Рассмотрим:
- Виды тормозных систем
- Принцип работы тормозных систем
- Антиблокировочная система тормозов (АБС)
Выделяют несколько видов тормозных систем автомобиля: рабочую, стояночную, запасную и вспомогательную.
Иллюстрации схем различных видов тормозных систем автомобиля: рабочей, стояночной, запасной и вспомогательной:
Рабочая:
Основная система для снижения скорости до полной остановки автомобиля и кратковременного удержания его на месте. Некоторые особенности:
Тормозные механизмы установлены на ступицы колёс. В каждом из них к вращающемуся металлическому диску или барабану при торможении прижимаются неподвижные тормозные колодки — и за счёт их трения друг об друга колесо замедляется, а машина останавливается.
Усилие с педали передаётся на колодки с помощью гидропривода — герметичной системы трубок, шлангов и поршней, заполненной специальной тормозной жидкостью.
Современные автомобили оснащают, по меньшей мере, двумя контурами торможения — даже если произойдёт отказ механизмов в одном из них, транспортное средство остановят устройства второго.
Стояночная:
Удерживает автомобиль в неподвижном положении во время остановки. Чаще всего водители называют её «ручник». Некоторые особенности:
Механизм включения:Ручной — приводится в действие рукой при помощи специального рычага.
Ножной — активируется при помощи специальной педали, расположенной в стороне от основных.
Электрический — включается всего одной кнопкой, которая чаще всего расположена поблизости от управления трансмиссией или на приборной панели.
Принцип работы механического стояночного тормоза: водитель тянет на рычаг (жмёт на педаль), усилие передаётся на трос. Затем через специальный кронштейн-уравнитель натягиваются тросы, идущие к задним колёсам автомобиля. Они прижимают колодки к барабану и блокируют колесо.
Запасная:
Выполняет функцию рабочей тормозной системы в случае её полного или частичного отказа. Обычно в качестве запасной системы выступает один из контуров основной тормозной системы, но на некоторых транспортных средствах она выполняется в виде автономной системы.
Если в автомобиле не предусмотрена автономная запасная система, её функции может выполнять оставшаяся исправной часть рабочей тормозной системы или стояночная.
Вспомогательная:
Служит для поддержания постоянной скорости на затяжных спусках. Главная задача — разгрузка рабочей тормозной системы, чтобы снизить её износ и перегрев во время длительного торможения. Некоторые виды вспомогательной тормозной системы:
Моторный тормоз (горный тормоз) — специальная воздушная заслонка, установленная в выпускной системе двигателя автомобиля. При торможении водитель заслонку переводит в закрытое положение, а топливный насос высокого давления — в положение ограниченной подачи топлива в двигатель.
Гидравлический тормоз-замедлитель — устройство из двух лопастных колёс, не связанных жёстко друг с другом, но расположенных друг напротив друга на небольшом расстоянии. Одно колесо установлено на вале трансмиссии (например, карданном) и вращается вместе с ним, а второе колесо неподвижно и соединено с корпусом тормоза.
Электрический тормоз-замедлитель — на автомобилях с механической трансмиссией выполнен в отдельном корпусе. С карданным валом или любым другим валом трансмиссии соединён вращающийся ротор замедлителя, а в корпусе закреплены неподвижные обмотки статора. При подаче напряжения на обмотки статора возникает магнитное силовое поле, препятствующее свободному вращению ротора.
Принцип работы тормозных систем
Принцип работы тормозных систем автомобиля зависит от вида системы: рабочей, стояночной или вспомогательной (например, ретардера).
Рабочая:
Отвечает за снижение скорости автомобиля и его остановку. Торможение запускается нажатием педали тормоза.
Принцип работы (на примере гидравлической рабочей системы): Водитель нажимает на педаль тормоза.
Усилие передаётся через вакуумный усилитель на главный тормозной цилиндр (ГТЦ).
ГТЦ накачивает тормозную жидкость по системе магистралей (трубок) к колёсным тормозным цилиндрам.
Давление жидкости в колёсном (рабочем) тормозном цилиндре приводит в действие тормозные механизмы — дисковые или барабанные.
Автомобиль замедляется или останавливается.
Особенности:Современные автомобили оснащаются дисковыми тормозами — колодки прижимаются к вращающемуся диску, вращающемуся вместе с колесом.
