МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ХМЕЛЬНИЦЬКА ОБЛАСНА ДЕРЖАВНА АДМІНІСТРАЦІЯ ДЕПАРТАМЕНТ ОСВІТИ І НАУКИ Державний навчальний заклад “Вище професійне училище №11 м. Хмельницького”
Розробив : викладач спецтехнології Рабієвський М.М.
м. Хмельницький 2014
Зміст Вступ 1 Загальні відомості про гальмівні системи 2 Гальмівні механізми 2.1 Барабанні гальмівні механізми 2.2 Дискові гальмівні механізми 3 Гальмівні приводи 3.1 Механічний гальмівний привід 3.2 Гідравлічний гальмівний привід 3.3 Гідропривід високого тиску 3.4 Пневматичний гальмівний привід 3.5 Змішаний гальмівний привід 3.6 Змішаний електропневматичний гальмівний привід 3.7 Електромеханічні гальмівні системи 4 Системи керування гальмівним приводом 4.1 Антиблокувальна система 4.2 Система екстреного підсилення гальмування 4.3 Система електронного розподілу гальмівних сил 4.4 Система контролю над гальмуванням на поворотах 4.5 Антипробуксовочна система 4.6 Система динамічної стабілізації 4.7 Система інтегрованого керування динамікою автомобіля 4.8 Система контролю спуску з гори 4.9 Система контролю підйому в гору 4.10 Система запобігання перекидання 4.11 Система підтримки безпечної дистанції 4.12 Автоматичне ручне гальмо 5 Стоянкова гальмівна система 5.1 Стоянкова гальмівна система з механічним приводом 5.2 Стоянкова гальмівна система з пневмоприводом 5.3 Електричне стоянкове гальмо 6 Допоміжна гальмівна система 6.1 Моторний гальмо-сповільнювач 6.2 Гідравлічний гальмо-сповільнювач (ретардер) 6.3 Електричний гальмо-сповільнювач 6.4 Акватардер 6.5 Інтардер 6.6 Гальмова система MAN PriTarder 6.7 Гальмо-сповільнювач на магнітах 7 Гальмівна система причепа 7.1 Гальмівна система інерційного типу 7.2 Пневматична гальмівна система Основні терміни та поняття Список посилань
2
1 4 17
29
91
106
129
140
152 155
Вступ
Гальмівна система є однією з основних частин автомобіля, що впливають на його продуктивність. Вона відповідає за безпеку руху. Найменші проблеми з роботою гальм є смертельно небезпечними. За статистичними данними близько 48% ДТП стається через несправності гальмівної системи. [1] Перші гальмівні системи були досить примітивними. Сьогодні - це складні системи, що поєднують у собі механічну та електронну стихію. І процес розвитку не зупиняється, відбувається безперервне подальше вдосконалювання гальмових систем, результатом якого стає подальший ріст активної безпеки. Якщо ми не зможемо вчасно зупинитися - наслідки можуть бути досить плачевними, тому варто утримувати їх у справному стані. Для цього нам потрібні необхідні знання й навички. Саме цей посібник ознайомить нас із загальними відомостями про гальмівні системи, її різновидами, будовою, конструктивними особливостями та принципом роботи.
3
1 Загальні відомості про гальмівні системи Історичний довідник Перші гальмівні системи застосовувалися ще на гужовому транспорті. Кінь розганяв візок до відносно більших швидкостей і сам не справлявся з її зупинкою. Перші механізми гальмували саме колесо за допомогою ручного важеля або системи важелів. Дерев'яна колодка, іноді — з оббитою шкірою поверхнею притискалася безпосередньо до обіду колеса, загальмовуючи його. У сиру погоду це було малоефективним, до того ж, з поширенням гумових шин гальмувати колесо в такий спосіб стало просто неможливо, тому що гума від контакту з колодкою дуже швидко стерлася б. З появою автомобіля й збільшенням швидкостей транспортних засобів такого пристрою вже було не досить. І на зміну важелям прийшли стрічкові гальма.
Рисунок 2 – Стрічкове гальмо Їхній принцип роботи полягає в наступному. На вихідному валу коробки передач установлюється барабан, що охоплює сталева стрічка, і зі збільшенням кута обхвату підвищується момент тертя. Зусиль для роботи таких механізмів було потрібно менше, і довгий важіль замінили педаллю. Незважаючи на те, що в автомобілебудуванні від такого типу гальмових механізмів згодом відмовилися, вони й сьогодні знаходять успішне застосування в механізмах підйому, пересування й повороту підйомнотранспортних машин. В 1902 році, Луї Рено винайшов барабанні гальмові механізми.
4
Рисунок 3 – Фото Луї Рено (1877 —1944) Від попередніх, стрічкових, них відрізняло те, що барабани були порожніми, а колодка розташовувалася усередині них. Згодом їх стало дві. Колодки розходилися в різні сторони усередині барабана, що обертався разом з колесом, і створювали тертя, тим самим, знижуючи швидкість автомобіля. У тому ж 1902 року англійський конструктор Фредерік Ланчестер запатентував проект дискового гальмівного механізму.
Рисунок 4 – Фото Фредерік Ланчестер (1868 — 1946) Такі гальма стали встановлювати на автомобілях його розробки, що носили ім'я винахідника – Lanchester. Однак установлювали такі гальма лише з 1906 по 1914 р. Головною їхньою проблемою був жахливий скрип, видаваний при контакті мідних гальмівних колодок з гальмовим диском. По цій, а також іншим причинам, на зорі 5
автомобілебудування найбільше поширення одержали не дискові, а барабанні гальмівні механізми. У тому ж 1902 року Ренсом Олдс застосував на гоночному «Олдсмобілі» стрічкові гальма власної конструкції на задніх колесах із приводом від педалі в підлозі.
Рисунок 5 – Фото Ренсом Олдс (1864 - 1950) Ця конструкція виявилася для того часу вдалої, і вже через пару років її перейняло більшість американських автомобілебудівників.
Рисунок 6 – Олдсмобіль Ренсома Олдса Проте, в експлуатації стрічкові гальма виявилися менш зручні. Тому вже в 1910-х роках більшість автомобілів стало використовувати барабанні гальма, колодки яких були надійно закриті усередині барабанів, не проковзували й могли служити вже тоді до 1-2 тисяч кілометрів пробігу. Це були перші по-справжньому ефективні гальмівні механізми, принцип дії яких мало змінився до наших днів. Спочатку колодки були чавунними, але потім на них стали робити накладки з більше зносостійкого матеріалу на основі азбесту (у пресі тих років називаного «Ферадо»). 6
Барабанні гальмові механізми в практично незмінному виді проіснували аж до сорокових-п'ятидесятих років у якості основного й практично єдиного типу гальмівних механізмів на автотранспорті. Однак, за цей час істотно змінилися системи приводу гальм. На початку 20-го століття автомобілі мали гальмові механізми, розташовані винятково на задній осі. Керовані колеса обзавелися гальмівними механізмами лише з появою гідравліки. Гідравлічна гальмівна система запатентована в США Малкольмом Локхідом (засновником фірми Lockheed — виробника компонентів гальмівних систем і великого американського авіабудівника). У системі з гідроприводом гальмівні механізми приводилися в дію через довгі системи трубок, заповнених гідравлічною рідиною, яка виготовлялася на основі рослинного масла. Першим автомобілем з подібною системою став Chrysler 70, 1924 року.
Рисунок 7 – Автомобіль Chrysler 70, 1924 року випуску Переваги такої системи були очевидні. Під дією тиску рідина не стискується, а виходить, здатна передавати зусилля в усі точки системи. КПД гідравлічної системи становить 95%. До того ж прокласти гідравлічні магістралі набагато простіше, ніж троси, тяги й важелі. У значній мірі вдосконалив систему гідроприводів Локхіда Уолтер П. Крайслер, зокрема — замінив постійно протікаючи шкіряні ущільнюючі манжети гідроциліндрів на гумові, і, заручившись дозволом самого Локхіда, в 1924 році почав ставити їх на свої машини (система Локхід-Крайслер). Ця система без радикальних змін проіснувала на автомобілях корпорації «Крайслер» до початку 60-х років. Автомобілі General Motors остаточно перейшли на використання гідравлічних гальм лише до середини 30-х років, а Ford зважився на такий перехід лише в 1938 році. Приблизно в ті ж роки з'являються й перші системи сервоприводів, зменшуючих зусилля на педалі гальма. Першим 7
серійним автомобілем з вакуумним підсилювачем гальм був Pierce-Arrow 1928 року.
Рисунок 8 – Автомобіль Pierce-Arrow 1928 До початку 30-х, їх використали такі виробники люксовых автомобілів, як Lincoln, Cadillac, Duesenberg, Stutz й Mercedes-Benz. Масове їхнє поширення, проте, довелося лише на 60-і роки. Крім впровадження в гальмівні системи всіляких підсилювачів (як правило — або гідровакуумних, у яких розрідження у впускному колекторі за допомогою спеціального механізму впливало на гальмову рідину, підвищуючи ефективність гальмування, або вакуумних, де розрідження у впускному трубопроводі двигуна безпосередньо впливало на пов'язаний з педаллю шток; також існували гідропідсилювачі гальм, що використовували не розрідження, а тиск, створюваний насосом підсилювача рульового керування), стали вдосконалюватися й самі гальмівні механізми. Першим істотним поліпшенням у конструкції барабанного гальма стала поява в 40-х роках механізму із двома роздільними гідроциліндрами й двома привідними колодками (дуплексного).
Рисунок 9 – Дуплексний гальмівний механізм 8
До цього гідроциліндр був один і розсовував він відразу обидві колодки, що було істотно менш ефективно. В процесі роботи гальмівні колодки зношуються й починають слабкіше притискатися до поверхні барабана, чим істотно знижується ефективність гальмування. Для запобігання цього ефекту в барабанних гальмах були передбачені механізми (ексцентрики), що дозволяють у процесі регулювання небагато змістити гальмові колодки назовні, відновивши їхній контакт із поверхнею барабана при гальмуванні («підвести» гальма).
Рисунок 10 – Ексцентрик гальмівної колодки Однак такі механізми вимагали постійного регулювання, причому домогтися рівномірного гальмування всіма чотирма колісьми при цьому було складно. Рішенням проблеми стало впровадження гідроциліндрів з особливою конструкцією, що забезпечувала «самопідведення» гальмових механізмів. Уперше вони з'явилися на «Студебекері» в 1946 році. Це не тільки позбавило власника від досить частого регулювання гальм автомобіля, але й істотно підвищило безпеку, тому що при справному механізмі виключалася можливість неправильного регулювання або зневаги їй. Проте, ще довгий час багато автомобілів не мали такої системи. Наприклад, радянський варіант Fiat 124 — ВАЗ-2101 не мав «самопідведення» задніх барабанних гальмівних механізмів, як і багато бюджетних європейських автомобілів того років (а от «Москвич408/412» і «Волга» ГАЗ-24 — уже мали). Про дискові гальмові механізми першими згадали авіаційні інженери. Ними стали оснащувати шасі літаків під час Другої світової війни. На автомобілях "диски" з'явилися в 1952 році. Спочатку їх установлювали тільки на спортивні машини. Через 4 роки, з огляду на явні плюси таких механізмів, їх стали застосовувати й на цивільних автомобілях. В 1958 році на передній осі Citroen DS19 уперше були встановлені дискові гальмівні механізми.
9
Рисунок 11 – Автомобіль Citroen DS19 Другим важливим удосконаленням, зробленим у шістдесяті роки, стало масове поширення двоконтурних гальмових систем, у яких так чи інакше передбачався поділ гідроприводу на два незалежних контури. При виході з ладу або зниженні ефективності дії одного з них, другий забезпечував достатню ефективність гальмування для того, щоб добратися до найближчого місця ремонту. Починаючи з кінця шістдесятих — початку сімдесятих років такі системи були в більшості розвинених країн включені в обов'язкові технічні вимоги до всіх нових автомобілів. Наприкінці шістдесятих років з'являється ще одне важливе вдосконалення — антиблокувальна система гальм — ABS (англ. Anti-lock Braking System). ABS робить практично неможливої блокування за рахунок керованого електронним блоком зниження тиску в контурах коліс, підданих у цей момент блокуванню, у такий спосіб підтримуючи їх «на грані» блокування — гальмування в цей момент уважається найбільш ефективним. Ця система в її сучасному виді була розроблена в США наприкінці шістдесятих років фірмою Bendix і вперше з'явилася на автомобіля марки Imperial корпорації Chrysler в 1971 модельному році як додаткове устаткування. Це була трьохканальна комп'ютеризована електронна система. Аналогічні по функціоналі механічні системи знаходили досить обмежене застосування й раніше (в авіації — з 1929 року), але вони відрізнялися низькою надійністю й високою ціною, внаслідок чого не одержали масового поширення на серійних автомобілях. У Європі аналогічні системи одержали поширення ближче до кінця сімдесятих років. У наш час відбувається безперервне подальше вдосконалювання гальмових систем автомобілів (можна назвати такі порівняно недавні нововведення, як ESP, TCS, EBD, і так далі), результатом якого стає подальший ріст активної безпеки. Однак найбільш важливим фактором безпеки, як і за всіх часів, залишається все-таки поводження водія. У зв'язку з тим, що останнім часом набирають популярність електромобілі і автомобілі з гібридними силовими установками, все частіше використаються рекуперативне гальмування, де енергія, вироблювана при гальмуванні, перетвориться в електричну і підзаряджає акумулятори. Наприклад, в Toyota Prius гальмівні колодки використовуються для 10
утримання автомобіля на місці й для екстреного гальмування, а основну роль у гальмуванні грають мотор-генератори, тому гальмові колодки в гібридних автомобілів служать у кілька разів довше, ніж у звичайних.[2] Теоретичні відомості Гальмівною називається система керування автомобілем, що забезпечує безпеку при русі та зупинках.[3] Гальмівна система призначена для швидкого зменшення швидкості рухові автомобіля до повної його зупинки й утримання в нерухомому стані на ухилі.[4] Вимоги до гальмівної системи 1. Мінімально можливий час спрацьовування. 2. Максимальне гальмове вповільнення. 3. Збереження керованості й стійкості руху в процесі гальмування (виключення заносу). 4. Малі витрати енергії водієм на гальмування (у місті відбувається 2...3 гальмування на один кілометр шляху). 5. Пропорційність між зусиллям на педалі й гальмівному моменті на колесах. 6. Плавність спрацювання гальм. 7. Збереження ефективності гальмування при тривалому безперервному або циклічному процесі гальмування. 8. Збереження гальмівних якостей не нижче номінальних у процесі тривалої експлуатації гальм. 9. Автоматичне загальмовування причіпних ланок автопоїзда при відриві від тягача в процесі руху.[5] Класифікація гальмового керування 1. По призначенню 1) Основна гальмівна система (робоча). 2) Стоянкова гальмівна система. 3) Допоміжна (гальмо-сповільнювач). 4) Аварійна. 5) Противідкатна(противідкатні упори). 2. По типу гальмівного механізму 1) Барабанні колодкові. 2) Барабанні стрічкові. 3) Дискові. 4) Комбіновані. 3. По компонуванню 1) Колісні. 2) Напівосьові. 3) Центральні (трансмісійні). 11
4. По типі приводу 1) З механічним приводом. 2) Гідравлічним. 3) Пневматичним. 4) Електричним. 5) Комбінованим. 5. По типу підсилювача приводу 1) Без підсилювача. 2) Вакуумний підсилювач. 3) Пневматичний підсилювач. 4) Електричний підсилювач. Сучасні автомобілі обладнуються кількома гальмовими системами, що мають різне призначення. Робоча гальмова система призначена для зниження швидкості руху автомобіля аж до повної його зупинки. Вона є найбільш ефективною із всіх гальмівних систем, діє на всі колеса автомобіля й використовується для службового й екстреного (аварійного) гальмування автомобіля. Робочу гальмову систему часто називають ножною, тому що вона приводиться в дію від гальмівної педалі ногою водія. Стоянкова гальмівна система служить для утримування на місці нерухомого автомобіля. Вона впливає тільки на задні колеса автомобіля або на вал трансмісії. Приводиться в дію від важеля рукою водія, і тому стоянкову гальмівну систему часто називають ручною. Запасна гальмівна система є резервною й призначена для зупинки автомобіля при виході з ладу робочої гальмівної системи. При відсутності на автомобілі окремої запасної гальмівної системи її функції може виконувати справна частина робочої гальмівної системи (первинний або вторинний контур) або стоянкова гальмівна система. Допоміжна гальмівна система служить для обмеження швидкості руху автомобіля на довгих і затяжних спусках. Вона виконується незалежно від інших гальмівних систем та являє собою гальмо-сповільнювач, що зазвичай діє на вал трансмісії. Допоміжну гальмівну систему часто використовують для службового гальмування з метою зменшення зношування робочої гальмівної системи й підвищення безпеки руху в гірських умовах, де при частих гальмуваннях гальмівні механізми коліс сильно нагріваються й швидко виходять із ладу. Так, якщо у вантажного автомобіля число гальмувань на 100 км шляху становить 125 на заміському шосе, то воно зростає до 1000 у гірських умовах. Причіпна гальмівна система призначена для зниження швидкості руху, зупинки й утримання на місці причепа, а також автоматичної його зупинки при відриві від автомобіля-тягача. Робочою, стоянковою і запасною гальмівною системою обладнаються всі автомобілі, а допоміжною гальмівною системою тільки вантажні автомобілі великої вантажопідйомності повною масою понад 12 т й автобуси повною масою більше 5 т. 12
Причіпною гальмівною системою обладнуються причепи, що працюють у складі автопоїздів. Сукупність всіх гальмівних систем називається гальмівним управлінням автомобіля. Кожна гальмівна система складається з одного або декількох гальмівних механізмів (гальм) і гальмівного приводу. Гальмівні механізми здійснюють процес гальмування автомобіля, а гальмівний привід управляє гальмівними механізмами. Гальмування автомобіля При гальмуванні автомобіля гальмівні механізми перешкоджають обертанню коліс, внаслідок чого між дорогою й колесами виникають гальмівні сили, які спрямовані й діють проти руху автомобіля. При цьому запас кінетичної енергії, яким володіє автомобіль, що рухається, перетвориться в теплову енергію при терті в гальмівних механізмах колодок з барабанами й дисками й при ковзанні загальмованих коліс по дорозі. Теплова енергія розсіюється в навколишнє середовище. Гальмівна сила автомобіля дорівнює сумі гальмівних сил всіх його коліс. Вона збільшується з поліпшенням покриття дороги й може досягти на сухому асфальтобетонному шосе 80 % сили ваги автомобіля. Тому гальмування автомобіля на такому шосе більш ефективно, ніж на дорогах з іншими покриттями. У процесі експлуатації застосовуються наступні способи гальмування автомобіля: гальмування двигуном, гальмування з відокремленим двигуном, гальмування з невідокремленим двигуном (комбіноване гальмування), гальмування з періодичним припиненням дії гальмівної системи й гальмування гальмом-сповільнювачем. При гальмуванні двигуном гальмівні механізми автомобіля не використовуються. Як гальмо використовується двигун. При цьому способі гальмування двигун не відокремлюється від ведучих коліс автомобіля, але працює на режимі холостого ходу (зі зменшеною подачею палива) або на компресорному режимі (без подачі палива). Ведучі колеса автомобіля через трансмісію примусово обертають колінчастий вал. У результаті у двигуні за рахунок тертя виникає сила опору, що і викликає сповільнений рух автомобіля. Гальмування двигуном застосовується в гірських умовах, при русі на довгих спусках й у випадках, коли необхідно одержати невелике сповільнення. Воно забезпечує плавність гальмування, збереження гальмівних механізмів і стійкість автомобіля проти заносу. Однак гальмування двигуном на режимі холостого ходу дуже шкідливо з погляду забруднення навколишнього середовища, тому що з газами, що відпрацювали, викидається велика кількість окису вуглецю. При гальмуванні з відокремленим двигуном автомобіль гальмується тільки гальмівними механізмами коліс, без використання двигуна. У цьому випадку двигун відокремлюється від ведучих коліс автомобіля шляхом 13
вимикання зчеплення або вмиканням нейтральної передачі в коробці передач. Гальмування з відокремленим двигуном - основний спосіб гальмування, що найчастіше використається в експлуатації, тому що забезпечує велике сповільнення. Однак цей спосіб гальмування зменшує стійкість автомобіля проти заносу на дорогах з малим коефіцієнтом зчеплення. Гальмування з невідокремленим двигуном - комбінований спосіб, при якому гальмування автомобіля здійснюється спільно гальмівними механізмами й двигуном. При цьому способі перед приведенням у дію гальмових механізмів зменшується подача палива в циліндри двигуна. Частота обертання колінчастого вала зменшується до частоти холостого ходу. Однак цьому перешкоджають ведучі колеса автомобіля, які примусово обертають колінчатий вал через трансмісію. У результаті виникає гальмуюча дія двигуна - відбувається гальмування двигуном. Після цього приводяться в дію гальмівні механізми, і гальмування автомобіля здійснюється спільно двигуном і гальмівними механізмами. Гальмування з невідокремленим двигуном збільшує термін служби гальмівних механізмів, які при тривалих гальмуваннях з відокремленим двигуном сильно нагріваються й виходять із ладу. Цей спосіб гальмування збільшує стійкість автомобіля проти заносу, особливо на дорогах з малим коефіцієнтом зчеплення. При гальмуванні з періодичним припиненням дії гальмової системи колеса автомобіля повинні втримуватися на грані ковзання (юзу), але не ковзати. У момент початку ковзання коліс зменшується сила тиску на гальмову педаль, що дозволяє колесам котитись по дорозі. При цьому в контакт із дорогою будуть вступати нові частини протектора шин, що раніше не брали участь у гальмуванні, менш нагріті й розм’якшені. У результаті максимальна сила зчеплення коліс із дорогою зберігається. Цей спосіб забезпечує найбільш ефективне гальмування автомобіля, у тому числі й на слизьких дорогах при малому коефіцієнті зчеплення. Однак він рекомендується тільки водіям високої кваліфікації, тому що для втримання коліс автомобіля на грані юза, без їхнього ковзання, необхідні великий досвід й увага. Гальмування автомобіля гальмом-сповільнювачем відбувається внаслідок його дії на вал трансмісії. При цьому гальмові механізми коліс не використаються. Цей спосіб гальмування доцільний у гірських умовах, де при частих гальмуваннях наступає швидке нагрівання й вихід з ладу гальмових механізмів коліс. При гальмуванні гальмом-сповільнювачем підвищується безпека руху, зменшується зношування гальмових механізмів, шин і двигуна. [3] Процес гальмування
14
Рисунок 12 – Графічне зображення процесу гальмування Під час гальмування кінетична енергія автомобіля перетвориться в теплову. Процес гальмування (з моменту виявлення водієм небезпеки до повної зупинки автомобіля) може бути розділений на наступні етапи: Час реакції водія / відстань, пройдену за час реакції водія Час реакції водія - час із моменту виявлення водієм небезпеки до початку натискання на педаль гальма Відстань, прохідна за час реакції водія - відстань, пройдену автомобілем за час реакції водія. Ця відстань залежить від досвіду й фізичного стану водія. - У нестомленому стані: менший час реакції / пройдена відстань. - У стомленому стані: більший час реакції / пройдена відстань. На цьому етапі автомобіль рухається без затримки. Час спрацьовування гальмівної системи / відстань, пройдену за час спрацьовування гальмівної системи Час спрацьовування гальмівної системи - час від початку гальмування до початку з (час збільшення тиску в гальмівній системі). Відстань, прохідна за час спрацьовування гальмівної системи відстань, прохідна автомобілем за час збільшення тиску в гальмівній системі. Час спрацьовування гальмівної системи становить близько 0,3 секунди. Час активного гальмування / відстань, пройдену за час активного гальмування Відстань / час, необхідні для повної зупинки автомобіля після початку гальмування. Зупиночний час / зупиночний шлях Зупиночний час складається із часу реакції водія, часу спрацьовування гальмової системи й часу активного гальмування. Зупиночний шлях складається з відстані, пройденої за час реакції водія, відстані, пройденої за 15
час спрацьовування гальмівної системи й відстані, пройденої за час активного гальмування. Величина зменшення швидкості за одиницю часу. Наприклад, 5 м/с2 означає, що швидкість автомобіля зменшується на 5 м/с за одну секунду.[6]
16
2 Гальмівні механізми
Гальмівний механізм призначений для створення гальмівного моменту, що перешкоджає обертанню колеса автомобіля чи елемента трансмісії, з’єднаного з колесом. Гальмівні механізми можуть бути гідравлічного або фрикційного типу. Найбільш розповсюдженими гальмівними механізмами є фрикційні, принцип дії яких заснований на терті обертових деталей об нерухомі. По формі обертових деталей фрикційні гальмівні механізми поділяються на барабанні та дискові. Нерухомими деталями барабанних гальм можуть бути колодки чи стрічки, дискових – тільки колодки. Найбільш поширене місце розташування гальмівного механізму – всередині колеса, тому такі механізми називають колісними. Іноді гальмівні механізми розташовуються в трансмісії автомобіля, наприклад за коробкою передач чи роздавальною коробкою, перед головною передачею чи напіввісях. Такі механізми називаються трансмісійними. Гальмівний механізм будь-якого типу повинен створювати максимальний гальмівний момент, мало залежний від напрямку обертання гальмівного диска чи барабана, замаслювання чи попадання вологи на фрикційні поверхні, їх температури. Зазори між фрикційними поверхнями гальма повинен бути мінімальним для швидкого спрацювання механізму при гальмуванні. Внаслідок спрацювання фрикційних поверхонь колодки чи стрічки зазори в процесі експлуатації неминуче збільшуються. Тому будьякий фрикційний гальмівний механізм повинен мати пристрій, що дозволяє автоматично чи вручну відновлювати початковий мінімальний зазор. 2.1 Барабанні гальмівні механізми Колодкові барабанні гальмівні механізми, не дивлячись на свою зовнішню схожість відрізняються один від одного по конструкції та властивостями. На рисунку 12 наведені основні схеми барабанних колодкових гальм.
