет неэффективен, если его крепление не будет жестким.
5) Несбалансированные диски (или шины): водитель не может управлять тормозом на подскакивающем колесе.По сравнению с шинами диаметры дисков относительно малы, но все диски должны быть сбалансированы. Поскольку установка балансировочных зажимов будет мешать воздушному потоку, предпочтительным методом является удаление материала с тяжелой стороны. Значительный сдвиг сердечника в отливке (видимый, поскольку изменение толщины на отдельных поверхностях трения приведет к неизлечимому динамическому дисбалансу.
6) Характеристики «прикуса» и отпускания колодок: для эффективной модуляции колодки должны «кусаться» сразу при нажатии на педаль тормоза и должны отпустите сразу после отпускания педали.Это чисто вопрос выбора пэдов. Редко бывает полезно использовать разные составные колодки спереди и сзади, и никогда не рекомендуется использовать колодки с большим сцеплением или более высоким коэффициентом трения сзади.
BRAKE FADE
Многократное интенсивное нажатие на тормоза может привести к «потере тормоза». Существует две различных разновидности затухания тормозов:
1) Затухание колодок: когда температура на границе между колодкой и диском превышает теплоемкость колодки, колодка теряет способность к трению частично из-за выделения газов из связующих веществ. в подкладке.Затухание пэда также происходит из-за одного из механизмов преобразования энергии, происходящего в пэде. В большинстве случаев это включает мгновенное затвердевание материалов колодки и диска вместе с последующим немедленным разрывом связей, в результате чего выделяется энергия в виде тепла. Этот цикл имеет относительно широкий диапазон рабочих температур. Если рабочая температура превышает этот диапазон, механизм начинает выходить из строя. Педаль тормоза остается твердой и твердой, но машина не останавливается. Первым признаком является характерный неприятный запах, который должен служить предупреждением о необходимости отступить.
2) Кипение жидкости: Когда жидкость закипает в штангенциркуле, образуются пузырьки газа. Поскольку газы сжимаются, педаль тормоза становится мягкой и «мягкой», а ход педали увеличивается. Вы, вероятно, все еще можете остановить машину, нажав на педаль, но эффективная модуляция исчезла. Это постепенный процесс с большим количеством предупреждений.
В любом случае временного облегчения можно добиться, прислушиваясь к предупреждающим знакам и давая вещи остыть, не используя слишком сильно тормоза. Фактически, желательной характеристикой хорошей формулы материала колодки является быстрое восстановление выцветания.Перегретую жидкость следует заменить при первой возможности. Колодки, которые сильно потускнели, следует проверить, чтобы убедиться, что они не покрылись глазурью, а диски следует проверить на перенос материала. Простые перманентные способы лечения, в порядке убывания стоимости, заключаются в обновлении тормозной жидкости, обновлении колодок или увеличении потока воздуха в систему (включая суппорты). В крайних случаях часто достаточно одного из них или некоторой их комбинации.
ИЗНОС КОНУСНЫХ КОЛОДОК
Подобно износу тормозных колодок, существует несколько различных типов износа конических колодок — радиальный конус и продольный конус.
1) Если суппорт не имеет жесткости и имеет тенденцию «открываться» под действием усилия зажима при повышенных температурах, внешняя поверхность (край с наибольшим радиусом) колодки по отношению к диску (оси), центр будет изнашиваться быстрее, чем внутренняя часть (край с наименьшим радиусом), и колодка будет суженной в поперечном сечении, если смотреть с конца. Это называется «радиальный конус».
2) Задняя область (часть) подушки в некоторой степени «плавает» на захваченных газах и твердых частицах, образующихся из передней части подушки.Передняя часть колодки всегда будет горячее, чем задняя, и соответственно будет изнашиваться быстрее, в результате чего колодка сужается, если смотреть с края. Это явление называется «продольной конусностью».
Дифференциал тепла, выделяемого на поверхности колодки, приводящий к смещению, характерен независимо от конструкции суппорта и колодки. Вот почему все гоночные суппорты и большинство высокопроизводительных уличных суппортов имеют дифференциальные поршневые отверстия. Большинство колодок с высокими эксплуатационными характеристиками также имеют заостренную переднюю кромку.
3) В случае новых очень толстых колодок, подобных тем, которые используются в гоночных автомобилях Endurance, иногда может возникать продольный конус, потому что колодка буквально наклоняется внутрь под углом к диску в условиях «выключенного тормоза». Когда это происходит, возникает небольшая сила, толкающая переднюю кромку колодки в направлении диска в результате контакта и возникающего трения. В то же время задняя сторона колодки вклинивается в угол полости колодки в суппорте и упирается в опорную пластину, что дополнительно способствует контакту на передней кромке.Эта ситуация усугубляется новыми толстыми колодками, поскольку увеличенное смещение фрикционной поверхности колодки от опорной пластины приводит к относительно большему вектору постоянной силы в направлении диска.
4) Конус также можно увидеть там, где диск прочно прикреплен к шляпе или где шляпа и диск составляют одно целое. В любом случае созданный конус будет проявляться как больший износ внешнего диаметра внешней колодки и внутреннего диаметра внутренней колодки. Это происходит из-за работы тормозов при высокой температуре и возникающих в результате сил теплового расширения на кольцевой конструкции внешнего кольца диска, называемой фрикционными пластинами.Центр диска или шляпки ограничивает расширение внешней конструкции только с одной стороны, где она соединяется, обычно на внешней фрикционной пластине. В результате диск конусообразный, так что он вогнут, если смотреть снаружи (см. Также «Плавающие диски»). Впоследствии из-за конуса колодка контактирует неравномерно при включении тормозов или остается в контакте с диском в упомянутых областях, что приводит к еще более высоким температурам и износу.
ВОЗДУШНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ
Большая часть огромного количества тепла, выделяемого во время замедления, должно рассеиваться в потоке наружного воздуха.
В большинстве высокопроизводительных (и / или тяжелых) автомобилей сегодня используется некоторая разновидность «вентилируемого» тормозного диска, в котором воздух, попадающий в центр или «проушину» ротора, проталкивается через внутреннюю часть ротора за счет перекачивающего действия ротора. вращающийся узел. Наиболее эффективный практический способ достижения этой цели — использование вентилируемого тормозного ротора с «изогнутыми лопастями», первоначально разработанного для выигравшего LeMans Ford GT 40 в 1966 году. В этой конструкции внутренние лопатки изогнуты, образуя эффективное рабочее колесо насоса.Они также стабилизируют ротор от деформации и служат очень эффективными барьерами, предотвращающими распространение трещин из-за термического напряжения. В ходе лабораторных испытаний инновационные разработки STOPTECH в области 48-лопастных роторов увеличили поток воздуха через ротор на поразительные 61% по сравнению с некоторыми OEM-роторами и на 10-15% по сравнению с гоночными роторами того же размера. В результате получается экономичный, но очень стабильный ротор с прямой заменой, который обычно на 15% холоднее стандартного и на 7% холоднее гоночного.
