Рабочая тормозная система

Рабочая тормозная система действует на все колеса автомобиля и приводится от педали 7 (рис. 54) при нажатии на нее ногой. Рабочая тормозная система включает в себя передние 1, задние 8 тормозные механизмы и гидравлический двухконтурный привод: первичный 4 (передних тормозов) и вторичный 5 (задних тормозов).

Рис. 54. Передний тормозной механизм

Передние тормозные механизмы - дисковые, размещены в передних колесах автомобиля. Вращающимися и трущимися деталями тормозных механизмов являются тормозные диски.

Чугунный тормозной диск 10 (рис. 55) прикреплен шпильками 8 к ступице 9 переднего колеса. С передней стороны по ходу движения автомобиля тормозной диск охватывается суппортом 7, представляющим собой П-образную скобу с направляющими скоcами 13, которые зажаты между направляющей 6 тормозных колодок и прижимными рычагами 3 с пружинами 14, также имеющими направляющие скосы. Такое крепление суппорта обеспечивает при торможении перемещение его по направляющим скосам рычагов 3 и направляющей 6. Суппорт отлит из высокопрочного чугуна. Он имеет защитный кожух 11.

В направляющей 6, отлитой из высокопрочного чугуна и прикрепленной к поворотному кулаку, размещены тормозные колодки 2 с приклеенными фрикционными накладками. С помощью осей 5 к направляющей тормозных колодок шарнирно присоединены два прижимных рычага 3 суппорта. В суппорте 7 тормоза запрессован блок тормозных цилиндров 1У отлитый из алюминиевого сплава. В блоке имеются три цилиндра, из которых средний и нижний соединены между собой каналом и связаны с контуром привода передних тормозов, а верхний цилиндр связан с контуром привода задних тормозов. В каждом тормозном цилиндре установлен стальной хромированный поршень 12, и в канавке каждого цилиндра - резиновое уплотнительное кольцо 16. Это кольцо несколько уплотняет поршень в тормозном цилиндре, но и обеспечивает в результате своей упругости отвод поршня от тормозной колодки после торможения. Таким образом, резиновые уплотнительные кольца 16 обеспечивают автоматическое регулирование зазора между тормозным диском и тормозными колодками. Поршни всех цилиндров соприкасаются с внутренней тормозной колодкой и с ее стороны закрыты резиновыми защитными колпачками 15. С внутренней стороны передний тормозной механизм закрыт тормозным щитом 4.

При торможении под действием давления жидкости в гидравлическом приводе (поршни перемещают внутреннюю тормозную колодку относительно направляющей 6 и суппорта 7 и прижимают ее к тормозному диску 10. Одновременно под действием давления жидкости перемещается блок цилиндров 1 вместе с суппортом 7 по скосам направляющей 6 и прижимных рычагов 3. При этом суппорт перемещает наружную тормозную колодку относительно направляющей 6 и прижимает ее к тормозному диску. Обе тормозные колодки прижимаются к тормозному диску с одинаковым усилием, так как давление жидкости на поршни и днище блока цилиндров одно и то же. После прекращения торможения давление жидкости на поршни и днище блока цилиндров резко падает. За счет упругости резиновых колец 16 поршни отводятся от внутренней тормозной колодки, которая при этом отходит от тормозного диска из-за его биения. Одновременно наружная тормозная колодка вместе с суппортом 7 также отходит от тормозного диска в результате его биения.

При износе фрикционных накладок тормозных колодок увеличивается зазор между накладками и тормозным диском. При торможении под действием давления жидкости поршни переместятся относительно уплотнительных колец 16 и займут новое положение в цилиндрах, чем будет компенсирован износ фрикционных накладок. После прекращения торможения колодки будут отходить от тормозного диска на одну и ту же величину, определяемую деформацией резиновых колец 16. Таким образом, автоматически поддерживается постоянный зазор между тормозными колодками и диском. В связи с этим в эксплуатации зазор между колодками и тормозным диском переднего тормоза не требует регулировки.

При торможении тормозные колодки действуют на относительно малую часть поверхности тормозного диска, оставляя открытой большую ее часть, которая эффективно обдувается воздухом. В результате происходит очень быстрое охлаждение тормозного диска, что обеспечивает эффективность тормозного механизма даже при частых торможениях на больших скоростях.

Задние тормозные механизмы - барабанные, колодочные, размещены в задних колесах автомобиля. Вращающимися деталями тормозных механизмов являются тормозные барабаны. Трущимися деталями являются тормозные колодки, которые при торможении самоустанавливаются относительно тормозного барабана, что обеспечивает наибольший тормозной эффект и более равномерный износ фрикционных накладок.?