17
а – механізм з односторонніми опорами; б – з рознесеними опорами; в – механізм з самопідсиленням; г – механізм з розтискним кулаком
Рисунок 12– Колодкові барабанні гальмівні механізми В основному вони відрізняються по розташуванню опор колодок і характеру приводних сил, що розсувають колодки та сил, що притискають їх до барабану. Різниця в конструкції веде за собою і відмінність у властивостях.
1 — гальмівний барабан; 2 — фрикційна накладка; 3 — колодка; 4 — гальмівний щит; 5 — гальмівний циліндр; 6 — поворотні (стяжні) пружини; 7 — ексцентрик регулювання гальма
Рисунок 13 - Барабанний механізм із рівними приводними силами й однобічним розташуванням опор колодок 18
На рисунку 12, а та рисунку 13 показане барабанне гальмо з рівними приводними силами й однобічним розташуванням опор колодок. Опорний диск закріплений на балці моста. У нижній частині опорного диска встановлені два пальці, на яких закріплені ексцентрикові шайби. Положення пальців фіксується гайками. На ексцентрикові шайби встановлені нижні кінці колодок. Регулювальні ексцентрики закріплені на опорному диску болтами, утримуваними від довільного провертання попередньо стяжними пружинами. Стяжна пружина притискає кожну колодку до її регулювального ексцентрика. Пружина фіксує регулювального ексцентрика в будь-якому положенні при повороті його за голівку болтів. Таким чином, кожна колодка центрується щодо гальмового барабана регулювальними ексцентриками й ексцентриковими шайбами пальців. Верхні кінці колодок стикаються з поршнями робочого циліндра. Від бічних зсувів колодки втримуються напрямними скобами із пластинчастими пружинами. Довжина фрикційних накладок, прикріплених до передніх і задніх колодок, неоднакова. Накладка передньої колодки довша задньої. Зроблено це для забезпечення рівномірного зношування накладок, тому що передня колодка працює більший час як первинна й створює більший гальмовий момент, чим задня. Барабан гальма прикріплений до маточини колеса. Для зручності доступу до колодок барабан зроблений знімним. При гальмуванні тиск рідини в колісному циліндрі розсовує поршні в протилежному напрямку, вони впливають на верхні кінці колодок, які переборюють зусилля пружини й притискаються до барабана. При розгальмовуванні тиск у циліндрі зменшується й завдяки поворотній пружині, колодки зводяться в початкове положення. У механізмі є спеціальний приводний важіль, з'єднаний верхнім кінцем з однією гальмовою колодкою, а через планку — з іншою. До нижнього кінця важеля приєднується трос стоянкового приводу. При витягуванні троса важіль повертається й притискає до барабана спочатку одну колодку, а потім через планку іншу. Гальмівний механізм з рознесеними опорами виконаний за схемою (Рис. 12, б) зображений на рисунку 14.
Рисунок 14 – Передній гальмівний механізм з рознесеними опорами автомобілів УАЗ 19
Він має дві однакові гальмові колодки, кожна з яких установлена на відповідному опорному пальці. Колодки стягаються пружинами. Кінці колодок стикаються з поршнями колісних циліндрів. Робочі циліндри з'єднані з головним гальмівним циліндром і між собою трубопроводом. Механізм має автоматичний пристрій регулювання зазору. Опорний диск сервогальма (Рис. 12, в) закріплений на коробці передач, на ньому встановлені дві колодки, розтискний і регулювальний механізми. Верхні кінці колодок притиснуті стяжними пружинами до штовхачів розтискного механізму, а нижні — до опор регулювального механізму. Зусилля стяжних пружин лівої колодки менше, ніж зусилля пружин правої колодки. Сухар регулювального механізму може переміщатися разом з опорами колодок на 3 мм щодо гвинта. У розгальмованому положенні сухар притиснутий до корпуса сильними пружинами й зазначеним зазором установлюється з боку лівої колодки. При переміщенні гальмівного важеля зусилля від нього через тягу передається на двохплечий важіль. Положення гальмового важеля в загальмованому стані фіксується засувкою на зубчастому секторі. Коротке плече двохплечого важеля давить при цьому на розтискний стрижень, що, впираючись у корпус, розводить кулачками штовхачі обох колодок. Першою до барабана притискається ліва колодка, що має більш слабкі стяжні пружини. Якщо гальмування відбувається при русі автомобіля вперед, то ця колодка захоплюється барабаном і її нижній кінець переміщає праву колодку до її зіткнення з барабаном (переміщення колодки, що не перевищує 3 мм, відбувається проти ходу годинникової стрілки). Обидві колодки працюють як первинні, причому приводним зусиллям для правої колодки є сила тертя, передана від лівої колодки. Тому що гальмовий момент трансмісійного стоянкового гальма збільшується головною передачею, тому його розміри менші, ніж розміри колісних гальм або гальм, установлених після міжколісного диференціала. Гальма з рівними переміщеннями колодок (див. мал. г). Колодки обертаються на осі з ексцентричними шийками. Осі встановлені й зафіксовані гайками в кронштейнах, приклепаних до опорного диска. При монтажі гальма забезпечується провертання осі й тим самим зсув кінця колодки щодо барабана. Стяжною пружиною колодки притискаються до розтискного кулака. До колодок приклепані по дві фрикційні накладки. Гальмівний барабан відлитий із чавуну й прикріплений до маточини колеса шпильками. Розтискний кулак виготовлений як одне ціле з валом і встановлений на кронштейні.
20
1 — колісний циліндр; 2 — гальмівні колодки; 3 — опорний диск; 4 — гальмовий барабан; 5 — шарнірні опори; 6, 11 — стяжні пружини; 7 — розтискний кулак; 8 — важіль; 9 — пневматична гальмова камера; 10 — ексцентрикові пальці
Рисунок 15 - Колісні барабанні гальмові механізми з пневматичним приводом На шліцьовому кінці вала закріплений важіль. У важелі розміщена черв'ячна передача (Рис. 16), що служить для регулювання зазору в гальмівному механізмі.
1 — кришка; 2 — діафрагма; 3 — корпус; 4 — шток; 5 — важіль; 6 — черв'як; 7— шліцьовий вал; 8 — черв'ячна шестірня; 9— кульковий фіксатор; 10— пружина
Рисунок 16 - Гальмова камера у зборі з важелем привода розтискного кулака
21
У розгальмованому стані між колодками й барабаном є зазор. При гальмуванні тиск повітря сприймається мембраною гальмівної камери, встановленої на кронштейні, і її шток повертає важіль вала з розтискним кулаком. Колодки притискаються до барабана, викликаючи гальмування колеса. Профіль розтискного кулака виконаний так, щоб забезпечувати переміщення на однакові відстані кінців колодок. Цим досягається врівноваженість гальмівного механізму, рівні гальмівні моменти й зношування колодок. На ряді автомобілів застосовані гальмівні механізми із клиновим розтискним пристроєм й автоматичним регулюванням зазору(Рис. 17). На опорному диску закріплений супорт, у циліндричні отвори якого вставлені два штовхача. Усередині кожного штовхача розміщені регулювальні втулки. На зовнішній поверхні кожної регулювальної втулки нанесена спіральна нарізка із трикутним профілем зубів, а на внутрішній поверхні нарізана різьба, у яку ввертають регулювальний гвинт. При первісному регулюванні гальмівних механізмів поворотом регулювальних гвинтів установлюють зазор між гальмівним барабаном і колодками, величина якого потім підтримується автоматично. До регулювальних втулок притиснуті храповики, які мають зуби, що перебувають у зачепленні із зовнішніми зубами регулювальних втулок.
1 — колодка; 2 — розтискний клин; 3 — гальмовий кран; 4 — гальмова камера; 5 — пружина
Рисунок 17 - Гальмівний механізм із клиновим розтискним пристроєм й автоматичним регулюванням зазору
Розтискний пристрій складається із клина, двох роликів (осі яких розміщені в сепараторі), упорної шайби й брудозахисного ковпака. При 22
гальмуванні на клин передається сила від штока гальмової камери, внаслідок чого він переміщається в осьовому напрямку й за допомогою роликів розсовує штовхальники. І гвинти, що переміщають при цьому регулювальні втулки, притискають колодки до барабана, а собачки храповиків перескакують через зуби регулювальних втулок. Коли відбувається розгальмовування й штовхачі з пов'язаними з ними деталями рухаються у зворотному напрямку, регулювальні втулки повертаються під дією зусилля, що виникає в зачепленні між собачками храповиків і втулок, у результаті чого гвинти вивертаються. Між колодками й барабаном встановлюються необхідні зазори. При збільшенні зазору між колодками й барабаном собачки храповика попадають у зачеплення з іншою парою зубів регулювальної втулки, що автоматично відновлює зазор у гальмівному механізмі. Гальмівні барабани колісних і трансмісійних гальм зазвичай відливають із сірого чавуну. У деяких гальм диск барабана відштампований з листової сталі й з'єднаний із чавунним барабаном при виливку в нероз'ємну конструкцію. Гальмівні барабани легкових автомобілів виконують із алюмінієвого сплаву із залитим усередину чавунним кільцем. На барабанах іноді роблять ребра, що збільшують твердість конструкції й поліпшують відвід теплоти. Колодки барабанних гальм для твердості в перерізі мають таврову форму. Іноді колодка опирається вільно нижнім кінцем на площадку й не фіксується. Фрикційні накладки виготовляють із матеріалів, що володіють більшим коефіцієнтом тертя (до 0,4), великою теплостійкістю й гарною опірністю зношуванню. Раніше накладки в гарячому стані формували в основному з волокнистого азбесту в суміші з органічними єднальними речовинами (смолами, каучуком, маслами). Зараз використання азбесту в гальмових накладках законодавчо заборонено, тому що азбест визнаний канцерогенним матеріалом.[6] 2.2 Дискові гальмівні механізми
1 — колодки; 2 — супорт; 3 — диск
Рисунок 18 - Дисковий гальмівний механізм 23
Дисковий гальмівний механізм складається з обертового диска, двох нерухомих колодок, встановлених по обидва боки диска усередині супорта, закріпленого на кронштейні цапфи. У порівнянні з колодковими гальмами барабанного типу дискові гальмівні механізми мають кращі експлуатаційні властивості, а оскільки передні колеса вимагають при гальмуванні більш значних гальмівних зусиль, то оснащення передніх коліс цими гальмами поліпшує експлуатаційні якості автомобіля. Гальма дискового типу поділяються у свою чергу на механізми з фіксованою скобою та зі скобою плаваючого типу. У перших - з фіксованою скобою (Рис. 19) скоба жорстко кріпиться до поворотної цапфи, а зусилля притиснення створюють гідроциліндри, розташовані по обох сторони гальмівного диска. Перевага подібного механізму - висока твердість, однак він досить чутливий до перегріву.
1 – нерухома скоба, 2 - поршні, 3 – гальмівні колодки, 4 – гальмівний диск
Рисунок 19 - Схема гальма з фіксованою скобою У кожній половинці скоби виточені колісні циліндри з поршнями. В залежності від конструктивних особливостей, поршнів може бути до 6-8 штук. Механізми із плаваючою скобою (Рис. 20) дозволяють скобі переміщатися перпендикулярно площини диска, циліндр розташований з однієї сторони диска. При впливі поршня на колодку реактивна сила зрушує скобу в протилежному напрямку, при цьому друга колодка притискається до диска. У гальмовому механізмі із плаваючою скобою використовується один поршень. Цей механізм є самоцентрувальним і саморегулюючим. Скоба 24
може переміщатися, так що при натисканні педалі гальма вона займає центральне положення. Через відсутність відтяжної пружини, колодки завжди перебувають у зіткненні з диском (у результаті використання гумових ущільнювальних кілець на поршнях, а також через невелике биття диска між гальмовою колодкою й диском може утворюватися невеликий зазор). Це важливо, тому що поршні гальмівних циліндрів мають більший діаметр, чим поршні головного гальмівного циліндра. Якщо поршні втоплені в робочі циліндри, може знадобитися кілька натискань педалі, щоб колодки почали торкатись гальмового диска.[7,8]
1 – кронштейн, 2 - плаваюча скоба, 3 - поршень, 4 – гальмівні колодки, 5 – гальмівний диск
Рисунок 20 - Схема гальма з плаваючою скобою Якщо гальмівний привід гідравлічний, то усередині супорта перебуває один або кілька гідравлічних циліндрів з поршнями. Якщо привід пневматичний, то супорт має клиновий або інший притискний пристрій. При гальмуванні нерухомі колодки притискаються до обертового диска, з'являються сила тертя й гальмівний момент. Дисковий гальмівний механізм добре вписується в колесо, має невелике число елементів і малу масу. Цей гальмівний механізм має високу стабільність своїх характеристик. Дискові гальма одержують все більше поширення в робочих гальмівних системах. Чавунний диск встановлений на маточині колеса. Із внутрішньої сторони диск охоплюється супортом, закріпленим на кронштейні поворотної цапфи. У пазах супорта встановлені робочі циліндри. В оброблених з високою точністю отворах циліндрів розміщені поршні. Тильні частини циліндрів з'єднані трубкою між собою й з головним гальмівним циліндром. 25
Супорти бувають із однобічними або двосторонніми поршнями. Якщо супорт має однобічні поршні, вони розташовуються із внутрішньої сторони, де забезпечується краще охолодження. При гальмуваннях гальмовий диск, колодки й супорт сильно нагріваються, що може привести до зниження гальмівної ефективності. Охолодження здійснюється потоком повітря, що набігає. Для кращого відводу тепла в диску колеса іноді роблять отвори, а диск гальмівного механізму виконують із вентильованою внутрішньою поверхнею (Рис. 21).
Рисунок 21- Гальмівний механізм із вентильованим диском
У швидкісних автомобілів для інтенсивного обдуву гальмівного механізму виконують спеціальні аеродинамічні пристрої у вигляді повітрозбірників.
Рисунок 22 - Гальмівний механізм із керамічним диском
26
На спортивних автомобілях застосовують керамічні диски, стійкі до перегріву, що забезпечують гарну ефективність гальмування й високу довговічність. Останнім часом керамічні гальмові диски почали застосовувати й на деяких автомобілях серійного виробництва. Поршні обох циліндрів стикаються з гальмівними колодками, надягнутими своїми отворами на спеціальні напрямні пальці супорта, або вставленими в напрямні пази. Для запобігання деренчання колодок, вони притискаються до супорта пружинними елементами різних конструкцій. До колодок приклеєні фрикційні накладки. На внутрішній поверхні кожного циліндра проточені канавки, у яких установлені гумові ущільнювальні кільця. Ці кільця не тільки запобігають витоку гальмової рідини із циліндрів, але й забезпечують (за рахунок пружності) після гальмування відвід поршнів від колодок, автоматично підтримуючи в необхідних межах (0,05–0,08 мм) зазор між диском і колодками. Циліндри закриті гумовими пилозахисними чохлами. Із внутрішньої сторони гальмо закрите кожухом. Деякі колодки укомплектовані датчиком зношування, що при мінімально припустимому зношуванні колодки замикає ланцюг сигнального пристрою, що інформує водія про необхідність заміни колодок. На рисунку 23 показаний дисковий гальмівний механізм, що застосовується на автомобілях і причепах із пневматичним приводом гальм.