ТИТАНОВЫЕ ПОРШНЯ СУППОРТА
Поршни суппорта, изготовленные из титана, действительно хорошо изолируют жидкость в суппорте от теплопередачи от колодок. К сожалению, это не простая замена. Проектирование и изготовление поршней тормозных суппортов — сложная инженерная задача. Если материал поршня должен быть изменен, разработчик должен принять во внимание разницу в тепловом коэффициенте расширения между материалом OEM и новым материалом.Необходимо выбрать правильный сорт и состояние титана. Обработка поверхности и обработка должны быть совместимы с уплотнениями. Если канавка уплотнения находится в поршне, геометрия канавки должна соответствовать конструкции OEM. Интересно отметить, что практически все серьезные гоночные автомобили используют поршни суппортов из титана с обработкой поверхности, предотвращающей истирание, которая меняет цвет с естественного почти тусклого серебра на золотой. Дело в том, что простая титановая кнопка, помещенная внутри поршня OEM, выполняет около 70% работы за небольшую часть стоимости без риска повредить что-либо, разобрав суппорт.
ПРОФИЛЬНЫЕ РОТОРЫ ПРОТИВ ПРОЦЕДУРЫ
На протяжении многих лет большинство гоночных роторов были просверлены. На то было две причины — отверстия давали «огнеупорному» пограничному слою газов и твердых частиц куда-то идти, а края отверстий давали подушке лучший «прикус».
К сожалению, просверленные отверстия также снизили теплоемкость дисков и служили очень эффективными «концентраторами напряжения», значительно сокращая срок службы дисков. Благодаря усовершенствованию фрикционных материалов ротор с просверленными отверстиями в гонках в значительной степени ушел в прошлое.Большинство гоночных роторов в настоящее время имеют серию тангенциальных пазов или каналов, которые служат той же цели без сопутствующих недостатков.
ПЛОЩАДЬ КОЛОДКИ
Мы видели, что тормозной момент прямо пропорционален площади поршня, давлению в системе, коэффициенту трения и эффективному радиусу и не зависит от площади колодки. Однако площадь и геометрия колодок важны по нескольким причинам:
1) Срок службы колодок. Поскольку материал прокладки израсходован, увеличение площади прокладки приводит к увеличению временного интервала между заменами прокладки.Конструкции оригинальных комплектующих часто приносят небольшие жертвы в сроке службы колодок за счет использования конических концов для снижения шума, вибрации и конусности колодок. В некоторых конструкциях оригинального оборудования колодки на двух сторонах суппорта даже имеют разную форму, при этом внутренняя колодка короче по длине дуги в направлении вращения и шире в радиальном направлении, чем внешняя колодка, по причинам конструкции системы и интеграции.
2) Рассеивание и рассеяние тепла на большей площади поверхности и большей массе. Хотя в случае более крупной подушки она закрывает большую часть поверхности ротора, поглощая больше энергии излучения и защищая область от охлаждения, которое может свести на нет любые реальные преимущества.
3) Геометрия: Поскольку скорость трения между диском и колодкой больше на периферии диска, геометрия колодки иногда может быть спроектирована так, чтобы уменьшить площадь по направлению к центру диска. Это делается для того, чтобы обеспечить равномерное распределение температуры и давления по поверхности подушки.
УВЕЛИЧЕНИЕ ДИАМЕТРА ДИСКА
Проблема с увеличением эффективного радиуса дисков заключается в том, что, поскольку конструкторы использовали самый большой ротор, который поместился бы внутри колеса.Обычно увеличение диаметра ротора означает увеличение размера колеса. Затраты — это только одно возражение. Основной проблемой является влияние геометрии оригинальной подвески.
Кривые развала и характеристики сопротивления качению любой подходящей системы подвески рассчитаны на шины с определенной высотой боковины и жесткостью. Увеличение диаметра колеса означает уменьшение высоты боковины и податливости шины. Если довести до крайности, это ухудшит проходимость в поворотах и может фактически привести к потере тормозного сцепления из-за «закругления» передних шин при резком торможении.И хотя технология делает возможной сверхнизкую и стильную высоту боковины шины, это не обязательно приводит к максимальной производительности, просто взгляните на высоту боковины автомобилей Formula One и Indy.
ПЛАВАЮЩИЕ ДИСКИ
Все металлы «растут» при нагревании. Диаметр чугунных тормозных дисков может увеличиваться на 2 мм (0,080 дюйма) при повышенных температурах торможения. Когда диск ограничен в радиальном направлении от роста (как и во всех неразъемных дисках), фрикционные диски придают форму конуса при повышении температуры, что отрицательно сказывается как на распределении температуры и давления внутри колодок, так и на ощущении от педали.Гоночные и высокопроизводительные уличные диски устанавливаются на отдельных шляпах или колокольчиках, обычно из алюминия. Система крепления предназначена для обеспечения радиального роста и минимального осевого смещения, что приводит к механической устойчивости системы. Шляпы или колокольчики должны изготавливаться из термообработанных алюминиевых заготовок 7075 или 2024, предварительно напряженных и снятых, а не из 6061 или листового проката.
РЕЗЮМЕ
Если тормозная система незначительна, обновление колодок и тормозной жидкости и / или увеличение количества воздуха в системе, вероятно, решит проблему с минимальными затратами.Замена стандартных резиновых гибких шлангов на тефлоновые шланги с армированной нержавеющей оплеткой улучшит способность эффективно регулировать тормозное усилие при умеренных затратах. Когда принято решение обновить тормозную систему, убедитесь, что заменяемые компоненты и система были правильно спроектированы и разработаны для вашего конкретного применения, задавайте технические вопросы и ожидайте достоверных технических ответов.
1) Диски должны иметь изогнутые фургоны и иметь большую теплоемкость и лучшие характеристики воздушного потока, чем
OEM — иначе ничего путного не добьешься.Полагайтесь на реальные результаты испытаний, а не на рекламные заявления.