Стальной штампованный тормозной щит 6 (рис. 56) крепится болтами 7 к фланцу балки заднего моста. В нижней части тормозного щита установлена опора 12, в которую упираются нижними концами тормозные колодки 4 с приклеенными к ним фрикционными накладками.

Рис. 56. Задний тормозной механизм

Верхние концы колодок соприкасаются с поршнями колесного цилиндра 8. Нижние и верхние концы тормозных колодок стягиваются пружинами 1 и 9. Боковое смещение колодок ограничивается стойками 3 с пружинами, которые прижимают тормозные колодки к тормозному щиту. Такое крепление тормозных колодок на тормозном щите и позволяет им свободно самоустанавливаться относительно тормозного барабана во время торможения. Тормозные колодки своими ребрами упираются в эксцентрики 11, закрепленные на тормозном щите. С помощью этих эксцентриков регулируется зазор между колодками и тормозным барабаном. Тормозной барабан 1 (см. рис. 41) отлит из алюминиевого сплава. Внутри барабана залита специальная вставка 2 (чугунное кольцо), которая является рабочей поверхностью барабана. На наружной поверхности тормозного барабана имеются ребра, которые увеличивают его жесткость и улучшают охлаждение. Окна 32 служат для проверки зазора между тормозными колодками и барабаном. Тормозной барабан крепится к фланцу полуоси болтами 29 и совместно с колесом при помощи шпилек и сферических гаек 31.

При торможении под действием давления жидкости в тормозном приводе поршни колесного тормозного цилиндра прижимают колодки к тормозному барабану. При этом стяжная пружина 9 (см. рис. 56) тормозных колодок растягивается. После прекращения торможения давление жидкости на поршни резко падает и под действием пружины 9 колодки отходят от тормозного барабана до упора в регулировочные эксцентрики 11.

Задние тормозные механизмы, являясь элементами рабочей тормозной системы, выполняют одновременно функции тормозных механизмов стояночной тормозной системы автомобиля. С этой целью они оборудованы дополнительными устройствами, к которым относятся: разжимной рычаг 5, закрепленный на оси на задней тормозной колодке, и распорная планка 10, установленная между разжимным рычагом и передней тормозной колодкой. При использовании стояночной тормозной системы нижний конец разжимного рычага 5 под действием троса 2 перемещается к передней тормозной колодке. При этом разжимной рычаг, поворачиваясь вокруг оси, через распорную планку 10 сначала прижимает переднюю тормозную колодку к тормозному барабану, а затем заднюю колодку.

Тормозной привод служит для управления тормозными механизмами. Рабочая тормозная система автомобиля имеет гидравлический двухконтурный привод, включающий в себя первичный (передних тормозов) и вторичный (задних тормозов) контуры.

В гидравлический привод автомобиля (см. рис. 54) входят: тормозная педаль 7, вакуумный усилитель 6, главный тормозной цилиндр 3, тормозные цилиндры передних 1 и задних 8 тормозных механизмов, трубопроводы первичного 4 и вторичного 5 контуров, тормозной бачок 2 и регулятор давления 10 задних тормозов с торсионом 9. В первичный контур привода входят по два цилиндра передних тормозных механизмов, а во вторичный контур - по одному цилиндру передних и цилиндры задних тормозных механизмов. Такая схема "привода при выходе из строя одного из контуров обеспечивает почти 50%-ную эффективность полностью исправной тормозной системы и, следовательно, необходимую безопасность. Привод заполняется тормозной жидкостью "Нева" в количестве 0,66 л.

Вакуумный усилитель уменьшает усилие, прилагаемое к тормозной педали при торможении, и облегчает работу водителя. Усиливающий эффект вакуумного усилителя основан на использовании разрежения во впускном трубопроводе работающего двигателя.

Резиновая диафрагма 1 (рис. 57), установленная между корпусом 7 и крышкой 9 с чехлом 13, делит вакуумный усилитель на две полости: вакуумную I и атмосферную II. Вакуумная полость соединена с впускным трубопроводом двигателя шлангом, в наконечнике 5 которого расположен клапан 6. При работающем двигателе и отпущенной тормозной педали давление в вакуумной и атмосферной полостях усилителя одинаковое, так как разрежение из впускного трубопровода двигателя через шланг и наконечник 5 передается в полость I и из нее в полость II через канал III, зазор между клапаном 12, его седлом на корпусе 18 и через канал IV. При торможении толкатель 14 перемещает поршень 10 внутрь корпуса 7 усилителя, а подвижная часть клапана 12 пружиной 16 прижимается к седлу на корпусе 18 и разобщает вакуумную 1 и атмосферную II полости. При дальнейшем перемещении толкателя 14 поршень 10 отходит от клапана 12 и через образовавшийся зазор, канал IV и воздушный фильтр 15 в полость II поступает воздух. В этом случае в полости I сохраняется разрежение, а в полости II устанавливается атмосферное давление. Разность давлений в вакуумной и атмосферной полостях усилителя создает дополнительную силу, которая совместно с силой нажатия водителя на тормозную педаль перемещает корпус 18 клапана с диафрагмой 1. При этом через буфер 17 перемещается шток 8 с наконечником 4, который воздействует на поршни главного тормозного цилиндра. При прекращении нажатия на тормозную педаль и остановки ее в заторможенном положении корпус 18 вместе с прижатым к нему клапаном 12 под действием разности давлений в полостях I и II будут перемещаться, пока клапан 12 не упрется в торец остановившегося поршня 10. Поступление воздуха в полость II в этом случае прекратится, и корпус 18 займет определенное положение. Если в этом положении отпустить тормозную педаль, то поршень 10 отодвинет клапан 12 от корпуса 18, давление в полости II уменьшится, и под действием пружины 2 корпус 18 переместится до соприкосновения с клапаном 12.