Рисунок 23 - Дисковий гальмівний механізм із пневматичним приводом
27
Відомі конструкції барабанних гальмівних механізмів, застосовувалися разом з електричним гальмівним приводом.
що
1 — скоба; 2— обмотка; 3 — шток; 4 — гальмовий диск Рисунок 24 - Дисковий гальмівний механізм із електричним приводом Такі гальмівні механізми використовуються електричному стоянковому гальмі.[9]
28
здебільшого
у
3 ГАЛЬМІВНІ ПРИВОДИ
Гальмівний привід необхідний для керування гальмівними механізмами, тобто для їхнього включення, вимикання й зміни режиму роботи. У наш час у гальмових системах застосовуються механічні, гідравлічні, пневматичні, електричні, вакуумний і змішаний типи приводів. До змішаного відносять пневмогідравлічний, електропневматичний, електрогідравлічний, та пневмомеханічний приводи. Всі приводи мають свої переваги й недоліки й тому застосовуються в різних гальмових системах на різних типах автотранспортних засобів. Гальмівний привід повинен забезпечувати легке, швидке й одночасне приведення в дію гальмівних механізмів. Він повинен розподіляти приводне зусилля між механізмами осей або коліс відповідно до зміни вертикального навантаження, що доводиться на них. Привід також повинен забезпечувати пропорційність між зусиллям на педалі або важелі й силами, що приводять гальмо в роботу, мати високий ККД, бути нескладним і надійним в експлуатації. Нарешті, привід повинен забезпечувати рух колеса при гальмуванні без повного блокування. 3.1 Механічний гальмівний привід
Рисунок 25 – Принципова схема найпростішого механічного гальмівного приводу Механічний гальмівний привід являє собою систему тяг, важелів, тросів, шарнірів і т.п., що з'єднують гальмівну педаль із гальмівними 29
механізмами. До середини 1940-х рр. такий привід застосовувався в робочій і стоянковій гальмівних системах. Головна перевага механічного приводу — простота й надійність конструкції. У найпростішому виді він складається з гальмової педалі, установленої в кабіні водія, з'єднаної тягами або тросами з розтискним пристроєм механічного типу колісних або трансмісійних гальм. З установкою гальмівних механізмів на всі чотири колеса, замість раніше використовуваних двох, механічний привід перестав застосовуватися в робочій системі. Це пояснюється складністю компонування приводу, а головне — неможливістю досягти в експлуатації одночасного спрацьовування всіх чотирьох механізмів і складністю розподілу приводних сил між осями. Ретельні регулювання давали лише короткочасний ефект. Безліч шарнірних з'єднань й опор у механічному приводі приводило до більших втрат на тертя. Цими втратами пояснюється низький ККД механічного приводу. Якщо в приводі використовуються троси, то необхідні часті регулювання, тому що троси витягаються. Перераховані недоліки визначають непридатність механічного приводу для робочих гальмівних систем сучасних колісних транспортних засобів. Однак через необмежений час дії при втриманні автомобілів і причепів на ухилах і стоянках привід широко застосовується в стоянкових гальмівних системах.
1 — важіль стоянкового гальма; 2 — вимикач сигналізатора стоянкового гальма; 3 — передній (центральний) трос; 4 — зрівнювач; 5 — задні троси; 6 — гальмівні колодки задніх коліс
Рисунок 26 - Принципова схема стоянкової гальмівної системи автомобіля Звичайний механічний привід стоянкової системи працює в такий спосіб. Для втримання автомобіля на стоянці водій переміщає важіль гальма 30
на себе. Це переміщення через тягу передається на зрівняльний важіль, що витягає троси, прокладені до обох гальмівних механізмів задніх коліс. У гальмівному механізмі є спеціальний приводний важіль, з'єднаний одним своїм кінцем з гальмовою колодкою, а через планку — з іншою колодкою. При витягуванні троса важіль повертається й розводить колодки, притискаючи їх до барабана. У затягнутому положенні тяга й троси втримуються засувкою, що входить у зуби храпового механізму. Для розгальмовування механічного приводу водій небагато піднімає важіль, натискає на рукоятці кнопку й, утримуючи її в натиснутому положенні, опускає важіль вниз. При натисканні кнопки фіксуюча засувка виходить із зачеплення із зубами механізму. Зрівняльний важіль забезпечує подачу до обох гальм однакових приводних зусиль і притиснення їхніх колодок до барабана з однаковими силами. 3.2 Гідравлічний гальмівний привід Гідравлічний гальмівний привід автомобілів є гідростатичним, тобто таким, у якому передача енергії здійснюється тиском рідини. Принцип дії гідростатичного приводу заснований на властивості нестисливості рідини, що перебуває в спокої, передавати створюване в будь-якій точці тиск в усі інші точки при замкнутому об’ємі.
1 — передні дискові гальмівні механізми; 2 — передній контур; 3 — головний гальмовий циліндр; 4 — бачок з датчиком аварійного падіння рівня гальмової рідини; 5 — сигналізатор аварійного падіння рівня гальмової рідини; 6 — вакуумний підсилювач; 7 — педаль гальма; 8 — вимикач світла гальмування; 9 — гальмівні барабанні механізми задніх коліс; 10 — задній контур; 11 — регулятор тиску
Рисунок 27 - Принципова схема робочої гальмівної системи автомобіля
31
Принципова схема гідроприводу гальм показана на рисунку 27. Привід складається з головного гальмівного циліндра, поршень якого пов'язаний з гальмівною педаллю, колісних циліндрів гальмівних механізмів передніх і задніх коліс, трубопроводів і шлангів, що з'єднують всі циліндри, педалі керування й підсилювача приводного зусилля. Трубопроводи, внутрішні порожнини головного гальмівного й всіх колісних циліндрів заповнені гальмовою рідиною. Показаний на малюнку регулятор гальмових при установці на автомобілі, також входить до складу гідроприводу. При натисканні педалі поршень головного гальмівного циліндра витісняє рідину в трубопроводи й колісні циліндри. У колісних циліндрах гальмова рідина змушує переміститися всі поршні, внаслідок чого колодки гальмівних механізмів притискаються до барабанів (або дискам). Коли зазори між колодками й барабанами (дисками) будуть обрані, витиснення рідини з головного гальмівного циліндра у колісні стане неможливим. При подальшому збільшенні сили натискання на педаль у приводі збільшується тиск рідини й починається одночасне гальмування всіх коліс. Чим більша сила прикладена до педалі, тим вище тиск, створюваний поршнем головного гальмівного циліндра на рідину й тим більша сила впливає через кожен поршень колісного циліндра на колодку гальмівного механізму. Таким чином, одночасне спрацьовування всіх гальм і постійне співвідношення між силою на гальмівній педалі й приводних силах гальм забезпечуються самим принципом роботи гідроприводу. У сучасних приводів тиск рідини при екстреному гальмуванні може досягати 10–15 МПа. При відпусканні гальмівної педалі вона під дією поворотної пружини переміщається у вихідне положення. У вихідне положення своєю пружиною повертається також поршень головного гальмового циліндра, стяжні пружини механізмів відводять колодки від барабанів (дисків). Гальмова рідина з колісних циліндрів по трубопроводах витісняється в головний гальмівний циліндр. Перевагами гідравлічного приводу є швидкість спрацьовування (внаслідок нестисливості рідини й великої твердості трубопроводів), високий ККД, тому що втрати енергії пов'язані в основному з переміщенням малов’язкої рідини з одного об’єму в іншій, простота конструкції, невеликі маса й розміри внаслідок великого приводного тиску, зручність компонування апаратів приводу й трубопроводів; можливість одержання бажаного розподілу гальмівних зусиль між осями автомобіля за рахунок різних діаметрів поршнів колісних циліндрів. Недоліками гідроприводу є: потреба в спеціальній гальмовій рідині з високою температурою кипіння й низкою температурою загустіння; можливість виходу з ладу при розгерметизації внаслідок витоку рідини при ушкодженні, або виходу з ладу при влученні в привід повітря (утворення 32
парових пробок); значне зниження ККД при низьких температурах (нижче мінус 30 °С); труднощі використання на автопоїздах для безпосереднього керування гальмами причепа. Для використання в гідроприводах випускаються спеціальні гальмівні рідини. Гальмівні рідини виготовляють на різних основах, наприклад спиртовій, гліколевій або масляній. Їх не можна змішувати між собою через погіршення властивостей й утворення згустків. Щоб уникнути руйнування гумових деталей гальмові рідини, отримані з нафтопродуктів, допускається застосовувати тільки в гідроприводах, у яких ущільнення й шланги виконані з маслостійкої гуми. При використанні гідроприводу він завжди виконується двоконтурним, причому працездатність одного контуру не залежить від стану другого. При такій схемі при одиничній несправності виходить із ладу не весь привід, а лише несправний контур. Справний контур відіграє роль запасної гальмівної системи, за допомогою якої автомобіль зупиняється.
Рисунок 28 - Способи поділу гальмівного приводу на два (1 й 2) незалежних контури Чотири гальмівних механізми і їхні колісні циліндри можуть бути рознесені на два незалежних контури різними способами, як показано на малюнку. На схемі (Рис. 28, а) в один контур об'єднані перша секція головного циліндра й колісні циліндри передніх гальм. Другий контур утворений другою секцією й циліндрами задніх гальм. Така схема з осьовим поділом контурів застосовується, наприклад, на автомобілях УАЗ-3160, ГАЗ-3307. Більше ефективною вважається діагональна схема поділу контурів (мал. б), при якій в один контур поєднують колісні циліндри правих передніх і лівого 33
заднього гальм, а в другий контур — колісні циліндри двох інших гальмових механізмів (ВАЗ-2112). При такій схемі у випадку несправності завжди можна загальмувати одне переднє й одне заднє колесо. В інших схемах, представлених на рисунку 28, після відмови зберігають працездатність три або всі чотири гальмівних механізми, що ще більше підвищує ефективність запасної системи. Так, гідропривід гальм автомобіля Москвич-21412 (Рис.28, в) виконаний з використанням двохпоршневого супорта дискового механізму на передніх колесах з більшим і малим поршнями. Як видно зі схеми, при відмові одного з контурів справний контур запасної системи діє або тільки на більші поршні супорта переднього гальма, або на задні циліндри й малі поршні переднього гальма. У схемі (Рис. 28, г) справним завжди залишається один з контурів, що поєднує колісні циліндри двох передніх гальм й один заднього (автомобіль Volvo). Нарешті, на рисунку 28, д показана схема з повним дублюванням (ЗИЛ-41045), у якій кожної з контурів здійснює гальмування всіх коліс. У будь-якій схемі обов'язковим є наявність двох незалежних головних гальмових циліндрів. Конструктивно найчастіше це буває здвоєний головний циліндр тандемного типу, з послідовно розташованими незалежними циліндрами в одному корпусі й приводом від педалі одним штоком. Але на деяких автомобілях застосовують два звичайних головних циліндри, установлених паралельно із приводом від педалі через зрівняльний важіль і два штоки.[10] Елементи гідравлічного гальмівного приводу Головний гальмівний циліндр приводиться в дію від гальмівної педалі, установленої на кронштейні кузова. Корпус 2 головного циліндра автомобіля «Волга» виконаний разом з резервуаром для гальмової рідини. Усередині циліндра перебуває алюмінієвий поршень 10 з ущільнювальним гумовим кільцем. Поршень може переміщатися під дією штовхача 1, з'єднаного шарнірно з педаллю.
1 – штовхач; 2 – корпус; 3- перепускний отвір; 4 – компенсаційний отвір; 5 – пробка; 6 – нагнітальний клапан; 7 – клапан; 8 – пружина; 9 – манжета; 10 – поршень
34
Рисунок 29 - Головний гальмівний циліндр автомобіля «Волга» Днище поршня впирається через сталеву шайбу в ущільнювальну манжету 9, що притискає пружиною 8. Вона ж притискає до гнізда впускний клапан 7, усередині якого розташований нагнітальний клапан 6. Внутрішня порожнина циліндра повідомляється з резервуаром компенсаційним 4 і перепускним 3 отворами. У кришці резервуара зроблений різьбовий отвір для заливання рідини, що закриває пробкою 5. При натисканні на гальмову педаль під дією штовхача 1 поршень із манжетою переміщається й закриває отвір 4, внаслідок чого тиск рідини в циліндрі збільшується, відкривається нагнітальний клапан 6 і рідина надходить до гальмових механізмів. Якщо відпустити педаль, то тиск рідини в приводі знижується, і вона перетікає назад у циліндр. При цьому надлишок рідини через компенсаційний отвір 4 повертається в резервуар. У той же час пружина 8, діючи на клапан 7, підтримує в системі приводу невеликий надлишковий тиск після повного відпускання педалі. При різкому відпусканні педалі поршень 10 відходить у крайнє положення швидше, ніж переміщається манжета 9, і рідина починає заповнювати вивільнювану порожнину циліндра. Одночасно в порожнині виникає розрідження. Щоб усунути його, у днище поршня є отвори, що повідомляють робочу порожнину циліндра із внутрішньою порожниною поршня. Через них рідина перетікає в зону розрідження, чим й усувається небажане підсмоктування повітря в циліндр. При подальшому переміщенні манжети рідина витісняється у внутрішню порожнину поршня й далі через пропускний отвір 3 у резервуар. Головний гальмівний циліндр типу тандем показаний на рисунку.
35
Рисунок 30 - Головний гальмівний циліндр типу тандем у розрізі
36
А1, А2 — компенсаційні отвори; Б1, Б2 — пропускні отвори; В, Г, Д, Е — порожнини; 1 — корпус; 2 — пружини; 3 — поршні; 4 — ущільнювальні кільця; 5 — зовнішня манжета; 6 — вихід першого контуру; 7 — вихід другого контуру
Рисунок 31 – Принципова схема головного гальмівного циліндра типу тандем У корпусі один за одним (тандемно) розміщені два поршні. У перший поршень упирається шток підсилювача гальм, другий поршень установлений вільно. Поршні ущільнюються в циліндрі двома гумовими кільцями. У вихідному розгальмованому положенні поршні притискаються до обмежників зворотними пружинами. На верхній частині головного циліндра через гумові втулки закріплений бачок із запасом гальмової рідини.
1 — корпус; 2 — сполучна втулка; 3 — трубка; 4 — поплавок; 5 — датчик сигналізатора аварійного падіння рівня гальмової рідини; 6 — захисний ковпачок
Рисунок 32– Бачок головного гальмівного циліндра
37
Бачок усередині розділений перегородкою на два об’єми, з'єднані каналами з порожнинами відповідних секцій головного циліндра. Стінки бачка прозорі, на них виконані влучні, по яких здійснюється візуальний контроль за рівнем рідини в бачку. У кришці бачка є датчик аварійного рівня поплавкового типу. При падінні рівня рідини нижче певного рівня на приладовому щитку автомобіля загоряється сигнальна лампа. Бачок служить для поповнення рідини в гідроприводі у випадку невеликих витоків. При гальмуванні шток підсилювача гальм переміщає перший поршень, що при цьому в порожнині перед поршнем й у з'єднаному з нею трубопроводом контурі системи створює тиск рідини. Цей же тиск впливає на другий поршень, що, переміщаючись, створює тиск у другому контурі. Якщо в результаті ушкодження приводу відбудеться витік рідини з контуру переднього поршня, то при натисканні гальмової педалі перший поршень зробить більше переміщення й увійде в контакт із вільним поршнем. У камері вільного поршня буде створений тиск рідини, що пустить у хід гальма справного контуру. У випадку витоку рідини з контуру вільного поршня при натисканні гальмової педалі він упирається в обмежувач, у результаті чого забезпечується створення надлишкового тиску рідини в камері першого поршня й у відповідному контурі приводу. Підсилювачі гальм. Для зниження зусилля, прикладеного водієм до гальмівної педалі, у гідравлічному приводі одержали поширення спеціальні пристрої — підсилювачі. Підсилювачі, встановлювані в гідравлічний привід як стороннє джерело енергії, дозволяють використовувати енергію стисненого повітря (пневмопідсилювачі); розрідження, що утворюється у впускному трубопроводі працюючого двигуна або створюване вакуумним насосом (вакуумні підсилювачі); або енергію тиску робочої рідини, створюваного насосом високого тиску (гідропідсилювачі). Останнім часом також розроблені конструкції електропідсилювачів. Підсилювачі значно полегшують гальмівне керування. Непрацюючий підсилювач не перешкоджає штатному гальмуванню автомобіля від педалі. На рисунку 33 зображені схеми гідроприводу гальм з вакуумними й пневматичним (гідравлічним) підсилювачами.
38
Рисунок 33 - Схеми гідроприводу гальм з вакуумним підсилювачем (а): А — атмосферна порожнина; Б — вакуумна порожнина; 1 — бачок головного гальмового циліндра; 2 — запірний клапан; 3 — вакуумна камера; 4 — діафрагма; 5 — повітряний фільтр; 6 — шток педалі гальма;
із пневматичним (гідравлічним) підсилювачем (б): 1 — підведення повітря; 2 — шток; 3 — педаль; 4 — гальмові механізми; 5 — головний циліндр; 6 — силовий циліндр; 7 — слідкуючий клапан (розподільник)
Найбільше поширення одержав вакуумний підсилювач (а). Він має камеру, розділену гумовою діафрагмою на дві порожнини: вакуумну Б і 39
атмосферну А. Вакуумна порожнина Б з'єднана трубопроводом із джерелом розрідження, і тиск у ній нижче атмосферного. Атмосферна порожнина А через клапан, що стежить, з'єднується або з вакуумною камерою в розгальмованому стані, або з атмосферою при гальмуванні. Діафрагма з однієї сторони з'єднана зі штоком для привода поршня головного циліндра, а з іншої сторони через клапан, що стежить, у неї впирається штовхач від гальмової педалі. У вихідному положенні тиск в обох камерах підсилювача однакове й дорівнює тиску джерела розрідження. Є зворотна пружина, що відводить у первісному положенні діафрагму зі штоком від поршня головного циліндра. При натисканні педалі гальма зусилля від її передається через штовхач до слідкуючого клапана підсилювача, що спочатку закриває вакуумний отвір і від'єднує атмосферну камеру А від джерела розрідження, а потім з'єднує неї через атмосферний отвір, що відкрився, клапана з атмосферою. Тиск у порожнинах А и Б виявляється різним, у результаті діафрагма переміщається убік меншого тиску, а на її штоку з'являється сила, що підсумується із зусиллям штовхача педалі й переміщає поршень головного циліндра. Підсилювач улаштований таким чином, що додаткове зусилля завжди пропорційно зусиллю на штовхачі. Ніж сильніше водій впливає на педаль, тим ефективніше робота підсилювача. Максимальне додаткове зусилля в 3–5 разів перевершує зусилля ноги водія. Його подальше збільшення можливо тільки за рахунок збільшення числа камер або діаметра діафрагми. При розгальмовуванні атмосферна камера А через клапан, що стежить, знову з'єднується із джерелом розрідження, тиск у камерах А и Б вирівнюється, діафрагма повертається у вихідне положення. У трубі, що з'єднує вакуумну камеру Б с джерелом розрідження, установлюють зворотний клапан. Він роз'єднує підсилювач і джерело розрідження при зупинці двигуна або відмові вакуумного насоса. Внаслідок цього в камері підсилювача підтримується розрідження, що дозволяє зробити 3–4 ефективні гальмування навіть при непрацюючому двигуні або насосі. Пневматичний підсилювач (б) має балон із запасом стисненого повітря, що стежить клапан і силовий циліндр із поршнем або діафрагмою. Шток силового циліндра надає руху поршням головного гальмівного циліндра. При гальмуванні штовхач педалі впливає на шток, що передає зусилля одночасно на шток силового циліндра й на клапан, що стежить. Останній відкривається й пропускає повітря під тиском з балона в порожнину силового циліндра. Гідравлічний підсилювач має гідронасос, бачок із запасом робочої рідини, розподільник, з'єднаний зі штоком і поршнем силового циліндра. Як й у пневмопідсилювача, шток силового циліндра впливає на поршень головного гальмівного циліндра. Іноді поршень силового циліндра відсутній і його функції виконує безпосередньо поршень головного циліндра. Якщо гальмування не здійснюється, що нагнітає насосом рідина проходить через канали розподільника й зливається назад у бачок. При 40
натисканні педалі в розподільнику перекривається злив рідини в бачок і відкривається його прохід у порожнину силового циліндра. Зусилля на штоку від педалі й від тиску рідини на поршень силового циліндра складаються й передаються на поршень головного гальмового циліндра. Також зустрічаються підсилювачі гідровакуумного типу, які за принципом дії є різновидом підсилювачів вакуумного типу. На відміну від вакуумних, які завжди встановлені між гальмівною педаллю й головним циліндром, гідровакуумні підсилювачі можуть розміщатися в будь-якому місці, що полегшує їхнє компонування на автомобілі, особливо коли простір моторного відсіку обмежений.. Гідровакуумний підсилювач гальм (Рис. 34). Робота гідровакуумного підсилювача заснована на використанні енергії розрідження у впускному трубопроводі двигуна, завдяки чому створюється додатковий тиск рідини в системі гідроприводу гальм. Це дозволяє при порівняно невеликих зусиллях на гальмовій педалі одержувати значні зусилля в гальмових механізмах коліс, обладнаних такою системою приводу. Гідровакуумні підсилювачі застосовують на легкових автомобілях, а також на вантажні. Основними частинами гідровакуумного підсилювача є циліндр 9 із клапаном керування й камера 15. Гідропідсилювач з'єднан відповідн трубопровід з головн гальмов циліндр 13, впускн трубопровід 14 двигун і роздільник 12 гальм. Камера 15 складається за штампованого корпуса й кришки, між якими затиснута діафрагма 16. Вона жорстко з'єднана зі штоком 10 поршня 11 і віджимається конічною пружиною 1 у вихідне положення після розгальмовування. У поршні 11 є запірний кульковий клапан. Зверху на корпусі циліндра розташований корпус 6 клапана 7 керування. Поршень 8 жорстко з'єднаний із клапаном 7, закріпленому на діафрагмі 4. Усередині корпуса 6 розміщений вакуумний клапан 3 і пов'язаний з ним за допомогою штока атмосферний клапан 2. Порожнини I й II клапана повідомляються відповідно з порожнинами III й IV камери, що через запірний клапан з'єднана із впускним трубопроводом двигуна. При відпущеній педалі й працюючому двигуні в порожнинах камери існує розрідження й під дією пружини 1 всі деталі гідроциліндра перебувають у лівому крайнім положенні. У момент натискання на педаль гальма рідина від головного гальмового циліндра 13 перетікає через кульковий клапан у поршні 11 підсилювача до гальмівних механізмів коліс. У міру підвищення тиску в системі поршень 8 клапана керування піднімається, закриваючи вакуумний клапан 3 і відкриваючи атмосферний клапан 2.