Диски должны быть сбалансированы при фрезеровании до менее 0,75 унции-дюйма (54 г / см), биение должно быть менее 0,002 дюйма (0,051 мм) и
Отклонение толщины должно быть менее 0,0007 дюйма (0,018 мм). Для гонок этот допуск обычно уменьшается.
до 0,25 унции на дюйм, 0,0005 дюйма и 0,0001 дюйма соответственно.
2) Суппорты должны быть жесткими при повышенной температуре. Опять же, смотрите на результаты лабораторных исследований, а не на заявления. Суппорты должны
быть установлен верным плоскости вращения ротора.
3) Многопоршневые суппорты должны иметь отверстия дифференциала для уменьшения износа конуса. Площадь поршня должна соответствовать
размер главного цилиндра.
4) В идеале для установки не требуется никаких модификаций поворотных кулаков или стоек.
5) Смещение крутящего момента переднего тормоза к заднему должно соответствовать динамике конкретного автомобиля.
ВОПРОСЫ ВОЖДЕНИЯ
1) Для эффективного торможения шины должны соответствовать требованиям и обеспечивать сцепление с дорогой.Ваша тормозная система не лучше шин и подвески. Лучшие деньги, которые вы можете потратить, — это действительно хорошие резина и действительно хорошие амортизаторы.
2) Правильный вес на поворотах имеет решающее значение для эффективного торможения на прямой. Оптимально Угловой груз для торможения — это когда поперечные угловые пары равны. То есть сумма левого переднего и правого Задний равен сумме правого переднего и левого заднего.
3) Если чувствуете запах тормозных накладок или педаль начинает двигаться мягкий, легкий.
4) Используйте несиликоновую тормозную жидкость как минимум 550 градусов и убедитесь, что ваши тормоза прокачаны должным образом. а при интенсивном использовании — часто. Тормозная жидкость гигроскопична по своей природе — при любой возможности она впитывает воду. Доля одного процент захваченной воды резко снижает точку кипения любой тормозной жидкости и вызывает коррозию внутри системы. Заменяйте всю тормозную жидкость в системе не реже одного раза в год — чаще, если вы постоянно сильно нажимаете на тормоза.
Тормозная система является одним из наиболее важных, но часто неправильно понимаемых элементов любого гоночного автомобиля. Гонщики используют дисковую тормозную систему, которая состоит из суппортов на каждом колесе, тормозных магистралей, главного цилиндра и педали или рычага тормоза. Ключевым ингредиентом любой тормозной системы является давление в магистрали, которое зависит от размера главного цилиндра и от того, какое усилие прилагается к МК через педаль или рычаг тормоза. Он также определяет усилие зажима суппортов.Если давление в трубопроводе слишком низкое, что является слишком частым явлением, сила зажима уменьшается (почти так же, как если бы вы поставили блок под педаль тормоза вашего уличного автомобиля). Очевидным следствием этой пониженной зажимной силы является невозможность быстрого замедления автомобиля. Но это также приводит к чрезмерному нагреву тормозных роторов, что может вызвать коробление и / или коробление, создавая совершенно другой набор проблем. Каков надлежащий объем жидкости в системе (для дверного автомобиля с 4-поршневыми суппортами на всех углах потребуется больше, чем для драгстера с только задними тормозами) и какое давление в трубопроводе должно быть у вас? M-W Enterprises рекомендует, чтобы давление в трубопроводе системы составляло не менее 1200 фунтов на квадратный дюйм при тяжелых условиях торможения.А размер отверстия главного цилиндра (который определяет, сколько жидкости может перемещать поршень) можно определить с помощью специального калькулятора давления в тормозной системе на этом веб-сайте. Теперь, как вы создаете давление в линии 1200 фунтов на квадратный дюйм? Это функция силы, приложенной к толкателю в главном цилиндре. Поскольку эта сила больше, чем человек может приложить непосредственно к M / C, используется система механического преимущества (педаль или рычаг). Передаточное отношение педали определяется путем деления длины педали / рычага до точки ее поворота и от нее до точки крепления рычажного механизма (см. Диаграмму).Используя интерактивный калькулятор на веб-сайте, вы можете определить коэффициент, необходимый для создания 1200 фунтов на квадратный дюйм. Пример: драгстер с двумя 4-поршневыми суппортами требует главного цилиндра диаметром 7/8 дюйма и минимального передаточного числа педалей 4,8: 1 (7,3: 1 для рычага, так как вы не можете создать столько силы рукой, сколько вы. может с ногой). Для проверки давления в трубопроводе наиболее надежным методом является использование манометра. MW предлагает манометр премиум-класса, заполненный жидкостью (каталожный номер 81105), который можно легко прикрепить к суппорту вместо спускного винта в штангенциркуле и измерьте давление там, где оно считается. Настройка дозирующего клапана потребует некоторых экспериментов, чтобы получить правильный баланс. Кроме того, если главный цилиндр установлен ниже воображаемой линии, соединяющей передний и задний суппорты, рекомендуется использовать RPV (клапан остаточного давления) для поддержания давления в трубопроводе. Самые дорогие тормоза, которые вы можете купить — даже углеродное волокно — не могут остановить автомобиль без достаточного давления в трубопроводе. Это так просто. |
От педали до колодок: объяснение тормозных систем
Скорее всего, ваша нога будет знать состояние тормозов транспортного средства и качество тормозных колодок до того, как ваш разум соберет все это воедино. Подумайте об этом: чтобы остановить автомобиль весом 4000 фунтов, водитель должен нажать на педаль, чтобы вызвать трение в колесах.То, что происходит между педалью и накладками, может определить, какое давление необходимо приложить водителю, чтобы остановить автомобиль на безопасном расстоянии.
Инженеры рассматривают тормозную систему как уравнение. Когда автомобиль покидает конвейер, тормозная система по обе стороны уравнения уравновешивается, потому что переменные известны. После того, как автомобиль получил свой первый комплект сменных тормозных колодок, переменные изменяются, и входные данные могут больше не совпадать с выходными.
Эти изменения в уравнении могут быть вызваны изношенными, дефектными или некачественными тормозными колодками.
Гидравлическое уравнение
Гидравлическая тормозная система трансформирует и усиливает усилие. Он работает по простому принципу: тормозная жидкость несжимаема (она сжимается при воздействии чрезвычайно высоких давлений и температур). Когда давление создается на одном конце системы, такое же давление выходит на другом конце.