Рис. 57. Вакуумный усилитель тормозов

При экстренном (аварийном) торможении, когда прикладывается большая сила к тормозной педали, между поршнем 10 и клапаном 12 зазор сохраняется, и воздух продолжает поступать в полость II усилителя. После прекращения торможения, когда тормозная педаль будет отпущена, толкатель 14 с поршнем 10 вернутся в исходное положение под действием возвратной пружины 2. В этом случае поршень 10 отжимает клапан 12 от корпуса 18, часть воздуха из атмосферной полости II поступит в вакуумную полость I, и давление в полостях усилителя выравняется. При этом корпус 18 с диафрагмой 1 и штоком 8 под действием пружины 2 переместятся в крышке 9 усилителя и займут исходное положение.

Вакуумный усилитель крепится болтами 11 к кронштейну педалей сцепления и тормоза, а болтами 3 соединяется с главным тормозным цилиндром.

Главный тормозной цилиндр двухкамерный и одновременно приводит в действие контуры передних и задних тормозов.

В корпусе 3 цилиндра (рис. 58) находятся поршни 5 и 7, которые приводят в действие разные контуры тормозов и по своему устройству незначительно отличаются друг от друга. В поршень 7, имеющий уплотнительное кольцо 8, упирается шток вакуумного усилителя тормозов. Поршни образуют в цилиндре две камеры I и II, которые через отверстия 2 соединяются трубопроводами с колесными тормозными цилиндрами передних и задних тормозных механизмов. Через отверстия 4 тормозной цилиндр соединен трубопроводами с тормозным бачком. При отпущенной тормозной педали возвратная пружина 13 перемещает поршень 5 в крайнее правое (исходное) положение. При этом поршень упирается в ограничитель 12, а поршень 7 под действием пружины 10 с шайбой 6 упирается в ограничитель 9. Камеры I и II отделяются одна от другой манжетой 11, надетой на поршень 5.

В кольцевые канавки поршней вставлены резиновые уплотнительные кольца 16 и распорные кольца 18. В исходном положении пружина 15 с тарелкой 14 прижимает уплотнительное кольцо к распорному кольцу, вследствие чего образуются зазоры 17 между уплотнительным кольцом, распорным кольцом и поршнем. Через эти зазоры и отверстия 19 камеры I и II сообщаются с тормозным бачком, в результате чего в контурах приводов передних тормозов тормозная жидкость не испытывает избыточного давления.

Рис. 58. Главный тормозной цилиндр

При торможении поршень 7 перемещается, кольцевой зазор 17 Устраняется, и буртик поршня прижимается к уплотнительному кольцу 16. После этого жидкость из главного тормозного цилиндра вытесняется в колесные тормозные цилиндры, и в контуре привода передних тормозов создается необходимое для торможения давление жидкости. Одновременно с поршнем 7 перемещается поршень 5, увеличивая давление жидкости в контуре привода задних тормозов. Давление жидкости, возникающее в камере II, передается через поршень 5 жидкости, находящейся в камере I. Поэтому при исправном состоянии контуров привода передних и задних тормозов давление жидкости в обоих контурах одинаково.

В случае повреждения контура привода передних тормозов и Утечки из него жидкости при торможении поршень 7 упирается в поршень 5. В результате в камере I будет создано давление жидкости, которое приведет в действие задние тормозные механизмы. При утечке жидкости из контура привода задних тормозов при торможении поршень 5 упирается в пробку 1 тормозного цилиндра, вследствие чего создается давление жидкости в камере II, приводящее в действие передние тормозные механизмы.

Главный тормозной цилиндр на автомобиле крепится к вакуумному усилителю тормозов.