41
Рисунок 34 - Гідровакуумний підсилювач автомобіля При цьому атмосферне повітря починає проходити через фільтр 5 у порожнину IV, зменшуючи в ній розрідження. Оскільки в порожнині III розрідження продовжує зберігатися, різниця тисків переміщає діафрагму 16 стискаючи пружину 1 і через шток 10 діючи на поршень 11. При цьому на поршень підсилювача починають діяти дві сили: тиск рідини від головного гальмового циліндра й тиск із боку діафрагми, які підсилюють ефект гальмування. При відпусканні педалі тиск рідини на клапан керування знижується, його діафрагма 4 прогинається вниз і відкриває вакуумний клапан 3, 42
повідомляючи порожнини 111 й IV. Тиск у порожнині IV падає, і всі рухливі деталі камери й циліндра переміщаються вліво у вихідне положення, відбувається розгальмовування. Якщо гідропідсилювач несправн, привід буде дія тільки від педалі головного гальмівного циліндра з меншою ефективністю. [11,12] Регулятор гальмівних сил. При гальмуванні відбувається динамічний перерозподіл діючих на передню й задню осі навантажень, що полягає в збільшенні частки загального навантаження на передні колеса й зменшенні на задні. Це може часто приводити до того, що гальмівні сили на задніх колесах перевищують сили зчеплення шин з дорогою, у результаті чого відбувається блокування й ковзання коліс. Наявність регулятора тиску знижує ймовірність цього явища. Регулятор гальмівних сил автомобіля автоматично змінює тиск рідини в приводі задніх гальм залежно від навантаження на задню вісь. При цьому обмежується зростання гальмівних сил на задніх колесах при частковому завантаженні автомобіля з метою встановити бажану черговість блокування коліс. Для запобігання заносу автомобіля при гальмуванні бажана наступна черговість блокування коліс: спочатку передні, а потім задні. Зменшення можливості блокування задніх коліс підвищує безпека руху. Ступінь зниження тиску в контурі задніх коліс щодо передніх встановлюють пропорційно величині завантаження автомобіля, що визначають по завантаженню задньої підвіски. Але повністю захистити колеса від блокування й ковзання регулятор гальмових сил все-таки не може.
Рисунок 35 - Регулятор гальмівних сил легкового автомобіля
43
1 – від головного гальмівного циліндра, 2 – до робочих циліндрів, 3 – важіль приводу, 4 – пружини, 5 – поршень, а – автомобіль навантажений, b – автомобіль не звантажений
Рисунок 36 – Принципова схема регулятора гальмівних сил
1 - тиск в гальмівних трубопроводах, 2 – ідеальна крива тиску (для навантаженого автомобіля), 3 – зменшення тиску (для навантаженого автомобіля), 4 - ідеальна крива тиску (для не навантаженого автомобіля), 5 - зменшення тиску (для не навантаженого автомобіля), 6 – точка початку регулювання тиску
Рисунок 37 – Графік зміни тиску в регуляторі 44
У результаті гальмування відбувається перерозподіл маси автомобіля, тобто центр ваги зміщається від задньої частини автомобіля до переднього. У результаті до передніх коліс необхідно прикласти більше гальмове зусилля, чим до заднього. Тому деталі передніх гальм більше задніх. Однак перерозподіл маси автомобіля не відбувається лінійно. Це відбувається залежно від ступеня з. Регулятор тиску дозволяє компенсувати це явище шляхом зменшення тиску в задніх гальмах стосовно тиску в передні. На практиці застосовуються різні типи регуляторів, однак більшість виробників автомобілів установлюють на свої автомобілі регулятори тиску залежно від навантаження. У цей час на автомобілях, оснащених ABS, тиск у гальмовій системі регулюється цією системою. Цю функцію виконує електронна система розподілу гальмових зусиль (EBD). Докладний опис наведений у розділі, присвяченому системі ABS. Регулятор тиску залежно від навантаження використається на автомобілях (наприклад, універсалах), у яких під час перевезення важких вантажів відбувається сильний перерозподіл маси й, отже, до гальм задніх і передніх коліс необхідно прикладати різні гальмові зусилля під час гальмування. Регулятор тиску кріпиться до кузова автомобіля й механічно пов'язаний із задньою підвіскою. При переміщенні задньої підвіски щодо кузова відбувається переміщення важеля, що впливає на поршень регулятора тиску. Величина переміщення поршня залежить від величини зміни висоти задньої частини кузова. Таким чином, регулюється тиск у задніх гальмах залежно від положення кузова щодо підвіски.[13] Колісний дисковий гальмовий механізм із гідроприводом
а - у зборі, б - розріз по осі колісних гальмівнихциліндрів; 1 - гальмовий диск, 2 - шланги, 3 - поворотний важіль, 4 - стійка передньої підвіски, 5 - брудозахиснийдиск, 6 - клапан випуску повітря, 7 - шпилька кріплення колодок, 8, 9 половини скоби, 10 - гальмова колодка, 11 - канал підведення рідини, 12 - поршень малий, 13 - поршень великий
Рисунок 38 - Колісний дисковий гальмовий механізм 45
Колісний дисковий гальмівний механізм із гідроприводом складається з гальмового диска 1, закріпленого на маточині колеса. Гальмовий диск обертається між половинками 8 й 9 скоби, прикріпленої до стійки 4 передні підвіски. У кожній половині скоби виточені колісні циліндри з більшим 13 і малим 12 поршнями. При натисканні на гальмову педаль рідина з головного гальмового циліндра перетікає по шлангах 2 у порожнині колісних циліндрів і передає тиск на поршні, які, переміщаючись із двох сторін, притискають гальмові колодки 10 до диска 1, завдяки чому й відбувається гальмування. Відпускання педалі викликає падіння тиску рідини в приводі, поршні 13 й 12 під дією пружності ущільнювальних манжет й осьового биття диска відходять від нього, і гальмування припиняється.[12]
1 – поршень; 2 – пилозахисний ковпачок; 3 – ущільнювальне кільце; 4 – супорт із циліндрами; 5 – сполучна трубка гальмівних циліндрів; 6 – штуцер випуску повітря; 7 – притискна пружина колодки; 8 – пальці кріплення гальмових колодок; 9 – шплінти; 10 – пружини; 11 – гальмові колодки
Рисунок 39 – Гальмівний механізм передніх гальм автомобілів ВАЗ Для поршня супорта використається два ущільнення - перша манжета захищає поверхню поршня від вологи й пилу, а конструкція другої особливо цікава. Друге ущільнювальне кільце при робочому русі поршня (рис 2, а) як би вигинається назовні, викручується, а при спаді тиску (б), розкручуючись, відсуває поршень назад, і колодки відходять від гальмового диска колеса.[14,15]
46
1 – корпус; 2 - ущільнення; 3 – поршень; 4 - гальмова колодка
Рисунок 40- Робочий гальмівний циліндр
Гальмівна колодка — частина гальмової системи і її основний робочий компонент. Саме гальмова колодка створює гальмове прискорення, за рахунок взаємодії з поверхнею кочення колеса або гальмового диска й перетворення сили натискання в гальмовий момент.[2] Якісні гальмові колодки повинні виготовлятися з екологічно чистих матеріалів і володіти: стабільним коефіцієнтом тертя при перепадах температури й зміні швидкості обертання гальмового диска; стійкістю до високих температур; високою міцністю й зносостійкістю; здатністю поглинати тепло нагрітої поверхні фрикційного матеріалу; відмінною здатністю, що демпфірує, і здатністю запобігати шум для забезпечення комфортного гальмування. Для гальм дискового й барабанного типу використають відповідно дискові й барабанні гальмові колодки. Дискові колодки мають більше стабільні характеристики, чим колодки барабанного типу. Гальмова колодка складається з металевої пластини (основи) і накладки. Основу, як правило, виготовляють зі сталі. Як накладка використають фрикційний матеріал, тобто матеріал з високим коефіцієнтом тертя. Основні експлуатаційні характеристики гальмових колодок визначаються властивостями фрикційного матеріалу накладки. Зрозуміло, чим дані характеристики вище, тим якість колодки краще.[16]
47
Рисунок 42 – Складові гальмівної колодки
48
1 - металева колодка(основа), 2- фрикційна накладка, 3 – заклепки
Рисунок 41 – Гальмівна колодка Накладки для гальмових колодок мають геометричні параметри в залежності від конструктивних особливостей самих колодок.
B - ширина гальмової накладки, L - довжина гальмової накладки, H - товщина гальмової накладки, R - радіус вигину гальмової накладки (з боку приклейки/приклепки накладки до колодки)
Рисунок 42 – Основні геометричні параметри гальмівних накладок барабанного гальма Матеріали фрикційних накладок Головне в гальмових колодках – матеріал, з якого зроблені накладки. Саме склад відрізняє одні колодок від інших. Найважливіша частина складу – фрикційна суміш, що відповідає за поводження гальм. [17] 49
Композиція фрикційної накладки складається, у середньому, з 10 компонентів. Саме багатокомпонентність складу гальмових колодок забезпечує надійну роботу при коливаннях температури в умовах високої вологості й механічних навантажень. Основою фрикційного матеріалу є армирующий компонент, від якого залежить стабільність властивостей, а також міцність гальмових колодок. Раніше в якості армуючого компонентуа використовували азбест. Він здатний забезпечити стабільні характеристики фрикційного матеріалу, але становить небезпеку для здоров'я людини. Тому сучасні гальмові колодки не містять азбест. А в якості армуючого компоненту фрикційних матеріалів використають сталеві волокна, мідну, латунну стружку, армуючі нитки з кевлару, полімерні з'єднання, органічні волокна й т.д. Відмінними експлуатаційними властивостями володіють фрикційні матеріали, до складу яких входить кераміка. Гальмові колодки з накладками з таких матеріалів називають керамічними. Крім армуючого компоненту, до складу фрикційного матеріалу гальмових колодок також можуть входити спеціальні наповнювачі, різні модифікатори, смоли й інші складові. Але найчастіше виробники тримають у секреті состав матеріалу, з якого вони виготовляють накладки для гальмових колодок.[16] Волокнистий наповнювач, яким армована композиція, надає їй високу механічну міцність і фрикційні властивості. Регулювання фрикційних властивостей забезпечується введенням до складу композиції дисперсних наповнювачів, таких як оксид алюмінію, графіт, сульфіди металів. Графіт до того ж зменшує зношування гальмівної колодки й впливає на її теплопровідність. Металеві волокна й дисперсні металеві наповнювачі теж впливають на теплопровідність - вони відводять тепло від поверхні тертя, захищаючи її від місцевих перегрівів при гальмуванні. Інші наповнювачі, наприклад еластоміри, гарантують усталену роботу гальмових колодок при комбінації температурного й механічного впливу при гальмуванні. А забезпечує монолітність композиції й поєднує всі компоненти в єдине ціле полімерна матриця. Фрикційні суміші можна розділити на азбестові, безазбестові й органічні, від яких одержали свої назви й відповідні гальмівні колодки. Керамічні гальмові колодки. Європейські автомобілебудівники дотепер використовували головним чином фрикційні матеріали з низьким змістом металу. Низько-металеві формули пропонують гарну гальмівну характеристику, але мають тенденцію до шуму й швидко зношуються. Низькі-металеві состави можуть також залишати чорний пил від їхнього зношування на колісних дисках з легкого сплаву. Опитування, проведені в Європі, показали, що більшість європейських власників автомобілів незадоволені своїми гальмовими колодками й зволіли б їм більше тихі, більше чисті, стійкіші до спрацювання гальмові колодки. Саме тому популярність керамічних колодок росте. 50
Кераміка забезпечує гарні гальмові характеристики, низькі рівні шуму й пилу. До того ж, вони менше зношують гальмові диски, чим напівметалеві колодки. Керамічні волокна - гарний вибір для гальмових колодок, тому що в них є стійкі й передбачувані характеристики тертя, чим у більшості напівметалевих компаундів. Кераміка забезпечує сталість «почуття» педалі, що залишається тим же самим, незалежно від того чи є колодки нагрітими при гальмуванні або холодними, тому що коефіцієнт тертя в них не знижується так швидко як у напівметалевих. NVH (шум, вібрація й психоакустична різкість) також менше в кераміки, таким чином, вони є менш гучними. Керамічні соклади можуть бути дуже складними й використати 18 - 20 різних компонентів у формулі, включаючи різні наповнювачі й змащення, що придушують коливання й шум. Типовий напівметалевий склад, у порівнянні, може містити тільки вісім або дев'ять компонентів. Хоча напівметалеві колодки демонструють кращу зносостійкість при більше високих температурах, кераміка працює точно також, якщо не краще, при більше низьких температурах, що характерно для середнього водія. Отже, термін служби таких колодок часто зростає. Низький рівень пилу - інша позитивна особливість кераміки. Кольори більшості керамічних матеріалів - ясно-сірі кольори, таким чином, пил від їхнього зношування менш помітна на колесах (на відміну від деяких матеріалів колодок NAO, які роблять темно-коричневий або вугільний пил, що осідає на колісних дисках). Карбоно-металеві колодки Керамічні гальмові колодки представляють новітні досягнення в технології гальмових колодок, але це не обов'язково означає, що традиційні карбоно-металеві колодки повністю застаріли. Карбоно-металеві колодки стали заміняти традиційні азбестові гальмові колодки на початку 1980-х. Кераміка вперше була використана в 1994 році. Карбоно-металіки використають компаунд, що складається з мінеральних волокон, араміду (полімер, також використається в бронежилетах), целюлози, скляної крихти й металу. Керамічні колодки використають керамічний порошок, арамид, інші пластики, а також можуть містити в собі невелика кількість металу. Кераміка при гальмуванні вібрує на більше високій частоті, чим може чути людське вухо. Це робить їх набагато тихіше в роботі, чим піддані скрипу металеві. Металеві колодки використають чорний компаунд, що акумулює електростатичний заряд. Це означає, що металіки часто покривають колісні диски чорним пилом - проблема, що керамічні колодки не викликають. Загалом, металіки мають широкий температурний діапазон для оптимального гальмування, але можуть дуже швидко губити свою 51
ефективність при високих температурах. Кераміка працює в більше вузькому діапазоні, але проявляє себе набагато краще при більше високих температурах гальмування. Напівметалеві гальмові колодки Як видно з назви, напівметалеві гальмові колодки частково складаються з різних металів. Вони можуть містити в собі невеликі елементи сталевої стружки, металевого дроту й порошку заліза. Напівметалеві гальмові колодки можуть також містити графіт і мідь. Синтетичний компаунд використається, щоб об'єднати всі ці матеріали разом і додати гальмовим колодкам свою форму. Загалом, напівметалеві колодки містять від 30 до 65 відсотків металу. Керамічні гальмові колодки складаються в основному з керамічних волокон. Як напівметалеві, так і керамічні гальмові колодки мають певні переваги й недоліки в порівнянні з іншими типами гальмових колодок. Полметалеві гальмові колодки твердіше, ніж керамічні, і тому зношуються й вимагають заміни не так швидко. Крім того, напівметалеві колодки добре відводять тепло від гальмового диска й запобігають його деформації при високих температурах. Напівметалеві колодки також недорогі. Через свого більше м'якого состава, керамічні гальмові колодки тихі й забезпечують плавне й стабільне гальмування. Напівметалеві гальмові колодки є стандартними на більшості нових автомобілів, у першу чергу через їхню низьку вартість. Однак, оскільки вони мають більшу твердість, зношування гальмових дисків відбувається швидше, що вимагає більше частої їхньої заміни. Напівметаліки також схильні до періодичного скрипу, коли металеві частки, що втримуються в компаунді, піддаються тертю об гальмовий диск. Вони будуть продовжувати робити скрип поки не зітруться самі, або не зносять диск у місці їхнього взаємного контакту. Керамічні колодки коштують дорожче й зношуються швидше. Керамічні колодки на основі кевлару У боротьбі за усунення недоліків напівметалевих гальмових колодок, таких як шум, зношування й пил, виникли дві технології виробництва фрикційної основи гальмових колодок: компаунди на основі кевлару й кераміки. Кожне із цих полімерних з'єднань показало свої сильні й слабкі місця. Напівметалеві гальмові колодки були розроблені для рішення проблеми великого виділення тепла, виробленого компактними дисковими гальмовими системами в 1980-х роках. Як результат, ми почали спостерігати збільшення зношування гальмових дисків, пил, і скрип (поряд з іншими шумами). Для покупців автомобілів із цими колодками це було головним болем, а механіки боролися із цими проблемами щодня. Для рішення цих проблем в 1990-і роки почали використати компаунди на основі кевлару. Складаються з кевлару й стали, вони як і раніше вважаються напівметалевими колодками, але більше висока концентрація кевлару значно 52
знизила рівні шуму. Був досягнутий низький рівень пилоутворення, але зношування залишається проблемою. Керамічні колодки, здається, можуть вирішити всі ці проблеми. Пил, надмірне зношування й шум – все це, як видно, іде в минуле. Однак недолік керамічних колодок проявляється під час холодної погоди. Перші кілька гальмувань на кераміку при початку руху показують зниження ефективності гальмування. Після нагрівання колодок, ця проблема зникне. Порівняння теплового діапазону показує, як кевлар, так і кераміка, мають більше високу термостійкість, чим заводські напівметалеві колодки. Однак, незважаючи на те, що колодки на основі кевлару дійсно показують поліпшення характеристик по термостабільності, вони не стійки до екстремального перегріву й не відновлюють свої властивості так само швидко, як керамічні колодки. Керамічні колодки кращі, з погляду здатності протистояти й відновлювати свої властивості при нагріванні, через чудову здатність поглинати й розсіювати тепло. Це запобігає перегріву гальм. Недолік – зниження гальмівної сили при початку руху. Шумові характеристики кераміки поза конкуренцією. Оскільки керамічні колодки не містять сталевих волокон, шум, створюваний ними, лежить поза діапазоном сприйняття людського слуху. Кевларові колодки як і раніше містять сталеві волокна, хоча й у набагато меншому обсязі, чим традиційні напівметалеві. Це приводить до зниження шуму, але не повної його ліквідації як у кераміки. Немає гальмових колодок, невиробляючих пилу. Пил з'являється неминуче через зношування колодок і дисків. Кевларові колодки ще мають проблему пилу, хоча й значно меншу через низький зміст у них стали. Керамічні колодки теж «порошать», але цей пил має світлі кольори, і не притягається до колісних дисків (її менше й вона менш помітна). Тому, коли мова йде про проблему гальмового пилу, перевага на стороні кераміки. Колодки на основі кевлару - певний крок уперед від стандартних напівметалевих колодок. Вони мають перевагу над керамікою при «холодному» гальмуванні. Однак керамічні колодки мають невелика перевага в будь-яких інших аспектах.[18] Кріплення гальмівних накладок Кріплення гальмівних накладок до колодок виконують клеєвими (Рис. 43), заклепковими (Рис. 44) та гвинтовими з’єднаннями (Рис. 45). Для приклеювання накладок використовують спеціальні жаростійкі клейові суміші. Опір зсуву приклеєних накладок в 2-3 рази вище ніж у приклепаних, а працювати такі накладки можуть до 80-90% зносу. Але процес склеювання набагато складніший ніж кріплення заклепками. [19]
53
Рисунок 43– Гальмівна колодка з’єднана з колодкою шаром жаростійкого клею
Рисунок 44 – Кріплення гальмівної накладки до колодки за допомогою заклепок
Рисунок 45 – Кріплення гальмівної накладки до колодки за допомогою згвинтів 54
Маркування гальмівних колодок Гальмівні колодки, для використання на європейському ринку повинні одержати схвалення Європейської Економічної Комісії (Economic Commission for Europe) за відповідність продукції новому єдиному загальноєвропейському стандарту ЕСЕ R-90. Даний розділ правил описує правила техніки безпеки, застосовувані до гальм, і один з пунктів говорить, що гальмові колодки повинні повністю відповідати оригінальним колодкам, установленим заводом-виготовлювачем автомобіля. Маркування R-90 на продукції свідчить про те, що Ви одержуєте точний еквівалент оригінальної гальмової колодки, а найчастіше й переважаючий його. Перед знаком відповідності (90R) вказується країна, де була виконанна сертифікація. Наприклад, E1 - Німеччина, Е2 - Франція, Е3 - Італія, E11 Великобританія. [20]
Рисунок 46 – Маркування гальмівної колодки Контроль зношування гальмівних колодок Зношування гальмівних колодок контролюють теж просто. Датчик пластикова вставка у фрикційній накладці, усередині її - сердечник з м'якого металу (він не повинен «бити» гальмовий диск), до сердечника від блоку індикації йде проведення, на нього поданий «плюс». Коли зношування накладки досягне гранично припустимого, гальмовий диск увійде в контакт із датчиком зношування, при замиканні електричного ланцюга на блоці індикації спалахне стилізоване зображення колодок. Виходить, пора їх уважно оглянути й прийняти вірне рішення. Слабке місце ланцюга проведення біля датчика, що страждає від бруду й корозії. [21] Схема датчика зношування гальмової колодки показана на рисунку 47. 55
1 - датчик; 2 - колодка; 3 - гальмовий диск
Рисунок 47 - Схема датчика зношування гальмової колодки Робочі гальмівні циліндри барабанних гальмівних механізмів
Рисунок 48 - Робочий гальмівний циліндр заднього гальмівного механізму барабанного типу (загальний вигляд) 56
Рисунок 49 – Робочий гальмівний циліндр заднього гальмівного механізму барабанного типу (розріз) Колісний циліндр закріплений на опорному диску гальмівного механізму. У його корпусі 2 (Рис. ) установлені два поршні 6 й 10, що впливають через штовхачі 1 й 5 на колодки гальма. Поршні ущільнені манжетами 4 круглі перетини. У корпусі виконані два отвори. У нижній отвір 8 ввернуть штуцер трубопроводу; у верхній отвір 3 — пропускний клапан, призначений для видалення повітря із привода при його заповненні рідиною. У колісних циліндрах іноді використовують пристрої, що автоматично підтримують між колодками й барабаном гальма необхідний зазор. Так, наприклад, в автомобіля «Волга» на поршні надіті розрізні кільця 7 й 9, вставлені в циліндр зі значним натягом. Кожен поршень має осьове переміщення щодо кільця в межах зазору, обмеженого буртиком на внутрішньому кінці поршня. Під час гальмування усередині циліндра створюється тиск рідини, під дією якого поршень переміщається й віджимає гальмівну колодку. У міру зношування фрикційної накладки хід поршня при гальмуванні стає більше й наступає момент, коли він своїм буртиком пересуває завзяте кільце, переборюючи зусилля його посадки. При зворотному переміщенні колодки під дією стяжної пружини упорне кільце залишається в новому положенні, тому що зусилля стяжної пружини недостатньо, щоб зрушити його назад. Таким чином, досягається компенсація зношування накладок й автоматично встановлюється мінімальний зазор між колодками й барабаном.