В гидравлической тормозной системе водитель создает усилие, нажимая на педаль тормоза. Затем усилие усиливается педалью, усилителем и главным цилиндром.Водитель будет регулировать давление на педаль, чтобы остановить автомобиль, от 20 до 120 фунтов. Людей призывают использовать свои чувства, чтобы безопасно остановить автомобиль.
Если ход педали слишком велик, педаль требует слишком большого усилия или ремень безопасности кажется слишком тугим, клиенты подсознательно заявляют, что тормоза требуют внимания профессионала.
Делаем математику
Среднестатистический водитель с комфортом создает пик силы в 70 фунтов на резиновую накладку на конце педали тормоза во время умеренной остановки.Педаль тормоза — это не что иное, как механический рычаг, усиливающий силу водителя.
Передаточное число педали — это общая длина педали или расстояние от оси поворота педали до центра педальной накладки, деленное на расстояние от точки поворота до места соединения толкателя.
На старых автомобилях с ручным расположением дисковых барабанов передаточное число педалей составляет 6,2: 1. Это означает, что 70 фунтов, которые использовал водитель, — это , теперь увеличенные до 434 фунтов (6.2 × 70 фунтов) выходной силы. Проблема в том, что ход педали довольно большой из-за расположения точки поворота и соединения главного цилиндра.
Вакуумный усилитель тормозов
Усилитель увеличивает усилие нажатия педали, поэтому можно использовать более низкое механическое передаточное отношение педали. Более низкое передаточное число может привести к сокращению хода педали и лучшей модуляции. Большинство автомобилей с вакуумным усилителем будут иметь передаточное число механических педалей от 3,2: 1 до 4: 1. Размер диафрагмы усилителя и количество вакуума, создаваемого двигателем, определяют, сколько силы может быть создано.Большинство двигателей создают вакуум около -8 фунтов на квадратный дюйм (не путать с дюймами ртутного столба или ртутным столбом). Если гипотетический бустер с 7-дюймовой диафрагмой подвергается воздействию вакуума двигателя -8 фунтов на квадратный дюйм, он создаст дополнительную силу более 300 фунтов.
Если главный цилиндр имеет отверстие диаметром 1 дюйм, площадь поверхности поршня составляет 0,78 квадратных дюйма. Если вы разделите выходное усилие в 434 фунта на площадь поверхности поршня, вы получите 556 фунтов на квадратный дюйм (434 фунта, разделенные на 0,78 дюйма) на портах главного цилиндра.Неплохо для 70 фунтов человеческих усилий.
Если вы уменьшите площадь поверхности поршня, вы получите большее давление. Это связано с тем, что площадь поверхности меньше, но выходное усилие от педали остается прежним. Если вы использовали главный цилиндр с внутренним диаметром 0,75 дюйма, который имеет поршень с площадью поверхности поршня 0,44 квадратных дюйма, вы получите 986 фунтов на квадратный дюйм на портах для главного цилиндра (434 фунта разделить на 0,44 дюйма). Однако ход педали увеличится.
70 фунтов силы на педаль тормоза могут привести к тому, что тормозная жидкость направится к суппортам под давлением 556 фунтов на квадратный дюйм.Итак, как это давление останавливает машину? Если суппорты представляют собой однопоршневую плавающую конструкцию с поршнями диаметром 2 дюйма (площадь поверхности поршня = 2πR 2 ) , мы просто умножаем площадь поверхности поршней на 556 фунтов на кв. передние суппорты!
Трение и жидкость
Сила зажима и коэффициент трения находятся на одной стороне уравнения, а тормозной момент — на другой. Если вы увеличиваете любую переменную, вы меняете величину крутящего момента, которую может создать система.
Сила зажима используется для создания трения, которое создает крутящий момент для остановки автомобиля. Именно здесь вступает в игру «коэффициент трения». Коэффициент трения рассчитывается путем деления силы, необходимой для скольжения объекта по поверхности, на вес объекта. Например, если требуется 1 фунт силы, чтобы надеть тормозную колодку весом 1 фунт по ротору, коэффициент трения между двумя материалами равен 1,0.
Сила зажима и коэффициент трения находятся на одной стороне уравнения, а тормозной момент — на другой.Если вы увеличиваете любую переменную, вы меняете величину крутящего момента, которую может создать система.
По сути, инженеры балансируют коэффициент трения с размерами поршня и главного цилиндра, чтобы придать автомобилю нужное тормозное усилие и ощущение педали. Если вы увеличиваете или уменьшаете коэффициент трения, вы можете нарушить баланс.
Реальность
В приведенном выше теоретическом примере мы игнорируем некоторые реальные факторы, влияющие на величину усилия зажима.Реальность такова, что не все давление попадает на поверхность раздела между колодкой и ротором. Некоторые теряются из-за расширения тормозных шлангов. Но большинство факторов, которые могут увеличить усилие на педали или ход педали, являются не гидравлическими, а механическими.
Даже если все давление поступает на поршень суппорта, часть создаваемой силы теряется при изгибе суппорта. Если это конструкция с плавающим суппортом, перемещение суппорта на салазках, необходимое для его центрирования на роторе, может потребовать дополнительного движения жидкости.Если салазки или колодка заедают, это может снизить зажимное усилие и вызвать неравномерное зажимное усилие на тормозной колодке. Это уменьшает отпечаток фрикционного материала на роторе и увеличивает усилие, необходимое для создания достаточного тормозного усилия.
Сама тормозная колодка может увеличивать усилие на педали и ход. И, если опорная пластина не имеет достаточной жесткости, она прогнется. Это влияет на гидравлические компоненты двумя способами. Во-первых, гидравлическое усилие используется для изгиба опорной пластины тормозной колодки.Во-вторых, при изгибе колодки изменяется сила зажима на роторе. Края колодки могут иметь меньшую зажимную нагрузку, чем центр колодки. Это снижает величину создаваемого тормозного момента. Но это также может вызвать шум тормозов из-за нестабильности трения на стыке колодки и ротора. Если тормозная колодка была повреждена из-за отслоения фрикционного материала от опорной пластины, величина крутящего момента, которую может создать тормозная колодка, уменьшается. Это уменьшение крутящего момента требует от водителя сильнее нажимать на педаль тормоза.
Единственное, что никогда не меняется в уравнении торможения, — это человеческий фактор, стоящий за педалью. Водитель может нажимать на педаль лишь с определенным усилием, а его разум может реагировать только с такой скоростью в экстренной ситуации. Если разум и ступня борются с проблемой колодок или гидравлической системы, мы надеемся, что она попадет в ваш магазин до того, как произойдет авария.