Тормозной бачок обеспечивает питание гидропривода тормозной жидкостью, а также - контроль ее количества в тормозном приводе. Бачок 2 (см. рис. 54) изготовлен из полупрозрачной пластмассы, что позволяет без снятия крышки с бачка контролировать в нем уровень тормозной жидкости. В нижней части бачок разделен перегородкой на две изолированные полости, что обеспечивает независимость питания тормозной жидкостью контуров привода передних и задних тормозов. Крышка бачка снабжена устройством для контроля уровня тормозной жидкости, состоящим из пенопропиленового поплавка и подвижного и неподвижного контактов. При понижении уровня жидкости в бачке поплавок опускается, контакты замыкаются, и на панели приборов загорается красным светом контрольная лампочка. Внутренняя полость бачка сообщается с атмосферой. Тормозной бачок размещается в подкапотном пространстве отделения двигателя, где крепится к кронштейну кузова.

Задний колесный тормозной цилиндр крепится на тормозном щите заднего тормозного механизма. В корпусе 1 цилиндра (рис. 59) имеются два поршня 5, между которыми установлена разжимная пружина 3 с опорными чашками 2. В поршни запрессованы упоры 6, в пазы которых входят верхние концы тормозных колодок. В цилиндре поршни уплотнены манжетами 4. От загрязнения цилиндр защищен резиновыми чехлами 7. В корпусе цилиндра имеются два отверстия. В нижнее отверстие ввернут штуцер трубопровода, подводящего тормозную жидкость в цилиндр, а в верхнее отверстие - перепускной клапан, предназначенный для удаления воздуха из тормозного привода.

Рис. 59. Задний колесный тормозной цилиндр

Регулятор давления устанавливает давление жидкости в приводе задних тормозов в зависимости от положения кузова автомобиля относительно заднего моста. Регулятор включен в контур привода задних тормозов и работает как клапан, который автоматически прерывает подачу жидкости к задним тормозным механизмам. В результате этого исключается занос (юз) задних колес, повышаются устойчивость автомобиля и безопасность движения. Регулятор давления 18 (см. рис. 46) крепится к кронштейну кузова и соединяется с балкой заднего моста через торсион 19 и тягу 13.

В корпусе 1 регулятора (рис. 60) находится поршень 8, шток которого опирается на торсион 11 привода регулятора. В корпусе имеется втулка 7, между ней и цилиндрической головкой поршня образуется кольцевой зазор. К втулке 7 прижат резиновый уплотнитель 6 головки поршня.

Рис. 60. Регулятор давления тормозов

Пружина 4, надетая на шток поршня, одним кондом опирается на тарелку 5, а другим - в уплотнительное резиновое кольцо 2 обоймой 3. Внутри корпуса регулятора имеются две полости I и II. Полость II соединена трубопроводом с главным тормозным цилиндром, а полость I - с колесными тормозными цилиндрами задних тормозных механизмов. Регулятор давления не работает, если торможение автомобиля не. производится. В этом случае поршень 8 под действием торсиона 11 и пружины 4 упирается в пробку 10 регулятора, уплотняемую прокладкой 9. Полости I и II сообщаются между собой через зазоры между поршнем, втулкой 7 и уплотнителем 6. Сила, действующая на шток поршня со стороны торсиона 11, зависит от взаимного положения кузова автомобиля и заднего моста. Она увеличивается при приближении кузова к мосту и уменьшается при удалении его от заднего моста.

При торможении жидкость из главного тормозного цилиндра поступает в колесные тормозные цилиндры передних и задних тормозов. Причем в тормозные цилиндры задних тормозов она попадает через регулятор давления. В корпусе регулятора тормозная жидкость проходит через полость II, зазоры между поршнем, уплотнителем 6, втулкой 7 и через полость I. В начале торможения, когда давление на жидкость небольшое, жидкость свободно проходит через регулятор, приводя в действие задние тормозные механизмы. При возрастании давления жидкости, когда срабатывают тормоза, задняя часть кузова автомобиля приподнимается, и уменьшается сила, действующая на шток поршня со стороны торсиона 11. Вследствие разности давлений на поршень сверху и снизу он опускается до упора в уплотнитель 6. В этом случае полости I и II регулятора будут разобщены одна от другой, и поступление тормозной жидкости к задним тормозным механизма м прекратится. Причем каждому положению кузова автомобиля относительно заднего моста будет соответствовать определенное предельное давление жидкости в задних тормозах. Следовательно, каждому значению нагрузки на задние колеса автомобиля при торможении соответствует определенный тормозной момент. Это необходимо для уменьшения вероятности заноса задних колес при торможении автомобиля.

В конце торможения, когда задняя часть кузова автомобиля опустится, сила, действующая на шток поршня со стороны торсиона 11, увеличится. Поршень регулятора давления займет свое исходное положение, и через образовавшиеся зазоры полости I и II соединятся одна с другой, а колесные тормозные цилиндры задних тормозов - с главным тормозным цилиндром.