57
Рисунок 50 - Робочий гальмівний циліндр переднього гальмівного механізму барабанного типу (загальний вигляд) Колісний циліндр гальмового механізму переднього колеса діє тільки на одну колодку, тому відрізняється від колісного циліндра заднього колеса зовнішніми розмірами й кількістю поршнів: у циліндрі заднього колеса розміщені два поршні, у циліндрі переднього - один. Всі інші деталі циліндрів, за винятком корпуса, однакові по конструкції.[12, 22] Гальмівні трубопроводи Металеві трубопроводи Для з’єднання елементів гальмівної системи використовуються металеві трубопроводи зі сталі (Рис. 51) та міді (Рис. 52). В останні роки автовиробники відмовились від сталевих трубопроводів, через їх підвищену корозійну вразливість.
Рисунок 51 – Сталевий трубопровід з наконечником
58
Рисунок 52 – Мідний трубопровід з наконечниками Гальмівні шланги Разом зі стійкістю до високого тиску, трубопроводи гальмової системи мають бути гнучкими та допускати деформацію. Стосовно металевих частин проблем немає, але необхідні і шланги. Шланги бувають двох основних типів: Гумові шланги Маркуються гальмівні шланги цифрами 4806.58, де 4806 – шланг гальмівний, а 58 – конструктивна модифікація. Гальмові шланги складаються з трьох частин. Внутрішній шар є стійким до корозії та впливу гальмової рідини, виготовляється зі спеціально розроблених компаундів (зазвичай на основі PTFE / Teflon®) та призначений для утримання гальмової рідини. Навколо нього сталева сітка – вона надає міцності та дозволяє протистояти тиску та деформації. І зовнішній шар – це гума, яка захищає все, що під нею, від впливу атмосфери. Ці три шари разом надають шлангу міцності, гнучкості та стійкості.
Рисунок 53 – Будова гумового гальмівного шланга
59
Шланги з сталевим обплетенням Шланги з сталевим обплетенням відрізняються дизайном. Вони мають тільки два шари – внутрішній, який утримує гальмову рідину та виготовлений на основі PTFE-полімерів, та зовнішнє сталеве плетіння, яке надає гнучкості та міцності. Шланги з сталевим обплетенням протистоять внутрішньому тиску краще, тому любителі тюнінгу часто встановлюють їх на своїх авто. Зворотньою стороною є те, що сталеве плетіння досить жорстке і якщо воно треться по кузову автомобіля, він завдає шкоди поверхні, навіть якщо це сплав. Щоб запобігти цьому, деякі виробники шлангів вдягають на них третій шар – тонкий прозорий футляр, призначений для запобігання стиранню та протиранню.
Рисунок 54 – Будова армованого гальмівного шланга Гальмівна рідина Безвідмовність гальм - найважливіша умова безпеки керування автомобілем, тому до гальмових рідин пред'являються досить високі вимоги. Але їхні властивості неминуче погіршуються в процесі експлуатації, що вимагає повної заміни з періодичністю, передбаченої виробником. Загальні відомості При натисканні на педаль гальма зусилля за допомогою гідравлічного приводу передається до колісним (робочим) гальмівним механізмам, що зупиняють автомобіль за рахунок сил тертя. Якщо виділене при цьому тепло нагріє гальмову рідину понад допустиму для неї межу, вона закипить і виникнуть парові пробки. Суміш рідини й пара стане стисливою, педаль гальма може «провалитися» і відбудеться відмова в гальмуванні. Для виключення цього явища в гідроприводах використовують спеціальні гальмівні рідини. Їх прийнято класифікувати по температурі кипіння й по в'язкості відповідно до норм DOT – Department of Transportation (Міністерство транспорту, США). 60
Розрізняють температуру кипіння «сухої» рідини, що не містить води й «зволоженої» – зі змістом води 3,5%. В'язкість визначають при двох значеннях температури: +100°C й –40°C. Ці показники, що відповідають американському федеральному стандарту по безпеці автомобілів FMVSS № 116, представлені в таблиці.
Подібні вимоги містять інші міжнародні й національні стандарти - ISO 4925, SAE J 1703 і т.д. Гальмові рідини різних класів в основному застосовуються: - DOT 3 – для відносно тихохідних автомобілів з барабанними гальмами або дисковими передніми гальмами; - DOT 4 – на сучасних швидкохідних автомобілях з переважно диcковыми гальмами на всіх колесах; - DOT 5.1 – на дорожніх спортивних автомобілях, де теплові навантаження на гальма значно вище. Примітка. Рідини класу DOT 5 на звичайних транспортних засобах практично не застосовуються. Експлуатаційні вимоги Крім основних – по температурі кипіння й величині в'язкості, гальмові рідини повинні відповідати іншим вимогам. Відсутність негативного впливу на гумові деталі. Між циліндрами й поршнями гідроприводу гальм установлені гумові манжети. Герметичність цих з'єднань підвищується, якщо під впливом гальмової рідини гума збільшується в обємі (для імпортних матеріалів допускається розширення не більше 10%). У процесі роботи ущільнення не повинні надмірно розбухати, давати усадку, губити еластичність і міцність. Захист металів від корозії. Вузли гідроприводу гальм виготовляються з різних металів, з'єднаних між собою, що створює умови для розвитку електрохімічної корозії. Для її запобігання в гальмові рідини додають інгібітори корозії, що захищають деталі зі сталі, чавуну, алюмінію, латуні й міді. Змащення пар тертя. Змащувальні властивості гальмівної рідини визначають зношування робочих поверхонь гальмівних циліндрів, поршнів і манжетних ущільнень. 61
Стабільність при високих і низьких температурах. Гальмові рідини в інтервалі температур від мінус 40 до плюс 100°C повинні зберігати вихідні властивості (у певних межах), протистояти окислюванню, розшаровуванню, а також утворенню осадів і відкладень. Види гальмівних рідин та їх сумісність Гальмівні рідини складаються з основи (її частка 93–98%) і різних добавок, присадок, іноді барвників (інші 7–2%). По своєму складу вони діляться на мінеральні, гліколеві й силіконові. Мінеральні, що представляють собою різні суміші в пропорції 1:1 касторового масла й спирту, наприклад бутилового (червоно-жовтогаряча рідина «БСК»). Такі рідини наділені хорошими змащувальними і захисними властивостями, негігроскопічні, не агресивні до лакофарбових покриттів. Але вони не відповідають міжнародним стандартам за основними показниками – мають низьку температуру кипіння (їх не можна застосовувати на машинах з дисковими гальмами) і стають занадто вязкими вже при мінус 20°С. Мінеральні рідини не можна змішувати із гліколевими, інакше можливе набрякання гумових манжет вузлів гідроприводу й утворення згустків касторового масла. Гліколеві, що мають за основу полігліколи і їхні ефіри – групи хімічних сполук на основі багатоатомних спиртів. У них висока температура кипіння, гарні вязкісні й задовільні змащуючі властивості. Основним недоліком гліколевих рідин є гігроскопічність – схильність поглинати воду з атмосфери. В експлуатації це в основному відбувається через компенсаційний отвір у кришці бачка головного гальмового циліндра. Чим більше води розчинено в гальмовій рідині, тим нижче її температура кипіння, більше в'язкість при низьких температурах, гірше змащуваність деталей і сильніше корозія металів. Вітчизняні й імпортні гліколеві рідини класів DOT 3, DOT 4 й DOT 5.1 взаємозамінні, але змішувати їх небажано, тому що основні властивості при цьому можуть погіршуватися. На автомобілях, випущених більше двадцяти років тому, гума манжет може бути несумісної із гліколевими рідинами – для них необхідно використовувати тільки мінеральні гальмові рідини (або прийдеться міняти всі манжети). Силіконові, що виготовляють на основі кремні-органічних полімерних продуктів. Їхня в'язкість мало залежить від температури, вони інертні до різних матеріалів, працездатні в діапазоні температур від –100 до +350°С и не адсорбують вологу. Їхнє застосування зокрема обмежують недостатні змащувальні властивості. Засновані на силіконі рідини несумісні з іншими. Силіконові рідини класу DOT 5 варто відрізняти від полігліколевих DOT 5.1, тому що подібність найменувань може привести до плутанини. Для цього на упаковці додатково позначають: ДОТ 5 – SBBF («silicon based brake fluids» - гальмова рідина, заснована на силіконі). 62
DOT 5.1 – NSBBF («non silicon based brake fluids» - гальмова рідина, не заснована на силіконі).[23] У наш час для легкових автомобілів у країнах СНД випускаються наступні марки гальмових рідин: • БСК на основі касторового масла й бутилового спирту • «Нева» на основі етилкарбітолу й поліоксилпропіленгліколів • «Томь» на основі етилкарбітолу й боратів • «Роса» на основі боровмстких олігомерів оксиду етилену Гальмова рідина БСК має гарними що змазують, але незадовільними вязкістно-температурними властивостями. Крім того, вона корозійно-активна до міді й латуні. Через низьку температуру кипіння рідини БСК (117 °С) у літній період експлуатації в гідроприводі гальм можуть утворитися «парові пробки», тому вона може застосовуватися тільки для дуже старих моделей автомобілів з барабанними гальмовими механізмами. Гальмова рідина «Нева» з температурою кипіння 200 °С призначена для автомобілів, які експлуатуються в помірній кліматичній зоні. При зволоженні вона має низьку температуру кипіння й корозійно-агресивна до металів. Гальмова рідина «Томь» з температурою кипіння 205 °С застосовується для легкових і вантажних автомобілів. У її состав входять борати, що підвищують у порівнянні з рідиною «Нева» експлуатаційні властивості до рівня вимог американського стандарту DОТ-3. Гальмова рідина «Роса» з температурою кипіння 260 °С задовольняє вимогам стандарту DОТ-4 і допущена до застосування в легкових і вантажних автомобілях.[24] 3.5 Гідропривід високого тиску Гідропривід високого тиску або насосно-акумуляторний привід застосовується, наприклад, на кар'єрних самоскидах БелАЗ. Впливаючи на гальмову педаль у цьому приводі, водій не створює тиск у циліндрах гальм, а лише гідравлічно відкриває або закриває клапани двосекційного гідрокрана високого тиску. У свою чергу, ці секції підключені до гідроакумуляторів із запасом робочої рідини під більшим тиском і до гальмівних камер. Якщо гальмування не відбувається, секції гідрокрана не пропускають рідину в гальмівні циліндри. Коли натискається педаль гальма, спрацьовує головний циліндр тандемного типу, рідина від нього надходить на керування секціями крана, які, у свою чергу, відкриваються й пропускають рідину з гідроакумулятора до гальмівних механізмів. 3.4 Пневматичний гальмівний привід Загальна будова пневматичного приводу 63
Пневматичний гальмівний привід для загальмовування автомобіля або причепа використовує стиснене повітря. Переваги й недоліки пневматичного приводу багато в чому протилежні гідравлічному приводу. Так, до переваг відносять необмежені запаси й дешевину робочого тіла (повітря), збереження працездатності при невеликій розгерметизації, тому що можливий витік компенсується подачею повітря від компресора, можливість використання на автопоїздах для безпосереднього керування гальмами причепа, використання в інших пристроях, таких як пневматичний звуковий сигнал, привод перемикання багатоступінчастих коробок передач, підсилювач зчеплення, привод дверей автобуса, підкачування шин і т.п. Недоліками пневмоприводу є: великий час спрацьовування внаслідок повільного надходження стисненого повітря до порожнин робочих пристроїв через трубопроводи з малим діаметром, складність конструкції, більші маса й розміри агрегатів через відносно невеликий робочий тиск, можливість виходу з ладу при замерзанні конденсату в трубопроводах й апаратах при негативних температурах.