Давление в тормозной магистрали и как его проверить
Давление в тормозной магистрали и как его проверить
В конечном счете, все тормозные системы полагаются на давление для активации суппортов.Есть много статей о передаточном числе педалей и размерах главного цилиндра, и все они очень важны. Однако передаточное число педалей и расположение главного цилиндра служат только для создания линейного давления, которое суппорты используют для зажима дисков, и то, что подходит для 300-фунтового монстра в сиденье, может сильно отличаться от требований 100-фунтового водителя. Отличным уравнителем является давление в магистрали, всем водителям, независимо от размера, потребуется одинаковое давление в тормозной магистрали для эффективной остановки автомобиля.
Если все соблюдается одинаково (диаметр цилиндра, передаточное число педали, размер суппорта), предположим, что наш 300-фунтовый водитель может выдержать 150 фунтов. давления на педаль, в то время как наш 100-фунтовый водитель может выдержать только 95 фунтов. Разница между этими двумя тормозами составляет: (150-95) / 95 x 100 = 58%. 300-фунтовый драйвер может создать на 58% больше тормозной способности при нормальных условиях. Это существенно повлияет на эффективность торможения автомобиля, а также на уверенность и комфорт водителя. Есть множество способов исправить это несоответствие, которые мы обсудим в отдельном посте; для целей этого обсуждения нам просто нужно понять, что он есть.
Магазинные манометры тормозного давления >>
При установке или техническом обслуживании гоночной тормозной системы давление в трубопроводе должно быть известной величиной, на рынке доступно множество манометров тормозного давления; тот, который мы продаем, винты прямо в штуцер для прокачки суппорта и читает напрямую. Определение давления в тормозной магистрали должно быть частью базовой накладки автомобиля в процессе сборки. Это также очень удобно для поиска и устранения неисправностей в случае возникновения проблем с тормозной системой.
Как это проверить?
Процесс прост: первое, что нужно сделать, это удалить любую дозировку, которая может присутствовать в системе. Если у вас есть регулируемый дозирующий клапан, его следует отрегулировать так, чтобы в линии было полное давление (обычно полностью по часовой стрелке). Если у вас есть заводской дозирующий клапан, вы должны снять его и установить регулируемый. Мы говорим о гоночных автомобилях, и нам понадобится возможность регулировки, чтобы сбалансировать систему позже.Затем установите манометр тормозного давления в один из передних суппортов. Попросите настоящего водителя, который обычно сидит в машине, скрестив руки на груди, нажимает педаль своей обычной тормозной ногой как можно сильнее в течение 3 секунд, запишите показания. Повторите процесс для задних суппортов.Передние и задние числа должны совпадать в пределах пары процентных пунктов. Если это не так, значит, в системе есть некоторые дозировки, которые следует устранить, а систему повторно протестировать.
Какая цель?
Для тормозов TBM в этих условиях мы рекомендуем давление в тормозной магистрали 950–1000 фунтов на кв. Дюйм. Это дает нам систему, которую легко регулировать для нормального торможения, удобной в управлении и при этом остается некоторый запас для аварийных остановок, которые могут вызвать скачок давления в трубопроводе до 1400-1500 фунтов на квадратный дюйм.
Что делать, если мои результаты не соответствуют целевому?
К номерам, выходящим за пределы нормального диапазона, следует обращаться, и это можно сделать разными способами.Если вам нужно внести изменения, чтобы привести числа в соответствие с рекомендациями, позвоните нам или задайте свой вопрос, мы будем рады помочь!
Связанные 29 января 2018 г. / ИнформационноеПравильное гидравлическое давление — залог хорошей тормозной системы
Согласно некоторым теориям, тормозная «система» сравнима с гоночным двигателем. Гонщик концентрируется на накоплении компонентов для создания мощного двигателя, но неправильный выбор кулачка, синхронизации или многих других элементов может привести к гораздо меньшей доступной мощности.
То же самое касается тормозов, останавливающих ваш хотрод. Компоненты отсюда, оттуда и отовсюду могут предоставить вам тормоза, но является ли это правильной системой, которая адекватно остановит всю эту инерцию качения, как только она достигнет финишной черты драгстрип?
Фотографии Арти Мопена, Тодда Силви и любезно предоставлены производителями
Наиболее важной концепцией при работе с тормозной системой гоночного автомобиля является измерение и мониторинг гидравлического давления внутри тормозных магистралей.В ваших тормозных магистралях нет ничего волшебного; они передают тормозную жидкость под давлением из главного цилиндра в тормозные суппорты. За исключением защемленной линии или утечки, их функция упрощена.
Определяющим фактором надлежащего тормозного усилия является то, что происходит до и после упомянутой тормозной магистрали. Начальная точка педали тормоза и главного цилиндра составляет половину комбинации; суппорты, а также соответствующие колодки и роторы составляют критически важную конечную цель вашей системы.
Три физических закона регулируют взаимоотношения между главным цилиндром и суппортами; эти правила включают тормозной объем, тормозное давление и тормозной баланс.Хотя наша тема — давление в тормозной системе, эти три пункта должны работать согласованно, как и упомянутый выше гоночный двигатель.
Типичная тормозная система для дрэг-рейсинга использует четырехпоршневой суппорт сзади и двухпоршневой суппорт спереди, как показано TBM Brakes. В других тормозных системах, таких как передние тормоза Camaro поколения 5 / COPO от Марка Уильямса, используется четырехпоршневой передний тормозной суппорт, что требует других технических характеристик главного цилиндра.
Мы поговорили с двумя экспертами в области торможения гоночных автомобилей, воспользовавшись знаниями Рэнди Коттелера из компании The Brake Man (TBM) Brakes и Эндрю Диксона из Mark Williams Enterprises (M-W).Каждый из этих производителей специализируется на хардкорных компонентах тормозов для дрэг-рейсинга.
«Ключевым ингредиентом любой тормозной системы является давление в трубопроводе», — комментирует Диксон. «Это давление определяет силу зажима суппортов. Мы рекомендуем как минимум 1200 фунтов на квадратный дюйм в качестве предельного давления в трубопроводе в тяжелых условиях торможения ».
Большинство производителей тормозов предлагают таблицу в качестве отправной точки для настройки тормозной системы на основе объема жидкости, используемой для применения тормозных поршней различных размеров и количества внутри суппортов.В качестве примера мы будем использовать знакомую иллюстрацию спецификации дверного молотка, в которой обычно используется четырехпоршневой суппорт сзади и двухпоршневой суппорт спереди.