На бюджетных и старых автомобилях на задних (а иногда и передних) колёсах встречаются барабанные тормоза — колодки находятся внутри тормозного барабана, они расходятся, прижимаясь к внутренней поверхности барабана, который вращается вместе с колесом.
Стояночная:
Предназначена для удержания автомобиля в неподвижном состоянии во время остановки. Чаще всего водители используют название «ручник».
Принцип работы: Стояночный тормоз функционирует независимо от основных тормозов автомобиля и приводится в действие не гидравликой, а механической системой с использованием рычагов и стальных тросов.
При включении тросы, прикреплённые к приводному механизму колодок, натягиваются, и колёса блокируются.
В современных системах электронного стояночного тормоза тросы могут отсутствовать — активация приводит к срабатыванию электродвигателя в каждом тормозном суппорте заднего дискового или барабанного тормоза. Этот двигатель прижимает колодку или тормозные колодки стояночного тормоза к барабану (или диску), ограничивая движение задних колёс.
Вспомогательная:
Установлена на грузовиках и автобусах для снижения скорости транспортного средства без использования основной тормозной системы. Принцип работы зависит от типа ретардера:
Гидродинамический ретардер. Работает по принципу преобразования кинетической энергии вращающегося вала в тепловую энергию с использованием масла в замкнутой системе. Когда водитель активирует ретардер, жидкость (обычно масло) подаётся в рабочую камеру, где взаимодействует с турбинным колесом. Турбинное колесо начинает вращаться под воздействием вращающегося карданного вала, а масло создаёт сопротивление этому вращению. За счёт этого сопротивления происходит торможение, при этом кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию, которая отводится через систему охлаждения.
Электрический ретардер. Работает на основе электромагнитного сопротивления. Когда водитель активирует систему, электромагниты, расположенные вокруг ротора, создают мощное магнитное поле. Это магнитное поле взаимодействует с ротором, который вращается вместе с карданным валом. Возникает эффект электромагнитного торможения, который замедляет вращение ротора и, соответственно, замедляет движение транспортного средства.
Антиблокировочная система тормозов
Антиблокировочная система тормозов (ABS, АБС) — система, предотвращающая блокировку колёс автомобиля при торможении. Основное предназначение — сохранение устойчивости и управляемости автомобиля.
ABS устанавливается на легковых и грузовых автомобилях, мотоциклах, прицепах, а также на колёсном шасси самолётов.
Устройство:
Некоторые компоненты ABS:
Датчики скорости вращения колёс — на каждом колесе установлен датчик, отслеживающий его вращение. Если колесо начинает резко замедляться (что сигнализирует о возможной блокировке), датчик фиксирует изменение и передаёт данные в электронный блок управления (ЭБУ).
Электронный блок управления (ЭБУ) — принимает сигналы от всех датчиков и в режиме реального времени анализирует ситуацию: насколько быстро вращается каждое колесо, не происходит ли блокировка, каково давление в системе. На основе этих данных ЭБУ даёт команды гидромодулятору, который управляет тормозным усилием.
Гидравлический модулятор (модулятор давления) — включает систему клапанов, управляющих потоком тормозной жидкости. Когда нужно — клапан перекрывает магистраль, снижая давление в тормозном контуре. Когда блокировка устранена — давление восстанавливается.
Принцип работы:
Если торможение резкое, и одно из колёс начинает замедляться быстрее остальных (то есть блокироваться), ABS немедленно вступает в действие: Датчики скорости вращения колёс постоянно отслеживают, насколько быстро каждое колесо вращается.
Если система «видит», что одно колесо резко замедлилось и перестало вращаться, ЭБУ мгновенно фиксирует это как начало блокировки.
Команда уходит к гидромодулятору, который через специальные клапаны снижает давление в тормозной магистрали именно этого колеса. Оно немного «отпускается» — и снова начинает вращаться.
Как только колесо восстанавливает вращение — давление возвращается, торможение продолжается.
Этот цикл повторяется до 20 раз в секунду и происходит для каждого колеса индивидуально, в зависимости от ситуации. f
Виды:
Некоторые виды ABS:
Четырёхканальная — на каждом колесе есть датчик и клапаны, что позволяет контролировать каждое колесо независимо от других.
Трёхканальная — колёса задней оси управляются одним каналом, а передние колёса имеют индивидуальное управление.
Двухканальная — отдельно управляются колёса каждого борта.
Одноканальная — система управляет сразу всеми колёсами одновременно, обычно управляет только колёсами ведущей оси.