1 — ресивер; 2 — педаль; 3 — кран; 4 — гальмовий циліндр; 5 — пружина; 6 — шток гальмового механізму; 7 — гальмова колодка
Рисунок 55- Найпростіший пневматичний гальмівний привід автомобіля Найпростіший пневматичний гальмівний привід автомобіля (Рис. 55, а) складається з ресивера, у який подається стиснене повітря з компресора, 64
крана, що приводиться у дію від педалі, і гальмівної камери, шток якої пов'язаний з розтискним кулаком гальмівного механізму. При гальмуванні поворотна пробка крана з'єднує внутрішню порожнину гальмівної камери з ресивером і стиснене повітря, що впливає на діафрагму, приводить у роботу гальмоівний механізм (Рис. 55, б). Тиск повітря в гальмівній камері встановлюється такий же, як у ресивері. При повороті пробки крана в інше положення (а) стиснене повітря виходить із камери в атмосферу. Розтискний кулак повертається в первісне положення й відбувається розгальмовування. Розглянемо пневматичний привід гальм на прикладі автопоїзда КамАЗ. Гальмовий пневмопривід (Рис. 56) має джерело стисненого повітря — компресор 1. Компресор, регулятор 2 тиску, запобіжник З від замерзання конденсату в стисненому повітрі і конденсаційний ресивер 11 — живляча частина приводу, з якої очищене стиснене повітря під заданим тиском подається в решту частин пневмопри-воду і до інших споживачів стисненого повітря. Привід гальм розбитий на автономні контури, розділені захисними клапанами. Кожний контур діє незалежно від інших. Контур І приводу механізмів робочого гальма переднього моста складається з частини потрійного захисного клапана 5, ресивера 14 об'ємом 20 л з краном зливу конденсату і вимикачем контрольної лампи зниження тиску в ресивері, частини двострілкового манометра 20, нижньої секції двосекційного гальмового крана 16, клапана С контрольного виводу, клапана 18 обмеження тиску, двох гальмових камер 19, гальмових механізмів переднього моста, трубопроводів і шлангів між цими апаратами. Крім того, в контур входить трубопровід, що сполучає нижню секцію гальмового крана 16 з клапаном 26 керування гальмовими системами причепа з двопровідним приводом. Контур II приводу механізму робочого гальма заднього візка складається з частини потрійного захисного клапана, двох ресиверів 12 загальним об'ємом 40 л з кранами 15 зливу конденсату і вимикачем контрольної лампи падіння тиску в ресивері, частини двохстрілкового манометра 20, верхньої секції двосекційного гальмового крана 16, клапана В контрольного виводу, автоматичного регулятора 25 гальмових сил з пружним елементом, чотирьох гальмових камер 21, гальмових механізмів. У контур входить також трубопровід, що сполучає верхню секцію гальмового крана 16 з клапаном 26 керування гальмовими системами причепа. Контур III приводу механізмів запасного і стоянкового гальм, а також комбінованого приводу гальмових систем причепа (напівпричепа) складається з частини подвійного захисного клапана 4, двох ресиверів 13 загальним об'ємом 40 л з краном зливу конденсату і вимикачем контрольної лампи зниження тиску в ресивері, двох клапанів Еі В контрольних виводів, крана9 керування стоянковим гальмом, прискорювального клапана 24, частини двомагістрального перепускного клапана 23, чотирьох пружинних енергоакумуляторів 21, вимикача 22 контрольної лампи стоянкового гальма, 65
клапана 26 керування гальмовими системами причепа з двопровідним приводом, одинарного захисного клапана 27, клапана 29 керування гальмовими
66
подвійний захисний клапан; 5 — потрійний 67 захисний клапан; 6 — пневмоциліндр
1 - компресор; 2 — регулятор тиску; 3 — запобіжник від замерзання; 4 — приводу важеля зупинки двигуна; 7 — пневмоциліндри приводу заслінок допоміжного гальма; 8 — кран керування допоміжним гальмом; 9 — кран керування стоянковим гальмом; 10 — кран аварійного розгальмовування; 11 — конденсаційний ресивер; 12 — ресивери контура ІІ; 13 — ресивер контура ІІІ; 14 — ресивер контура /; 75 — кран зливу конденсату; 16 — двосекційний гальмовий кран; 17 — вимикач електромагнітного клапана причепа; 18 — клапан обмеження тиску; 19 — гальмові камери типу 24; 20 — манометр; 21 — гальмові камери типу 20/20 з пружинним енергоакумулятором; 22 — вимикач стоянкового гальма; 23 — двомагістральний перепускний клапан; 24 — прискорювальний клапан; 25 — автоматичний регулятор гальмових сил з пружним елементом; 26— клапан керування гальмовими системами причепа з двохпровідним приводом; 27 — одинарний захисний клапан; 28 — роз'єднувальний кран; 29 — клапан керування гальмовими системами причепа з однопровідним пневмоприводом; ЗО — вимикач сигналу гальмування; 31 — сполучна головка типу «Палм»; 32 — сполучна головка типу А; А — клапан контрольного виводу живильної магістралі; Е і В — клапан контрольних виводів контура ІІІ; О — клапан контрольного виводу контура ІІ; С — клапан контрольного виводу контура ІІІ — до споживача
Рисунок 56 - Пневмопривід гальмових механізмів автомобіля КамАЗ-5320 системами причепа з однопровідним приводом, трьох роз'єднувальних кранів 28, трьох сполучних головок (однієї головки 32 типу А однопровідного приводу гальмових систем причепа і двох головок 31 типу «Палм» двопровідного приводу гальмових систем причепа), пневмоелектричного вимикача ЗО сигналу гальмування, трубопроводів і шлангів між цими апаратами. Контур IV приводу механізмів допоміжного гальма та інших споживачів складається з частини подвійного захисного клапана 4, пневматичного крана 8, двох циліндрів 7 приводу заслінок, пневматичного циліндра 6 приводу важеля зупинки двигуна, пневмоелектричного вимикача 17 електромагнітного клапана причепа, трубопроводів і шлангів між цими апаратами. Свого ресивера і контрольної лампи зниження тиску контур IV не має. Від контура IV приводу механізмів допоміжного гальма стиснене повітря надходить до додаткових споживачів: пневмосигнала, пневмопідсилювача зчеплення, приводу агрегатів трансмісії та ін. При описові складових частин і принципу роботи за основу прийнятий пневмопривід автомобіля КамАЗ-5320. Проте слід знати, що гальмові приводи інших автомобілів мають свої відмінні особливості. Так, наприклад, у автомобілів КамАЗ-5410 і -54112 блок захисних клапанів складається з потрійного захисного клапана, через який заповнюються стисненим повітрям контури І і II, а також одинарного захисного клапана, через який заповнюється контур ІІІ; контур IVзаповнюється від контура Іабо II.
68
Робота пневмоприводу Стиснене повітря з компресора 1 (див. рис. 16.2) через регулятор 2 тиску, запобіжник З від замерзання, конденсаційний ресивер 11 надходить до блоку захисних клапанів. Блок складається з подвійного 4 і потрійного 5 клапанів, які розподіляють повітря по повітряних ресиверах 12, 13 і 14. Захисні клапани забезпечують спочатку заповнення ресиверів 13 контуру III, а потім вже ресиверів решти контурів, оскільки подвійний захисний клапан відкривається зразу ж при подачі в нього стисненого повітря. Привід робочого гальма заповнюється повітрям з ресиверів 12 загальним об'ємом 40 л і ресивера 14 об'ємом 20 л. При натисканні педалі гальма повітря з нижньої секції гальмового крана 16 через клапан 18 обмеження тиску надходить у гальмові камери 19, які приводять у дію гальмові механізми передніх коліс. З верхньої секції гальмового крана через регулятор 25 гальмових сил повітря подається в гальмові камери 21 гальмових механізмів коліс заднього візка. Одночасно від обох контурів робочого гальма повітря окремими магістралями надходить до клапана 26 керування гальмами причепа з двопровідним приводом. Запасне (стоянкове) гальмо не гальмує автомобіль при горизонтальному положенні рукоятки крана 9, коли повітря з ресивера 13 надходить у керуючу частину прискорювального клапана 24, утримуючи його у відкритому положенні. При цьому також забезпечується подача стисненого повітря з ресиверів в енергоакумулятори гальмових камер 21. Поворот рукоятки крана у напрямі вертикального положення викликає зниження тиску в керуючій частині прискорювального клапана за рахунок виходу повітря через атмосферний вивід крана 9. Прискорювальний клапан перекриває доступ повітря з ресиверів 13 в енергоакумулятори і відкриває вихід стисненого повітря з них в атмосферу. Зусилля пружини передається на шток гальмової камери, відбувається гальмування автомобіля. Інтенсивність гальмування залежить від кута повороту рукоятки крана. Для загальмовування автомобіля на стоянці рукоятку крана 9 встановлюють у вертикальне положення і фіксують. При цьому стиснене повітря з порожнин енергоакумуляторів видаляється повністю. Гальмування здійснюється з повною ефективністю. Аварійне розгальмовування за відсутності тиску в ресиверах 13 запасного і стоянкового гальм, але за наявності стисненого повітря в ресиверах 12 і 14 робочого гальма можна здійснити натисненням кнопки «Аварійне розгальмовування». При цьому стиснене повітря з ресиверів робочого гальма через потрійний захисний клапан 5, відкритий кран 10, двомагістральний клапан 23 надходить у пружинні енергоакумулятори, розгальмовуючи гальмові механізми заднього візка. При відпусканні кнопки повітря виходить в атмосферу через атмосферний вивід пневмокрана. Потрійний захисний клапан 5 дозволяє відбирати повітря з ресиверів робочого гальма до встановлення заданого тиску в них. 69
Крім того, автомобіль можна розгальмувати підключивши зовнішнє джерело стисненого повітря (гаражна пневмомережа, колесо автомобіля тощо), яке має тиск 638-785 кПа, до клапана контрольного виводу А конденсаційного ресивера 11, до клапана контрольного виводу В ресивера 13 або до клапана контрольного виводу Е. Допоміжне гальмо вмикається при натисненні кнопки крана, при цьому стиснене повітря з ресивера 11 через подвійний захисний клапан 4 надходить у пневмоциліндри 6 і 7. Оскільки шток циліндра 6 з'єднаний з важелем зупинки, то останній, переміщуючись, припиняє подачу палива. Штоки циліндрів 7, з'єднані з важелями заслінок механізму допоміжного гальма, повертають заслінки, які перекривають приймальні труби глушника. Контакти пневмо-електричного вимикача 17, встановленого в магістралі перед пневмоциліндрами 7, замикаються, вмикаючи ланцюг електромагнітного клапана гальм причепа (напівпричепа). Будова і робота апаратів системи живлення стисненим повітрям Система живлення пневмоприводу гальм стисненим повітрям включає компресор 1 (Рис. 57), регулятор 2 тиску, запобіжник З від замерзання конденсату і конденсаційний ресивер 4, з якого очищене стиснене повітря під заданим тиском подається в решту частин пневматичного гальмового приводу та до інших споживачів.
1 — компресор; 2 — регулятор тиску; 3 — запобіжник від замерзання; 4 — ресивер конденсаційний; А — клапан контрольного виводу
Рисунок 57 - Схема живильної магістралі Компресор (Рис. 58) поршневого типу, двоциліндровий, одноступеневого стиску, продуктивністю 220 л/хв при частоті обертання колінчастого вала 2000 хв^1 і протитиску 700 кПа; встановлений на передньому торці картера маховика. Привід компресора шестерінчастий від розподільних шестерень; охолоджування головки від системи охолодження, його деталі змащуються маслом, що подається із системи мащення двигуна.
70
1 — шестірня приводу; 2 — замкова шайба; 3 — гайка кріплення шестірні; 4 — ущільнювач; 5 — ущільнювальна пружина; 6 — сегментна шпонка; 7—колінчастий вал; 8 — кульковий підшипник; 9 — картер; 10 — вкладиш шатуна; 11 — шатун; 12 — пробка; УЗ — маслознімне кільце; 14 — палець поршня; 15 — компресійне кільце; 16 — поршень; 17 — головка циліндрів; 18 — прокладка головки циліндрів; 19 — блок циліндрів; 20 — штуцер підведення охолодної рідини; 21 — відбивна пластина; 22 — прокладка задньої кришки картера; 23 — задня кришка картера; 24 — прокладка нижньої кришки компресора; 25 — нижня кришка картера
Рисунок 58- Будова компресора При переміщенні поршнів компресора від верхньої мертвої точки до нижньої в циліндрах збільшується об'єм і створюється розрідження. Повітря через повітроочисник і впускний трубопровід двигуна надходить у циліндри компресора через пластинчасті впускні клапани, які відкриваються під дією різниці тиску. При переміщенні поршнів до верхніх мертвих точок впускні клапани закриваються під дією пружин і стиснене поршнями повітря витісняється в ресивери через пластинчасті нагнітальні клапани. По досягненні тиску 700-750 кПа регулятор тиску сполучає нагнітальну магістраль з атмосферою, припиняючи подачу повітря в пневмосистему. Коли тиск у нагнітальній магістралі знизиться до 620-650 кПа, регулятор перекриває вихід повітря в атмосферу і компресор знову починає нагнітати повітря в пневмосистему. 71
Регулятор тиску (Рис. 59) автоматично підтримує тиск у системі пневматичного приводу гальм у межах 620—750 кПа, оберігає пневмосистему від перевищення граничного тиску (>1000—1350 кПа) і захищає пневмосистему від забруднення.
І — ввід від компресора; ІІ, IV— атмосферні виводи; ІІІ — вивід у пневматичну систему; 1 — розвантажувальний клапан; 2 — фільтр; 3 — пробка каналу відбору повітря; 4 — випускний клапан; 5 — врівноважуюча пружина; 6 — слідкуючий поршень; 7,8, 11 — канали; 9 — зворотний клапан; 10 — впускний клапан; 12— розвантажувальний поршень
Рисунок 59 – Будова регулятора тиску
72
а— положення при тиску в системі менше 700-750 кПа; б — положення при спрацьовуванні клапана регулятора (тиску системі 700-750 кПа); І — ввід від компресора; ІІ, IV— атмосферні виводи; ІІІ — вивід у пневматичну систему Рисунок 60 – Принцип роботи регулятора тиску Якщо тиск у системі менше 700-750 кПа, стиснене повітря від компресора через ввід / регулятора, фільтр 2 і канал // подається в кільцевий канал 8 і далі через зворотний клапан 9 і вивід III — в ресивери яневмосистеми автомобіля. Одночасно по каналу 7 стиснене повітря проходить у порожнину А під поршень 6, навантажений врівноважуючою пружиною 5. При цьому випускний клапан 4, що сполучає порожнину Б над розвантажувальним поршнем 12 з атмосферою через вивід III, відкритий, а впускний клапан 10, через який стиснене повітря підводиться в порожнину Б, під дією пружини закритий. Розвантажувальний клапан /під дією пружини в поршні 12 також закритий. Поршень 12 утримується у верхньому положенні. При досягненні тиску 700-750 кПа в порожнині А поршень 6, подолавши зусилля врівноважуючої пружини 5, переміщується вгору. При цьому випускний клапан 4 закривається, впускний клапан 10 відкривається і стиснене повітря з порожнини А надходить у порожнину Б. Розвантажувальний клапан 1 відкривається, пропускаючи стиснене повітря з компресора через вивід IV в атмосферу разом з конденсатом, що накопичився в порожнині. В результаті тиск у каналі 8 падає і зворотний клапан 9 закривається. Компресор у цьому випадку працює в розвантаженому режимі без протитиску. 73
При зниженні тиску до 620-650 кПа у виводі III поршень 6 під дією пружини 5 переміщується вниз, клапан 10 закривається, а випускний клапан 4 відкривається, сполучаючи порожнину Б з атмосферою через вивід II. При цьому розвантажувальний поршень 12 під дією пружини клапана 1 займає верхнє положення, клапан 1 притискується до сідла, роз'єднуючи ввід /з атмосферою, і компресор знову нагнітає стиснене повітря в пневмосистему. Якщо регулятор не спрацює при тиску 700-750 кПа, то розвантажувальний клапан 1 при досягненні в пневмосистемі тиску 1000-1350 кПа відкривається, долаючи опір пружин. При цьому вивід / сполучається з атмосферою, запобігаючи підвищенню тиску вище вказаного значення. Для приєднання спеціальних пристроїв регулятор тиску має вивід, закритий різьбовою пробкою 3. Крім того, передбачений клапан відбору повітря для накачування шин, який закритий ковпачком. При накручуванні штуцера шланга для накачування шин клапан утеплюється, відкриваючи вхід у пневмосистему. Перед накачуванням шин тиск у ресиверах слід знизити до тиску, що відповідає ввімкненню регулятора, оскільки під час холостого ходу не можна проводити відбір повітря. Запобіжник від замерзання (рис. 61) призначений для запобігання замерзання конденсату в трубопроводах і приладах пневматичного гальмового приводу.
1 — пружина; 2 — нижній корпус; 3 — гніт; 4, 9, 12 — ущільнювальні кільця; 5— сопло; 6 — пробка з ущільнювальним кільцем; 7 — верхній корпус; 8 — обмежувач тяги; 10 — тяга; 11 — обойма; 13 — упорне кільце; 14 — пробка; 15 — ущільнювальна шайба
Рисунок 61 - Запобіжник від замерзання
74
Нижній корпус 2 запобіжника чотирма болтами сполучений з верхнім корпусом 7. Обидва корпуси виготовлено з алюмінієвого сплаву. Для герметизації стику між корпусами прокладено ущільнювальне кільце 4. У верхньому корпусі змонтований вимикаючий пристрій, що складається з тяги 10 із запресованою в неї рукояткою, обмежувача тяги 8 і пробки 6 з ущільнювальним кільцем. Тяга у верхньому корпусі ущільнюється гумовим кільцем 9. У верхньому корпусі знаходиться також обойма 11 з ущільнювальним кільцем 12, яка утримується упорним кільцем 13. Між дном нижнього корпусу і пробкою 6 встановлений гніт 3, що розтягується пружиною 1. Гніт закріплений на пружині за допомогою хвостовика тяги і пробки 14. У наливному отворі верхнього корпусу встановлена пробка з покажчиком рівня спирту. Зливний отвір нижнього корпусу заглушений пробкою 14 з ущільнювальною шайбою 15. У верхньому корпусі встановлено також сопло 5 для вирівнювання тиску повітря в нижньому корпусі при вимкненому положенні. Місткість резервуара запобіжника може бути 200 або 1000 см3. Коли рукоятка тяги знаходиться у верхньому положенні, повітря, що нагнітається компресором у ресивер проходить мимо ґноту Зі захоплює із собою спирт, який відбирає з повітря вологу і перетворює її на незамерзаючий конденсат. При температурі навколишнього повітря вище +5°С запобіжник слід вимкнути. Для цього тяга опускається в крайнє нижнє положення, повертається і фіксується за допомогою обмежувача тяги. Пробка 6, стискаючи розташовану всередині ґноту пружину, входить в обойму і відділяє нижній корпус, що містить спирт, від пневмоприво-ду внаслідок чого випаровування спирту припиняється. Будова і робота апаратів системи пневмоприводу робочого гальма Пневмопривід робочого гальма розділений на два контури: І забезпечує гальмування коліс переднього моста, II — гальмування коліс заднього візка. Пневмопривід гальм переднього моста (контур і) складається з частини потрійного захисного клапана 6 (Рис. 62), ресивера 5 місткістю 20 л з краном зливу конденсату і датчиком зниження тиску, верхньої частини двострілкового манометра 7, нижньої секції двосекційного гальмового крана 2, клапана 9 контрольного виводу С, клапана 8 обмеження тиску, двох гальмових камер І типу 24, гальмових механізмів переднього моста, трубопроводів і шлангів між цими апаратами.
75
а — при гальмуванні; б— при розгальмовуванні; 1 — камера гальмова передня; 2 — кран гальмовий двохсекційний; 3 — зумер; 4 — лампа сигнальна; 5 — ресивер; 6—клапан захисний потрійний; 7 — манометр; 8 — клапан обмеження тиску; 9 — клапан контрольного виводу(В)
Рисунок 62 - Схема пневмоприводу гальм переднього моста Потрійний захисний клапан (Рис. 63) призначений для: розділення стисненого повітря, що надходить від компресора, на два основних і один додатковий контури; автоматичного вимкнення одного з контурів у разі порушення його герметичності і збереження стисненого повітря в герметичних контурах; збереження стисненого повітря у всіх контурах у разі порушення герметичності живильної магістралі; живлення додаткового контура від двох основних контурів (доки у них не знизиться тиск до заданого рівня). Алюмінієвий корпус 1 клапана має чотири виводи: один великий (від компресора) і три малих. Для герметизації між корпусом 1 і напрямною 20 76
встановлено гумове кільце. Зусилля пружин 6, 9 і 18 регулюється за допомогою гвинтів 8, встановлених у кришках 2. У різьбові отвори кришок 2 вставлені гумові заглушки 7, які оберігають різьбу і внутрішні порожнини кришок від забруднення, а також закривають у них атмосферні отвори.
1 — корпус; 2 — кришка; 3, 12, 75 — клапани; 4, 10, 17 — напрямні пружини; 5, 11, 16 — діафрагми; 6, 9, 18 — пружини; 7 — заглушка; 8 — регулювальний гвинт; 13, 14 — зворотні клапани; 19 — тарілка пружини; 20 — напрямна; 21 — пружина зворотного клапана; 22 — тарілка пружини зворотного клапана; 23 — пружина клапана
Рисунок 63 - Потрійний захисний клапан Стиснене повітря, що надходить у потрійний захисний клапан з живильної магістралі, досягши заданого тиску відкриття, який встановлюється зусиллям пружин 6 і 9, відкриває клапани Зі 12 і надходить через виводи в два основні контури. Одночасно стиснене повітря, тисне на діафрагми 5 і 11, підіймає їх. Після відкриття зворотних клапанів 13 і 14 стиснене повітря надходить до клапана 15, відкриває його, через вивід проходить у додатковий контур, одночасно піднімаючи діафрагму 16. При розгерметизації одного з основних контурів відбувається зниження тиску всередині корпусу. Внаслідок цього клапан справного основного контура і зворотний клапан додаткового контура закриваються, запобігаючи падінню тиску в цих контурах. При зниженні тиску на вході в корпус до заданого рівня клапан несправного контура закривається. Стиснене повітря від компресора поповнює справний основний контур через зворотний клапан. У пошкоджений контур повітря не надходить. Досягши тиску повітря на вході в клапан вище заданого рівня клапан несправного контура відкривається і надлишок повітря виходить через нього в атмосферу. Тиск при цьому підтримується постійним і повітря не надходить у справні контури. Подальше наповнення стисненим повітрям справних контурів 77
відбуватиметься тільки після падіння тиску в цих контурах внаслідок витрати повітря. Клапани справних контурів відкриваються під дією тиску (що є в цих контурах) повітря на діафрагми і тиску повітря в порожнині під клапанами, чим полегшується відкриття клапанів справних контурів. Таким чином, у справних контурах підтримуватиметься тиск, відповідний тиску відкриття клапана несправного контура, а надлишки стисненого повітря при цьому виходитимуть через несправний контур. При відмові в роботі додаткового контура тиск падає в двох основних контурах і на вході в клапан. Це відбувається доти, поки не закриється клапан 15 додаткового контура. При подальшому надходженні стисненого повітря в потрійний захисний клапан в основних контурах підтримуватиметься тиск на рівні відкриття клапана 15 додаткового контура. У разі припинення подачі стисненого повітря в потрійний захисний клапан закриваються клапани 3 і 12 основних контурів, запобігаючи тим самим зниженню тиску у всіх трьох контурах. У разі припинення подачі стисненого повітря в потрійний захисний клапан закриваються клапани 3 і 12 основних контурів, запобігаючи тим самим зниженню тиску у всіх трьох контурах. Ресивери служать для накопичення стисненого повітря і живлення ним приладів гальмового пневмоприводу, а також для живлення інших споживачів і систем автомобіля. Так, на автомобілях КамАЗ встановлено шість ресиверів об'ємом по 20 л, чотири з них сполучені попарно, утворюючи єдиний об'єм 40 л. Ресивери встановлені на кронштейнах рами автомобіля і прикріплені до них хомутами. Двосекційний гальмовий кран (Рис. 64) призначений для керування виконавчими механізмами двоконтурного приводу робочого гальма автомобіля.