В этом случае с шестью поршнями между четырьмя тормозными углами и TBM, и Марк Уильямс рекомендуют 1-дюймовый главный цилиндр для обеспечения надлежащего объема тормозной жидкости в зависимости от конструкции их тормозных суппортов. Такие крайности, как пара задних суппортов на драгстере или использование шестипоршневых суппортов повсюду в дорожном гоночном автомобиле, потребуют совершенно иных характеристик главного цилиндра.
Большинство производителей тормозов предлагают таблицу в качестве отправной точки для настройки тормозной системы на основе объема жидкости, используемой для применения тормозных поршней различных размеров и количества внутри суппортов. В качестве примера мы будем использовать знакомую иллюстрацию спецификации дверного молотка, в которой обычно используется четырехпоршневой суппорт сзади и двухпоршневой суппорт спереди.
Ключевым элементом любой тормозной системы является давление в трубопроводе. Это давление определяет силу зажима суппортов.Мы рекомендуем как минимум 1200 фунтов на квадратный дюйм в качестве предельного давления в трубопроводе в тяжелых условиях торможения. — Эндрю Диксон, Марк Уильямс Энтерпрайзис
В этом случае с шестью поршнями между четырьмя тормозными углами и TBM, и Марк Уильямс рекомендуют 1-дюймовый главный цилиндр для обеспечения надлежащего объема тормозной жидкости в зависимости от конструкции их тормозных суппортов. Такие крайности, как пара задних суппортов на драгстере или использование 6-поршневых суппортов в гоночном автомобиле, потребуют совершенно иных спецификаций главного цилиндра.
«Многие гонщики ошибочно говорят, что их тормоза не работают эффективно, поэтому им нужен главный цилиндр большего размера для большего потока», — объясняет Коттелеер. «Больший диаметр отверстия главного цилиндра даст более прочную педаль с меньшим ходом, но за счет более низкого давления в трубопроводе и еще меньшего тормозного усилия. Переход на поршневой главный цилиндр меньшего размера приведет к увеличению давления в трубопроводе, но за счет увеличения хода педали ».
Задние тормоза для дрэг-рейсинга обычно имеют более мощную четырехпоршневую конструкцию.Легкие передние тормоза могут использовать конструкцию с двухпоршневым суппортом большего диаметра, которая снижает вес передней части, но фактически имеет такую же тормозную способность, что и конструкции четырехпоршневых задних тормозов меньшего диаметра.
Общая теория взаимоотношений главного цилиндра и педали тормоза заключается в том, что водитель может либо исчерпать силу ног, либо ход педали, чтобы достичь желаемого тормозного давления от 1000 до 1200 фунтов на квадратный дюйм. Баланс этих двух требований сводится к расчету надлежащего передаточного отношения педали тормоза.
«Вы пытаетесь сбалансировать этот рычаг, называемый педалью тормоза», — продолжает Диксон. «Должно быть более широкое соотношение с каждой стороны от точки поворота педали, чтобы преобразовать давление вашей ноги в необходимое давление в главном цилиндре. Кроме того, он должен быть достаточно малым, чтобы не исчерпать запас хода для достижения необходимого давления ».
Разделив расстояние от подножки до точки поворота на расстояние между вилкой штока главного цилиндра и точкой поворота, вы получите передаточное число педали.Многие оригинальные заводские передаточные числа педалей находятся в диапазоне 6: 1, что означает, что 200 фунтов силы на педали равны 1200 фунтам на главном цилиндре. Это соотношение намного ниже на типичной педали тормозного автомобиля с трубчатым шасси. Например, для соотношения сторон 4,5: 1 потребуется 266 фунтов на педаль, чтобы достичь того же усилия на главном цилиндре.
Посетив веб-сайт Марка Уильямса, вы увидите схемы и калькулятор давления в тормозной системе, который может обеспечить оптимальное передаточное отношение педали или ручки тормоза в зависимости от усилия водителя и размера главного цилиндра.
Установив всю вашу тормозную систему, мы достигли нашей цели — от 1000 до 1200 фунтов на квадратный дюйм давления в тормозной магистрали, но откуда мы это знаем? Наши эксперты говорят об одном инструменте, который дает эти ответы и диагностирует любые будущие проблемы, и все по цене, равной цене многих других общих инструментов в вашем наборе инструментов.
Все наши теории тормозного давления, объема и связанных с ними теорий основываются на использовании манометра тормозного давления. У вас никогда не было бы гоночного двигателя без манометра.- Рэнди Коттелер, TBM Brakes
«Гонщики много раз спрашивают о тормозах, которые не останавливаются, менее эффективны, чем раньше, или они действительно храбры», — говорит Коттелеер. «Я спрашиваю, какое у них тормозное давление, но они понятия не имеют, о чем вы говорите».
Манометр тормозного давления легко доступен и продается по цене от 50 долларов и выше. Обычно это манометр высокого давления, который измеряет тормозное давление на суппорте от 0 до 1500 фунтов на квадратный дюйм. Он непосредственно ввинчивается в отверстие для прокачки тормозов, чтобы вы могли определить усилие зажима.Это абсолютное измерение для достижения максимального тормозного давления в 1200 фунтов на квадратный дюйм.
«Давление — это давление в гидравлической системе», — поясняет Диксон. «Давление не распределяется между четырьмя углами тормозной системы. Это делает манометр эффективным инструментом не только для измерения эффективного давления, но и для диагностики всех четырех углов на предмет засоров, переднего и заднего баланса, проблем с главным цилиндром и многого другого ».
По сравнению с заводской тормозной системой баланс передних и задних тормозов должен регулироваться между большими сликами, тонкими передними шинами и резко различающимися весовыми балансами.TBM Brakes разрабатывает пропорциональные клапаны Tilton для своих систем, а Mark Williams предлагает собственную линейку клапанов. Доступны комбинированные пропорциональные клапаны, которые имитируют клапан оригинального производителя, но допускают необходимую регулировку заднего тормозного контура.
Другой компонент, обычно включаемый во всю тормозную систему, — это использование остаточных клапанов. Эти небольшие клапаны устанавливаются вдоль контура тормозной магистрали и могут служить двум целям. Первой целью является поддержание небольшого давления на суппорт тормоза, обычно для поддержания небольшого давления в 2 фунта на суппорт.
Это небольшое давление не дает поршням суппорта полностью втянуться в свои отверстия. Некоторые гонщики недооценивают остаточный клапан, удерживающий тормоза как можно более свободным от сопротивления. Этот клапан необходимо изучить у вашего конкретного поставщика тормозов.