78
1 — важіль; 2 — упорний гвинт важеля; 3 — захисний чохол; 4 — вісь ролика; 5 — ролик; 6— штовхач; 7— корпус важеля; 8 — гайка; 9 — тарілка; 10, 16, 19, 27 — ущільнювальні кільця; 11 — шпилька; 12 — пружина слідкуючого поршня; 13, 24 — пружини; 14, 20 — тарілки пружин клапанів; 15 — малий поршень; 17 — клапан нижньої секції; 18 — штовхач малого поршня; 21 — атмосферний клапан 22 — упорне кільце; 23 — корпус атмосферного клапана; 25 — нижній корпус; 26 — пружина малого поршня; 28 — великий поршень; 29 — клапан верхньої секції; ЗО — слідкуючий поршень; 31 — пружний елемент; 32 — верхній корпус; 33 — пластина; І, ІІ — виводи до повітряних балонів; ІІІ, IV — виводи до гальмових камер відповідно задніх і передніх коліс
Рисунок 64 - Будова двосекційного гальмового крана Гальмовий кран встановлений на кронштейні, який прикріплений до лівого лонжерона рами з внутрішнього боку. 79
Рисунок 65 - Робота двосекційного гальмового крана Виводи І і II крана сполучені з ресиверами двох роздільних контурів приводу робочого гальма. Від виводів III і IV стиснене повітря надходить до гальмових камер. При натисненні на гальмову педаль зусилля передається через систему важелів і тяги приводу на важіль 1 крана і далі через штовхач б, тарілку 9 і пружний елемент 31 на слідкуючий поршень ЗО. Переміщуючись вниз, поршень ЗО спочатку закриває випускний отвір клапана 29 верхньої секції гальмового крана, а потім відриває клапан 29 від сідла у верхньому корпусі 32, відкриваючи прохід стисненому повітрю з виводу II у вивід III і далі до виконавчих механізмів одного з контурів. Тиск на виводі ІІІ підвищується доти, поки сила натиснення на важіль 1 не урівноважиться зусиллям, що створюється тиском на верхній поршень ЗО. Так здійснюється слідкуюча дія у верхній секції гальмового крана. Одночасно з підвищенням тиску на виводі /// стиснене повітря через отвір А потрапляє в порожнину В над великим поршнем 28 нижньої секції гальмівного крана. Переміщуючись униз, великий поршень закриває випускний отвір клапана 17 і відриває його від сідла в нижньому корпусі. Стиснене повітря з виводу І надходить до виводу IV і далі у виконавчі механізми іншого контура робочого гальма. Одночасно з підвищенням тиску на виводі IV підвищується тиск під поршнями 15 і 28, внаслідок чого врівноважується сила, що діє на поршень 28 зверху. Внаслідок цього на виводі IV також встановлюється тиск, відповідний зусиллю на важелі гальмового крана. Таким чином здійснюється слідкуюча дія в нижній секції гальмівного крана. При несправності верхньої секції гальмового крана нижня секція буде керуватись механічно через шпильку 11 і штовхач 18 малого поршня 15, повністю зберігаючи свою працездатність. При відмові нижньої секції гальмового крана верхня секція працює як завжди. 80
Педаль 7 приводу гальмового крана (Рис. 66) встановлена на кронштейні, укріпленому на підлозі кабіни. Нижнє плече педалі проходить через отвір у підлозі і тягою 6 з регулювальною вилкою 5 сполучено з переднім важелем 4. Вилка 5 призначена для регулювання положення педалі 7 гальмового крана. Для забезпечення повернення педалі в початкове положення нижнє плече її з'єднане пружиною 2 з кронштейном 3 переднього важеля 4, який кріпиться знизу до підлоги кабіни. Передній важіль встановлений на осі кронштейна 3. Довге плече важеля сполучено з тягою 6 педалі, коротке плече — з тягою 1 приводу проміжного важеля 9 маятникового типу.
1 — тяга проміжна; 2 — пружина; 3 — передній кронштейн; 4 — передній важіль; 5 — регулювальна вилка; 6 — тяга педалі; 7— педаль гальмового крана; 8 — захисний чохол; 9 — проміжний важіль; 10 — проміжний кронштейн; 11 — задня тяга; 12 — кронштейн гальмового крана; 13— гальмовий кран
Рисунок 66 - Привід двосекційного гальмового крана Клапан обмеження тиску (Рис. 67) призначений для зменшення тиску в гальмових камерах передньої осі автомобіля при гальмуваннях з малою інтенсивністю (для поліпшення забезпечення керованості автомобіля на слизьких дорогах), а також для швидкого випуску повітря з гальмових камер під час пригальмовування. Атмосферний вивід III ь нижній частині корпусу 1 закритий гумовим клапаном 18, який оберігає прилад від попадання в нього пилу і бруду. При гальмуванні стиснене повітря, що надходить з гальмового крана до виводу ІІ, тисне на малий поршень 14 і переміщує його вниз разом з клапанами 15 і 17. Поршень 13 залишається на місці до тих пір, поки тиск на виводі II не досягне рівня, що встановлюється регулюванням попереднього натягу врівноважуючої пружини 12. При русі поршня 14 вниз випускний клапан У 7 закривається, а впускний клапан 15 відкривається і стиснене повітря надходить від виводу ІІ до виводу І і далі до гальмових камер передніх коліс. Стиснене повітря до виводів І надходить до тих пір, поки тиск його на нижній торець поршня 14 (який має більшу площу, ніж верхній) не врівноважиться тиском повітря від виводу ІІ на верхній торець і клапан 15 не закриється. 81
І — вивід до гальмових камер передніх коліс;ІІ — вивід до гальмового крана, ІІІ — атмосферний ви¬від; 7 — корпус; 2 — тарілка пружини впускного кла¬пана; 3 — пружина; 4,5,8, 11 — ущільнювальні кільця; 6—упорне кільце; 7—шайба;9—кришка; 10 — регулювальна прокладка; 12 — врівноважуюча пружина; 13 — великий поршень; 14 — малий поршень; 15 — впускний клапан; 16 — стрижень клапанів; 17 — випускний клапан; 18 — атмосферний клапан
Рисунок 67 - Клапан обмеження тиску Таким чином, у виводі І встановлюється тиск, який відповідає співвідношенню площ верхнього і нижнього торців поршня 14. Це співвідношення зберігається доти, поки тиск у виводі II не досягне заданого рівня, після чого в роботу включається поршень 13, який також починає рухатися. Тим самим здійснюється слідкуюча дія у всьому діапазоні роботи клапана обмеження тиску. При зменшенні тиску у виводі ІІ (розгальмовування гальмового крана) поршні 13 і 14 разом з клапанами 15 і 17 переміщуються вгору. Впускний клапан 15закривається, а випускний 17 відкривається і стиснене повітря з виводів І, тобто гальмових камер передніх коліс, виходить в атмосферу через вивід III. Гальмова камера типу 24 (Рис. 68) призначена для приведення в дію гальмових механізмів передніх коліс автомобіля. Порожнина над мембраною 82
через штуцер 5 сполучена з магістраллю контура приводу гальм коліс переднього моста, порожнина під нею — з атмосферою через дренажні отвори в корпусі 3.
а — положення при гальмуванні; б— розгальмоване положення; 1 — захисний чохол; 2 — шток; 3 — корпус; 4 — кришка; 5 — штуцер; 6 — мембрана; 7 — опорний диск; 8 — пружина
Рисунок 68 - Гальмова камера типу 24 При гальмуванні (рис. 16.12, а) стиснене повітря через штуцер 5 у кришці 4 підводиться в порожнину А камери. Мембрана 6, прогинаючись, переміщує шток 2 і через регулювальний важіль повертає розтискний кулак. Останній притискує колодки до гальмового барабана із зусиллям, яке пропорційне тиску стисненого повітря, підведеного в гальмову камеру. При розгальмовуванні (при скиданні тиску в гальмовій камері(Рис. 68, б) шток із диском під дією пружини 8 повертається в початкове положення і повертає регулювальний важіль з розтискним кулаком, звільняючи гальмові колодки. Останні під дією стяжних пружин відходять від гальмового барабана. Пневмопривід гальм заднього візка (контур II) складається з частини потрійного захисного клапана 1 (Рис. 69), двох ресиверів З загальним об'ємом 40 л, частини двострілкового манометра 2, верхньої секції гальмового крана 6, клапана 8 контрольного виводу Д, автоматичного регулятора 7 гальмових сил, чотирьох гальмових камер 9, трубопроводів і шлангів між цими апаратами.
83
а — при гальмуванні; б— при розгальмовуванні; 1 — клапан захисний потрійний; 2 — манометр; 3 — ресивери; 4 — лампа сигнальна; 5 — зумер; 6 — кран гальмовий двосекційний; 7 — регулятор гальмових сил; 8 — клапан контрольного виводу (Д); 9 — камера гальмова з пружинним енергоакумулятором
Рисунок 69 - Схема роботи пневмоприводу гальм заднього візка Регулятор гальмових сил призначений для автоматичного регулювання гальмових сил на колесах заднього візка залежно від зміни осьового навантаження на них і прискорення розгальмовування коліс цього візка. Регулювання гальмових сил досягається зміною тиску повітря в гальмових камерах коліс заднього візка залежно від дійсного осьового навантаження при гальмуванні. Регулятор встановлюється на рамі автомобіля (Рис. 70). Його важіль З тягою 4 через пружний елемент 5 і штангу 6 сполучений з балками мостів 8 і 9 заднього візка так, що їх перекоси під час гальмування на нерівних дорогах і скручування від дії гальмового моменту не відображаються на регулюванні гальмових сил. Пружний елемент захищає регулятор від пошкоджень при вертикальних переміщеннях мостів заднього візка, а також поглинає поштовхи і зменшує вібрацію, коли вони перевищують допустимі межі. 84
1 — лонжерон; 2 — регулятор гальмових сил; 3 — важіль регулятора; 4 — тяга; 5 — пружний елемент; 6 — штанга; 7 — компенсатор; 8 — середній міст; 9 — задній міст Рисунок 70 - Схема установки регулятора гальмових сил
а — будова; б— розгальмоване положення при найбільшому осьовому навантаженні; в — положення при гальмуванні з найбільшим осьовим навантаженням; г — розгальмоване положення при найменшому осьовому навантаженні; / — вивід до гальмового крана; // — вивід до гальмових камер задніх коліс; /// — атмосферний вивід; / — клапан; 2 — ступеневий поршень; З — ребра поршня; 4 — штовхач клапана; 5 — важіль; 6 — мембрана; 7 — кульова п'ята; 8 — поршень; 9 — напрямна поршня; 10 — вставка; 11 — ребра вставки; 12 — сполучна трубка
Рисунок 71 - Автоматичний регулятор гальмових сил 85
Регулятор складається з клапана 1 (Рис. 71, а), штовхана 4 клапана з приводом (вал з кульовою п'ятою 7), поршня 2 з похилими ребрами З, мембрани 6, сполученої з поршнем 2 і затисненої розніманням верхнього і нижнього корпусів, поршня 8, напрямної 9 штовхача 4, вставки 10 з похилими ребрами 11 і сполучної трубки 12. Похилі ребра 3 поршня входять у простір між похилими ребрами /1 вставки. Ребра поршня і вставки мають протилежний нахил до осі поршня. Сполучною трубкою 12 стиснене повітря надходить під поршень 8, що забезпечує плавну роботу регулятора у момент перекриття клапаном 1 атмосферного виводу. Вивід / регулятора сполучений з верхньою секцією гальмового крана, вивід II — з гальмовими камерами задніх коліс, вивід /// і порожнина — з атмосферою. У вихідному розгальмованому положенні (Рис. 71, б) клапан 1 своєю пружиною притиснутий до сідла в поршні 2. Вивід / роз'єднаний з виводом II і з'єднаний з атмосферою через верхню секцію гальмового крана, а гальмові камери задніх коліс через вивід II, порожнистий штовхач 4 і вивід III сполучені з атмосферою. Положення штовхача визначається положенням п'яти 7. При гальмуванні (Рис. 71, в) стиснене повітря, що підводиться з верхньої секції гальмового крана до виводу I регулятора, переміщує поршень 2 вниз, а поршень 8 — вгору до упору в п'яту. При цьому клапан 1 притискується до випускного сідла штовхача 4 і вивід II роз'єднується з атмосферним виводом III. Подальше переміщення поршня 2 призводить до відриву клапана 1 від сідла в поршні 2. Стиснене повітря з виводу І надходить у вивід II і далі до гальмових камер задніх коліс, а також через кільцевий зазор між поршнем 2 і напрямною 9 у порожнину під мембрану 6. Остання починає тиснути на поршень 2 знизу. У момент досягнення в гальмових камерах, а отже, і у виводі II тиску, відношення якого до тиску у виводі I відповідає відношенню активних площ верхньої і нижньої сторін поршня 2, останній підіймається вгору до моменту посадки клапана 1 на сідло. Надходження стисненого повітря з виводу I до виводу II припиняється, тобто здійснюється слідкуюча дія регулятора. Дія поршня 8 компенсує силу тиску клапана 1 на площу штовхача 4. Активна площа верхньої сторони поршня, на яку тисне стиснене повітря, підведене з верхньої секції гальмового крана до виводу /, залишається постійною; активна площа мембрани з нижньої сторони поршня, на яку тисне стиснене повітря, що надійшло в гальмові камери задніх коліс (у вивід II), є змінною внаслідок зміни взаємного розташування похилих ребер З рухомого поршня 2 і похилих ребер 11 нерухомої вставки 10. Взаємне розташування поршня і вставки залежить від положення важеля 5 і з'єднаного з ним через п'яту 7 штовхача 4. При мінімальному осьовому навантаженні (автомобіль розвантажений; Рис. 71, г) відстань між мостами і регулятором найбільша і важіль 5 із штовхачем 4 знаходяться в крайньому нижньому положенні. Для забезпечення підведення стисненого повітря до виводу II поршень 2 повинен 86
максимально переміститися вниз. З переміщенням поршня вниз його ребра З опускаються нижче за ребра 11 вставки і мембрана 6 накладається на похилі ребра поршня. Активна площа мембрани 6, що тисне на поршень 2 знизу, стає максимальною. В цьому випадку співвідношення активних площ верхньої і нижньої сторін поршня 2, а отже, і різниця тиску у виводах / і II стають найбільшими. Тобто, для зрівноваження зусиль, що діють на поршень 2 зверху і знизу, необхідно, щоб тиск у виводі II (в гальмових камерах) був меншим ніж у виводі /. Так, при повністю розвантаженому автомобілі тиск у виводі II приблизно в три рази менший тиску у виводі I. При повному осьовому навантаженні (Рис. 71, в) відстань між мостами і регулятором найменша і важіль 5 з штовхачем 4 знаходяться у верхньому положенні. Надходження стисненого повітря до виводу II забезпечується при незначному переміщенні поршня 2 вниз без виходу ребер 3 поршня нижче за ребра 11 вставки. При цьому мембрана 6, що знаходиться під тиском стисненого повітря, спирається тільки на ребра вставки і зусилля від неї на поршень 2 не передається. Активні площі верхньої і нижньої сторін поршня в цьому випадку однакові. Отже, і тиск у виводах I і II для зрівноваження зусиль, що діють на поршень 2 зверху і знизу, повинен бути однаковим, тобто який тиск на виводі I, такий же буде і у виводі II. Проміжне положення важеля 5 характеризується зміною активної площі мембрани 6, оскільки при русі поршня 2 вниз його похилі ребра 3 виступають нижче за похилі ребра 11 вставки. Причому кут нахилу ребер підібраний так, що активна площа мембрани і тиск у гальмових камерах змінюються по залежності, близькій до лінійної, при різних положеннях важеля. Іншими словами, важіль 5 і поршень 2 переміщуються вниз із зменшенням осьового навантаження автомобіля. В результаті активна площа мембрани 6 збільшується, а тиск у гальмових камерах зменшується. Так регулятор гальмових сил автоматично підтримує у виводі //і пов'язаних з ним гальмових камерах тиск стисненого повітря, який забезпечує гальмівне зусилля, пропорційне дійсному осьовому навантаженню в даний момент. При розгальмовуванні тиск у виводі / зменшується. Поршень 2 під тиском стисненого повітря через мембрану 6 переміщується від низу до верху, а клапан 1 сідає на сідло поршня 2, закриваючи впускний отвір. При подальшому русі поршня 2 клапан 1 відходить від сідла штовхача 4 і стиснене повітря з гальмових камер через вивід //, порожнистий штовхач 4 і вивід III виходить в атмосферу. Повітря з порожнини виводу / відводиться в атмосферу через атмосферний клапан гальмового крана.[25] 3.5 Змішаний гальмівний привід Змішані гальмові приводи являють собою комбінацію декількох типів звичайних приводів. При їхній розробці прагнуть максимально використати переваги окремих приводів й уникнути недоліків, властивих їм кожному окремо. Цей привід дозволяє одержати високу швидкодію, 87
властивому гідравлічному приводу, і більші зусилля, характерні для пневматичного приводу. Крім цього гідравлічна частина змішаного гальмового приводу забезпечує одночасний початок гальмування всіх коліс автомобіля й має інші переваги, властивими гідравлічним гальмовим приводам, а пневматична частина – легкість керування й дозволяє створювати й управляти гальмівними зусиллями на буксируючому причепі. 3.7 Змішаний електропневматичний гальмівний привід
1 — модулятор ЕПП із датчиком тиску повітря; 2 — блок керування; 3 — гальмівна камера; 4 — електричний розєм ЕПП; 5 — датчик АБС/ПБС; 6 — комбінований електропневматичний гальмівний кран; 7 — датчик АБС
Рисунок 72 - Схема електропневматичного приводу автомобілятягача Змішаний електропневматичний гальмовий привід (ЕПП) одержав поширення порівняно недавно. Він являє собою комбінацію електричного й 88
пневматичного приводів (мал. 6.21). Якщо в пневмоприводі загальмовування коліс й керування механізмами здійснюється стисненим повітрям, то в ЕПП повітря використовують тільки в першому випадку. Керування всіма механізмами здійснюється електричним шляхом. Перевагами електропневмоприводу є: зменшення часу спрацьовування особливо віддалених осей причепа або напівпричепа; зменшення гальмівного шляху; оптимальний розподіл гальмівних сил між передніми й задніми колесами автомобіля; зменшення стискальних зусиль у зчіпці автопоїзда за рахунок одночасності спрацьовування гальм на всіх ланках автопоїзда; збільшення стійкості автопоїзда (зниження ризику складання); безперервний контроль за справністю елементів приводу, здійснюваний бортовою діагностикою; можливість подальшої автоматизації керування рухом автомобіля за рахунок використання електронного керування гальмами; спрощення приводу, у порівнянні із пневматичним, за рахунок об'єднання функцій декількох апаратів в одному. ЕПП почав розвиватися із простого використання електроклапана без дії, що стежить, для подачі повітря в гальмові камери пневмоприводу з метою прискорення спрацьовування. Згодом були розроблені спеціальні комбіновані гальмівні апарати, що одержали керування від електронного блоку керування. У такому виді електропневматичний привід почав серійно застосовуватися на важких автомобілях і причепах із середини 90-х рр. Він установлюється тільки в робочій гальмівній системі. При використанні електричного сигналу в ланцюзі керування приводом завжди є небезпека порушення контактів, збою в роботі комп'ютера або механічного ушкодження провідників. Це приводить до повного виходу гальмового приводу з ладу й тому будь-яка схема сучасного ЕПП передбачає виконання одного або декількох контурів тягача й керування причепом з паралельним дублюванням традиційним пневматичним приводом. При виході з ладу ЕПП гальмування автомобіля з ефективністю запасної системи може бути реалізовано цією збереженою ділянкою пневматичного приводу. Апарати підготовки повітря не відрізняються від застосовуваних у пневматичному приводі. У виконавчій пневматичній частині ЕПП має незалежні пневматичні контури із власними ресиверами, комбінований гальмівний кран, осьовий модулятор, що стежить електроклапан, клапан пневматичного дублювання, комбінований клапан керування гальмами причепа. Крім них використані традиційні апарати пневмоприводу в стоянкової і допоміжної (на схемі не показана) системах, включаючи гальмові камери й модулятори АБС на передній осі. Керуюча електрична частина приводу містить джерело струму, електронний блок керування, набір датчиків тиску, зусилля або переміщення повітря й електроклапанів, вбудованих в апарати ЕПП, уніфікований для всіх автомобілів електричне рознімання для подачі команд на причіп. Додатково використаються датчики тиску повітря в пневмопідвісці й деякі інші. Блок 89
керування ЕПП може обмінюватися інформацією з іншими бортовими електронними системами керування. Природно, як й інші типи приводів, ЕПП повинен мати слідуючу дію. При натисканні гальмової педалі датчик переміщення подає в блок керування пропорційний сигнал про необхідний тиск повітря в гальмівних камерах. Блок керування обробляє цей сигнал, коректує його залежно від ступеня завантаження передньої й задньої осі й подає команди на електроклапани осьового модулятора й електроклапана, що стежить. Електроклапани відкриваються, і повітря з ресиверів заповнює гальмівні камери. Одночасно датчики тиску апаратів подають сигнал зворотного зв'язку в блок керування про величину тиску повітря на виході апаратів. Коли необхідна величина тиску буде досягнута, блок керування подасть команду електроклапанам на втримання даного тиску. Якщо педаль буде відпущена, то з електроклапанів знімається напруга, повітря з гальмових камер виходить в атмосферу й гальмування припиняється. Точно так само працює комбінований клапан керування гальмами причепа, змінюючи тиск повітря в керуючій магістралі. 3.7 Електромеханічні гальмівні системи Подальшим кроком розвитку гальмових систем є електромеханічні гальмові системи. Електромеханічна гальмова система складається із блоку керування (процесора) 9, що має зв'язок з датчиками й виконавчими механізмами системи, гальмової педалі 10 з імітатором чутливості гальмування 7, приводних механізмів коліс 5 й 13. У приводних механізмах задніх коліс вмонтовані механізми стоянкового гальма, що управляється вмикачем 11 із салону автомобіля. На відміну від гідравлічних й електрогідравлічних гальмових систем в електромеханічних системах гальмова сила впливає на гальмовий диск замість традиційної скоби. Гальмова система приводиться в дію гальмовою педаллю, що через потенціометр пов'язана з електронним блоком керування. Сигнал, що залежить від швидкості й зусилля натискання на гальмову педаль, передається в блок керування. У ньому залежно від режиму руху й процесу гальмування (частота обертання колеса, що загальмовує, відхилення колеса від прямолінійного курсу, поперечне прискорення) вступники сигнали переробляються й розраховуються електричні величини для оптимальної гальмової сили. Розраховані електричні величини передаються в приводний механізм колеса для здійснення процесу гальмування.