Если ваши тормозные поршни предназначены для втягивания, когда вы не нажимаете на тормоза, остаточный клапан может предотвратить это движение и уменьшить ход вашей педали, когда вы начинаете подавать тормозное давление.
Драйверы могут значительно различаться по силе давления на педаль. Расчет передаточного числа педалей — это отправная точка между силой ваших ног и надлежащим тормозным давлением. На веб-сайте Mark Williams Enterprises есть калькулятор для преобразования давления в стопе в давление на поршне главного цилиндра.
Второй вариант использования остаточного клапана — это шасси гоночных автомобилей, в которых главный цилиндр размещен вдоль половицы. При повороте педали тормоза по линии пола главный цилиндр расположен ниже уровня тормозных суппортов.Остаточный клапан в этом случае предотвращает возврат всей тормозной жидкости обратно в резервуар главного цилиндра под действием силы тяжести.
Эти остаточные клапаны следует устанавливать в системе тормозной магистрали как можно ближе к главному цилиндру.
Есть такая поговорка: «Машину останавливают не тормоза, а шины». Этот комментарий не может быть более точным, если применить баланс между передним и задним тормозами на тормозной машине, в которой используются кардинально другие тормозные слики и узкие передние части.Последний элемент оборудования, который мы обсудим в нашей технологии тормозного давления, — это регулируемый клапан, пропорциональный тормозному давлению.
Манометр тормозного давления — самый эффективный инструмент при создании или устранении неисправностей вашей тормозной системы. По той же цене, что и многие обычные инструменты в вашем магазине, вы можете измерить тормозное давление в каждом выпускном отверстии на каждом тормозном суппорте.
«Когда мы рекомендуем тормозную систему для дрэг-рейсинга, мы обычно не предлагаем передний суппорт с четырьмя поршнями», — поясняет Коттелеер.«Мы устанавливаем двухпоршневой суппорт спереди и четырехпоршневой суппорт сзади. Эта комбинация, естественно, немного улучшает пропорции. Мы рекомендуем использовать пропорциональный клапан в задней части, потому что обычно вам нужно немного снизить давление в задней части для баланса ».
Диксон расширяет применение пропорционального баланса передних и задних тормозов, отмечая подход Марка Вильямса к пропорциональному распределению передних тормозов. «Если вы используете передний полноразмерный четырехпоршневой суппорт, обычно мы рекомендуем передний пропорциональный клапан, чтобы частично снизить давление в передней части колеса и не перегрузить передние колеса.”
«Дозирование также может значительно отличаться между легковесным автомобилем с четырьмя тормозами и гораздо более тяжелым кронштейном», — заключает Диксон. «Шины и весовые характеристики делают дозирующий клапан бесценным. Вы же не хотите, чтобы передняя или задняя часть машины блокировалась при резком торможении ».
Любая перегрузка передних или задних шин предъявляет высокие требования к тем или иным шинам. Установив равный баланс между всеми вашими тормозами, вы получите не только более безопасную ситуацию, но и тормоза, которые будут работать гораздо дольше.
Давление в тормозной системе также является предметом обсуждения на стартовой линии. Многие гонщики будут включать манометры тормозного давления на приборную панель своего гоночного автомобиля, чтобы определять надлежащее и воспроизводимое тормозное давление.
И TBM Brakes, и Mark Williams Enterprises предлагают свою собственную двухлинейную конструкцию главного цилиндра в алюминиевом корпусе с пластиковым двойным резервуаром. Тормозная жидкость DOT 5.1 рекомендована обоими опрошенными профессионалами; TBM предлагает собственную линию жидкости Xtreme, которая обеспечивает точку сухого кипения 612 градусов по Фаренгейту, чтобы предотвратить выгорание тормозов.
Хорошее управление тормозом необходимо для правильного удержания гоночной машины в водяной камере или на стартовой линии напротив двигателя и гидротрансформатора во время «торможения ногой». Гонщики, использующие сцепления, также хотят удерживать автомобиль в промежуточных балках перед стартом. Все эти сценарии требуют меньшего тормозного давления, чем торможение на верхнем конце, но чистое тормозное давление и сброс давления по-прежнему имеют решающее значение.
При рассмотрении тормозного давления необходимо также учитывать тип используемой тормозной жидкости.И Mark Williams Enterprises, и TBM Brakes указывают на использование тормозной жидкости DOT 5.1. Хотя Марк Уильямс просто рекомендует использовать эти тормозные жидкости, получившие сертификат 5.1, TBM не только предлагает спецификации жидкости в целом, но также предлагает свой собственный продукт DOT 5.1.
По сравнению с более типичными силиконовыми жидкостями DOT 3, 4 и даже DOT 5.0, гигроскопичность жидкости DOT 5.1 имеет точку кипения в сухом состоянии 612 градусов. Доказано, что эта жидкость хорошо работает в дрэг-рейсинге.
TBM предлагает эти индивидуальные клапаны для остаточных газов с наружной или внутренней резьбой и вариантами фитингов NPT или AN. Это исключает ненужные переходники. Эти клапаны исключают чрезмерный ход педали и предотвращают перетекание жидкости в главный цилиндр, установленный на полу (стрелка), где цилиндр установлен ниже тормозных суппортов.
Когда тормоза нагреваются, тормозная жидкость более низкого качества с более низкой температурой кипения может закипать от тепла суппорта. Эта кипящая жидкость производит пузырьки газа. Как и в случае с любой кипящей жидкостью, эти пузырьки газа сжимаются в тормозной жидкости, вызывая поглощенное давление и затухание тормозной системы.
Оба эксперта также обращают внимание на тормозное давление, связанное с прогибом, когда речь идет о силе зажима тормозных поршней на роторах тормозных дисков.
Если суппорт и ротор не выровнены с высокой степенью точности, отклонение может использовать тормозное давление, чтобы устранить перекос. Педаль становится мягкой, и гонщики сходят с ума, пытаясь винить в этом проблемы с кровотечением. — Эндрю Диксон
«Хороший по конструкции суппорт означает все», — добавляет Коттелеер.«Основной недостаток слабых суппортов заключается в том, что они имеют тенденцию открываться, как тако. Нижняя контактная площадка расширяется от давления. Эта неровная поверхность контакта может вызвать еще большие проблемы с перегревом тормозов. Внимательно следите за тормозными колодками на предмет заусенцев. Любой дефект, неровный зажим или перекос в конечном итоге можно почувствовать снова в педали тормоза ».
Когда вы подходите к финишу, ваша конструкция тормозов, давление и баланс могут быть вашим лучшим другом или злейшим врагом. Борьба со слабой тормозной системой может привести к излишнему нагреву и износу, которые могут усугубить для вас еще более серьезные проблемы в зоне остановки.
Давление в тормозной системе — обзор
Контроллер проскальзывания шин
Еще одно преимущество ABS заключается в том, что модулятор тормозного давления может использоваться для ACC, как объяснялось ранее, и для контроля проскальзывания шин. Пробуксовка шин эффективна при движении автомобиля вперед так же, как и при торможении. При нормальных условиях движения с крутящим моментом силовой передачи, приложенным к ведущим колесам, пробуксовка, которая была определена ранее для торможения, является отрицательной. То есть шина на самом деле движется со скоростью, большей, чем у чисто катящейся шины (т.е., r w ω w > U ). Фактически сила тяги пропорциональна скольжению.
На мокрой или обледенелой дороге коэффициент трения может стать очень низким, и может возникнуть чрезмерное скольжение. В крайних случаях одно из ведущих колес может находиться на льду или в снегу, а другое — на сухой (или более сухой) поверхности. Из-за действия дифференциала (см. Главу 6 и рис. 6.30) шина с низким коэффициентом трения будет вращаться, и относительно небольшой крутящий момент будет приложен к стороне сухого колеса.В таких обстоятельствах водителю может быть трудно переместить автомобиль, даже если одно колесо находится на относительно хорошей поверхности трения.
Трудность можно преодолеть, применив тормозное усилие к свободно вращающемуся колесу. В этом случае действие дифференциала таково, что крутящий момент прикладывается к относительно сухой поверхности колеса, и автомобиль может двигаться. В примере с АБС такое тормозное усилие может быть приложено к свободно вращающемуся колесу с помощью гидравлического модулятора тормозного давления (при условии наличия отдельного модулятора для каждого ведущего колеса).Управление этим модулятором основано на измерениях скорости двух ведущих колес. Конечно, ABS уже включает в себя измерения скорости вращения колес, как обсуждалось ранее. Электроника АБС может сравнивать эти две скорости вращения колес и определять, что для предотвращения пробуксовки требуется торможение одного ведущего колеса.
Компоненты АБС имеют еще одно важное применение в отношении безопасности транспортных средств. Технология ABS применяется в автомобильной электронной системе, которая называется системой повышенной устойчивости (ESS).Хотя основные компоненты EVS являются частью ABS, основная цель — улучшить курсовую устойчивость транспортных средств во время маневров с участием рулевого управления. EVS обсуждается в главе 10, которая посвящена электронным системам безопасности транспортных средств, поскольку конечной целью EVS является повышение безопасности транспортных средств. Целый раздел главы 10 посвящен исключительно EVS с многочисленными ссылками на соответствующие части этой главы.
Еще одно связанное с безопасностью применение АБС или ее компонентов — автоматическое торможение.Эта тема также подробно рассматривается в главе 10. Хотя основные компоненты АБС участвуют в автоматическом торможении, существуют входные сигналы датчиков для автоматического торможения, которые выходят за рамки тех, которые обсуждались в этой главе для применения АБС. Они включают в себя определение среды, окружающей данное транспортное средство, что объясняется в главе 10. Также в главе 10 объясняется применение автоматического торможения к системе предотвращения столкновений.
Антиблокировочная тормозная система также может быть достигнута с помощью электрогидравлических тормозов.Электрогидравлическая тормозная система описывалась в разделе этой главы, посвященном ACC.
Напомним, что для ACC насос с приводом от двигателя подавал тормозную жидкость через управляемый соленоидом «тормозной» клапан на колесный цилиндр. При применении тормозов ACC, включающий и стопорный клапаны работают отдельно, чтобы регулировать торможение каждого из четырех колес.
Почему в моей педали тормоза нет давления? | Расширенный уход за автомобилем
Когда вы нажимаете на тормоз, он должен ощущаться неподвижно и быстро реагировать.Однако, когда вы наступаете на нее и чувствуете мягкость, скорее всего, проблема в вашей тормозной системе. Почему в моей педали тормоза нет давления? Отсутствие давления означает, что вы испытываете мягкое торможение, а это означает, что педаль тормоза не оказывает такого обнадеживающего давления, как обычно, и это может быть очень тревожным, особенно во время вождения.
Причины отсутствия давления на педаль тормоза
Эта проблема, также известная как «губчатые тормоза», указывает на то, что существует проблема с тормозной системой вашего автомобиля.Вот несколько причин, по которым ваш автомобиль тормозит пористый тормоз:
- Воздух в тормозных магистралях
Вероятно, это наиболее частая причина пористых тормозов. Обычно гидравлическое давление распределяется равномерно, чтобы ваш автомобиль останавливался. Если в этих линиях есть воздух, это может создать дисбаланс давления. Из-за плохого давления может потребоваться больше времени и расстояния, прежде чем ваш автомобиль сможет остановиться. Обычно это происходит при утечке или низком уровне тормозной жидкости.
Когда есть повреждение тормозной магистрали, вашему автомобилю нужно приложить много усилий, чтобы остановиться. Причин повреждения тормозной магистрали несколько. Это может быть из-за ржавчины, которую ваш автомобиль может получить из-за дорожной соли и влаги. Это также может быть связано с автомобильной аварией, в результате которой тормозные магистрали изгибаются и разрушаются.
- Низкий уровень тормозной жидкости
Тормозная жидкость преобразует энергию, которую вы прикладываете к педали тормоза, в силу, необходимую для остановки вашего автомобиля. Тормозная жидкость может изнашиваться, особенно если прошло много времени с тех пор, как ваш автомобиль прошел техосмотр тормозов.Если вы не можете вспомнить, как пользовались тормозной службой, то пора вам ее получить. Будь то простая тормозная жидкость с низким содержанием или утечка, запланируйте осмотр тормозов.
- Повреждение суппорта дискового тормоза
Чтобы автомобиль полностью остановился, тормозная система автомобиля должна выделять много тепла. Это тепло может повредить суппорты дисковых тормозов вашего автомобиля, особенно при постоянном воздействии этого тепла. Суппорт дискового тормоза вашего автомобиля повреждается, когда вы получаете губчатый тормоз, ваш автомобиль тянет в сторону при остановке или когда вы слышите скрипящий звук при торможении.