90
1 – супорт; 2 – фрикційна накладка; 3 – гальмовий диск; 4 – датчик частоти обертання колеса; 5 – приводний механізм; 6 – електрична колодка; 7 – імітатор чутливості гальмування; 8 – приєднання бортової електричної мережі; 9 – центральний процесор і контроль АКБ; 10 – гальмова педаль; 11 – вмикач стояночной гальмової системи; 12 – бортова електрична мережа; 13 – приводний механізм із убудованим механізмом стоянкового гальма
Рисунок 73 - Електромеханічна гальмівна система Гальмівний механізм колеса електромеханічної гальмівної системи показаний на рисунку:
1 – кулак; 2 – підшипник; 3 – статор; 4 – ходовий гвинт (шпиндель); 5 – ротор; 6 – сателлитная шестірня; 7 – сонячна шестірня; 8 – гальмовий диск; 9 – гальмова колодка
Рисунок 74 - Гальмовий механізм електромеханічної гальмової системи 91
Гальмівний механізм являє собою вмонтований у привод колеса електродвигун состоящий зі статора 3 й обертовий ротори 5, установленого на підшипниках. Внутрішня частина ротора є коронною шестірнею в зачепленні з якої перебувають сателлитные шестірні 6, які приводять в обертання сонячну шестірню 7. Усередині ротора 5 установлений ходовий гвинт 4. При подачі струму певної величини в статор, ротор починає обертатися й ходовий гвинт пересувається з різною швидкістю, на різну величину переміщення, а також може міняти напрямок руху залежно від характеру обертання ротора. Ходовий гвинт, з'єднаний з колодкою, залежно від дорожніх умов і характеру гальмування впливає на гальмову колодку, притискаючи або відводячи її від гальмового диска. Стоянкове гальмо являє собою додатковий вбудований механізм у гальмовий механізм колеса, що притискає гальмові колодки до диска при подачі струму на приводний механізм зі стоянкового гальма. Керування стоянковим гальмом здійснюється від кнопки, за допомогою якої замикається електричний ланцюг. Застосування електромеханічних гальмових систем має ряд наступних переваг: • оптимальне співвідношення гальмових сил і стабілізація по стійкості автомобіля при русі • оптимальна чутливість гальмової педалі, що зменшує гальмовий і зупинний шлях • безшумний привод і відсутність вібрацій педалі характерної для гідроприводу з АБС • безпечне переміщення педального модуля при ДТП • відсутність вакуумного підсилювача для привода гальмової системи Електромеханічні гальмові системи можуть виконувати функції АБС, систем курсової стійкості, противобуксовочних систем і т.д. У порівнянні з гідравлічними системами вони працюють безшумно, мають меншу кількість складових гальмової системи й більше екологічні, через відсутність у системі гальмівної рідини.[26]
92
4 Системи керування гальмівним приводом
Гальмівна система автомобіля дуже складна, і, проте, обростає все новими електронними опціями. У призначенні різних опцій часом нелегко розібратися. Плутанини додає той факт, що ті самі системи в різних виробників називаються по-різному. 4.1 Антиблокувальна система
Рисунок 75 - Сили, що діють у контакті колеса з дорогою При екстреному гальмуванні (особливо на мокрому дорожньому покритті) значне зусилля на педаль гальма може призвести до блокування коліс. Зчеплення шин з дорожнім покриттям у цьому випадку різко слабшає й керованість падає з виникненням замету. Це пов'язане з тим, що при блокуванні колеса весь запас по зчепленню колеса з дорогою використовується в поздовжньому напрямку й воно перестає сприймати бічні сили, які втримують автомобіль на заданій траєкторії (див. рис.). Гальмування колеса без блокування дозволяє реалізовувати як поздовжні сили Fu у контакті колеса з дорогою (гальмування), так і поперечні Fs (керованість, стійкість). Крім того, як було відзначено вище, що котиться колесо має більший запас по зчепленню, ніж заблоковане. Перші патенти на антиблокувальні системи (АБС) з'явилися наприкінці 20-х рр. Однак лише в 1969 р. почалася серійна установка антиблокувальних систем (АБС) гальм на легкових автомобілях, а згодом і на вантажних. АБС сприяє: 93
— підвищенню активної безпеки автомобіля, тобто підвищенню гальмівної ефективності (особливо на слизьких поверхнях), поліпшенню стійкості й керованості; — збільшенню середньої швидкості руху; — продовженню терміну служби шин. По існуючих міжнародних нормах сьогодні в обов'язковому порядку повинні обладнуватися антиблокувальною системою наступні транспортні засоби: — вантажні автомобілі вагою більше 3,5 т; — автобуси вагою більше 5 т; — причепи й напівпричепи вагою більше 5 т. Інші автотранспортні засоби, у тому числі легкові автомобілі, обладнуються АБС за бажанням покупця або з ініціативи фірм-виробників автомобілів. Для більшості сучасних легкових автомобілів АБС уже стала штатним устаткуванням. Існуючі конструкції АБС мають різний рівень технічної досконалості, тому їх розділили на три категорії (1, 2, 3) для автомобілів, на дві (А, Б) — для причепів і пред'являють до них різні вимоги, допускають до установки на конкретні типи автомобілів. Так, наприклад, міжміські й туристичні автобуси можуть оснащуватися тільки АБС категорії 1. На інших типах ТС можуть застосовуватися відносно дешеві й прості АБС, установлювані, наприклад, тільки на задній осі. АБС повинна забезпечувати: — мінімальний гальмовий шлях (не менш 75 % від максимально можливого); — стійкість при гальмуванні; — збереження керованості при гальмуванні; — пристосовність до зовнішніх умов, що змінюються, наприклад зчепленню на сухій, мокрій і слизькій дорозі (адаптивність); - плавне гальмування, без ривків; - можливість гальмування при виході з ладу АБС; - мінімальна витрата робочого тіла; - мінімальне споживання електроенергії; - завадостійкість по відношенню до зовнішніх магнітних полів; — сигналізацію при виході з ладу АБС, діагностику несправності; — загальні вимоги (надійність, низька вартість і т.п.).
94
1 — датчик; 2 — вимір швидкості; 3 — модулятор; 4 — блок керування; 5 — гальмівний циліндр; 6 — вимір тиску
Рисунок 76 - Схема електронної АБС
До складу електронної антиблокувальної системи входять: — датчики (кутової швидкості колеса, уповільнення й т.д.); — електронний блок керування, що одержує інформацію від датчиків, що обробляє її й подає сигнали на виконавчі механізми й сигнальну лампу; — виконавчі механізми (модулятори тиску робочого тіла). Для підтримки необхідного проковзування (пробуксовки) коліс необхідно знати значення лінійної швидкості автомобіля в кожен момент часу, кутову швидкість гальмуючого колеса, розраховувати ковзання й управляти модуляторами, установленими в гальмівному приводі. За допомогою модуляторів змінюють гальмівний тиск, що надходить до гальмових камер або робочих циліндрів і тим самим регулюють гальмівні сили на колесах. Кутову швидкість колеса визначають датчиками, установленими в маточині колеса, або, рідше, у головній передачі. Датчик складається з ротора у вигляді зубчастого диска (або перфорованого кільця), закріпленого на колесі, і котушки індуктивності, установленої нерухомо з деяким зазором щодо зубців диска. Лінійну швидкість автомобіля найчастіше визначають непрямим шляхом — перерахунком значень, отриманих від датчиків кутової швидкості коліс. Іноді, наприклад, на повнопривідних автомобілях лінійну швидкість розраховують за значенням сповільнення у поздовжньому напрямку, 95
обумовленому за допомогою датчика сповільнення. При досягненні величини заданого відносного ковзання (граничного значення) блок керування подає відповідну команду виконавчому механізму. Існують різні принципи регулювання: по величині сповільнення гальмуючого колеса; по заданій величині кутової швидкості гальмуючого колеса; по заданій величині відносного ковзання; по тиску робочого тіла й т.д. У переважній більшості випадків для виконання всіх вимог по адаптивності застосовується регулювання гальмуючого колеса по його сповільненню й ковзанню. Виконавчі механізми (модулятори) АБС можуть мати різну конструкцію: клапанну, золотникову, діафрагмову, змішану. Модулятори по командах блоку керування змінюють тиск робочого тіла в гальмівних камерах або циліндрах. Розрізняють модулятори, що працюють по двохфазовому (збільшенняскидання тиску) і трьохфазовому (скидання-витримка-збільшення тиску) робочим циклам. Сучасні модулятори часто мають ускладнений робочий цикл. Наприклад, фаза збільшення або зменшення тиску складається з декількох етапів, що відрізняються темпом зміни тиску. Від частоти, з якої модулятор може здійснювати робочий цикл, залежить якість роботи АБС. Трьохфазний модулятор забезпечує трохи меншу витрату робочого тіла.[27] Схеми установки АБС Гальмівна динаміка автомобіля у великому ступені залежить від схеми установки елементів АБС на автомобілі й обраному принципі регулювання. Найпоширеніші наступні принципи регулювання ковзання коліс: — індивідуальне регулювання ковзання кожного колеса окремо (Individual Regelung) — IR; — «низькопорогове» регулювання, тобто регулювання, що передбачає подачу команд на розгальмовування й загальмовування обох коліс осі одночасно по сигналу датчика колеса, що перебуває в гірших по зчепленню умовах, — «слабкого» колеса (Select Low) — SL; — «високопорогове» регулювання коліс однієї осі, коли сигнал подається датчиком «сильного» колеса, тобто, що перебуває в кращих по зчепленню умовах (Select High) — SH; — модифіковане індивідуальне регулювання — Modifizierte Individual Regelung (MIR) являє собою компромісне регулювання між SL й IR. Зміст MIR полягає в тім, що спочатку регулювання здійснюється по «низькопороговому», а потім поступово відбувається перехід до індивідуального регулювання. MIR доцільно використовувати при гальмуванні на опорній поверхні з різним зчепленням під лівим і правим колісьми, а також на повороті й поперечному ухилі. 96
Індивідуальне регулювання є оптимальним з погляду забезпечення найкращої гальмівної ефективності (мінімального гальмівного шляху). Для цієї мети на кожному колесі розміщається датчик частоти обертання й модулятор тиску і їхніх параметрів регулюються окремим каналом керування в електронному блоці. Індивідуальне регулювання дає можливість одержати оптимальний гальмівний момент на кожному колесі у відповідності із зчіпними умовами й, як наслідок, мінімальний гальмівний шлях. Однак якщо колеса однієї осі будуть перебувати в неоднакових зчіпних умовах, то гальмівні сили на них також будуть не однаковими.
Рисунок 77 – Обертовий момент, що призводить до втрати стійкості В цьому випадку виникає обертовий момент, що приводить до втрати стійкості. Керованість автомобіля при цьому зберігається, тому що колеса не заблоковані й запас бічної стійкості залишається достатнім. Схема з індивідуальним регулюванням є найбільш складною й дорогою. При виборі схеми АБС звичайно виходять із технічної й економічної доцільності. Як показали дослідження, відповідають всім вимогам, а отже, відносяться до категорії 1 АБС регулювання, що мають схему, (передні колеса/задні колеса) IR/IR й MIR/IR, а також інші схеми (MIR/SL, SL/IR) якщо принцип SL використовується на осі (осях), що забезпечує не більше 50 % сумарної гальмівної сили. АБС, що використовують принцип SL на обох осях АТС (SL/SL), відносять до категорії 2. В АБС категорії 3, як правило, реалізується схема — SL. 97
1 — датчик; 2 — сигнальна лампа; 3 — блок керування; 4 — модулятор
Рисунок 78 - Схема системи AБС 2-го покоління фірми Bosch для легкового автомобіля Система АБС другого покоління вбудовується в штатну гальмівну систему й не вимагає зміни її конструкції. Переваги таких систем полягають у простоті й зручності компонування на автомобілі. Система містить гідравлічний вузол, розташований між головним гальмівним і колісним циліндрами, датчики частоти обертання, змонтованих в передніх колесах й у головній передачі, і електронний блок керування (ЕБК), встановлюваний у салоні або в моторному відсіку автомобіля. На повнопривідних автомобілях до датчиків частоти обертання додається датчик поздовжнього сповільнення. Гідравлічний вузол складається з насоса з електродвигуном, модулятора із трьома електроклапанами, двох акумуляторів з камерами, що демпфірують. У системі використовується трифазний робочий цикл. При гальмуванні без блокування коліс електроклапан з'єднує колісний циліндр із відповідною секцією головного циліндра й гальмівна система працює звичайним чином. Якщо ЕБК виявляє тенденцію до блокування колеса, то електроклапан переводиться в положення, при якому колісний гальмівний циліндр від'єднується від головного гальмівного циліндра й, навпаки, з'єднується з магістраллю зливу. Рідина перетікає в камеру, що демпфірує, а потім перекачується насосом у головний гальмівний циліндр. Тиск у колісному циліндрі зменшується. У фазі витримки тиску електроклапан переводиться в положення, при якому всі магістралі роз'єднані між собою. Наступна фаза наростання тиску здійснюється переходом електроклапана в первісне положення. Рідина з головного гальмівного циліндра знову надходить у колісний циліндр. 98
У випадку відмови насоса гальмування з антиблокувальною функцією припиняється, але працездатність гальмівного приводу зберігається.[28] Пневматична АБС
Рисунок 79 - Типова схема установки пневматичної АБС на двохосьовому вантажному автомобілі із пневмоприводом Типова схема установки пневматичної АБС на двохосьовому вантажному автомобілі із пневмоприводом показана на рисунку. Ця система складається із блоку керування, з'єднаного з колісними датчиками й модуляторами.
1, 2 — електромагнітні клапани; 3 — слідкуючий поршень; 4, 6 - пружина; 5 - корпус впускного й атмосферного клапанів; 7 - сідло атмосферного клапана; А - порожнина, що з'єднує гальмівний кран з модулятором; Б - порожнина, що з'єднує модулятор з атмосферою; В - порожнина, що з'єднує повітряний балон з модулятором; Г - порожнина, що з'єднує модулятор з робочою порожниною гальмівної камери; Д — порожнина, що з'єднує гальмову камеру через модулятор з атмосферою
Рисунок 80 - Принципова схема пневматичного модулятора АБС 99
Модулятор АБС має, як правило, діафрагмову конструкцію. Така конструкція забезпечує більш високу швидкодію в порівнянні з поршневою. Модулятор має два електроклапана 1 й 2 і два пневмоклапана. Виходи модулятора підключені до гальмівного крана, до гальмівної камери й до атмосфери. При гальмуванні без спрацьовування АБС повітря надходить від крана на вихід до гальмівного крана, відтискає діафрагму верхнього пневмоклапана й проходить на вихід до гальмівної камери. Одночасно воно надходить через великий канал до нижнього пневмоклапану, що додатково притискається до свого сідла, перекриваючи атмосферний вихід. Верхній пневмоклапан перебуває у відкритому положенні, тому що порожнина з'єднана з атмосферою через електроклапан відсічення. При розгальмовуванні гальмівним краном повітря проходить через модулятор у зворотному напрямку, від виходу до гальмівної камери до гальмівного крана. При роботі АБС модулятор забезпечує трифазний робочий цикл. У фазі скидання тиску на обидва електроклапани модулятора подається напруга від електронного блоку керування. Електроклапан відсічення закриває атмосферний вихід й одночасно пропускає повітря від виходу до гальмівного крана через малий канал у порожнину. Тиск по обидва боки діафрагми верхнього пневмоклапана вирівнюється, і він зусиллям пружини закривається. Одночасно через спрацьовування електроклапана скидання відкривається нижній пневмоклапан. Через нього повітря з гальмівних камер виходить в атмосферу. Витримка гальмівного тиску (друга фаза) на постійному рівні виробляється при подачі напруги тільки на електроклапан відсічення. У цьому випадку обоє пневмоклапанів закриті. У третій фазі електроклапани знеструмлені й повітря проходить із гальмівного крана в гальмівну камеру. Установка трьохфазних модуляторів біля кожного колеса автомобіля дозволяє реалізувати будь-який принцип регулювання. Незважаючи на встановлену на автомобілі АБС рекомендується зберігати в гальмівному приводі регулятор гальмівних сил, хоча це й не потрібно нормативами. Уважається, що регулятор зберігає комфортабельність руху й витрата повітря, знижує ймовірність вступу в роботу АБС. Несправність АБС не може бути повністю виключена, тому необхідно вибирати таке підключення датчиків і модуляторів, що забезпечить збереження властивостей системи навіть при наявності деяких відмов. Часто вибирається діагональна схема підключення. До кожного процесора підключаються датчик і модулятор двох коліс по діагоналі: одного переднього й одного заднього. У цьому випадку при одиничній несправності відключається тільки одна діагональ. Одне незаблоковане переднє колесо й одне заднє колесо забезпечать залишкову стійкість і керованість автомобіля. Лампа, що сигналізує про несправності АБС, підключається паралельно до обох каналів блоку керування. Тому, навіть якщо вона горить, одна з 100
діагоналей ще може перебувати в справному стані. Самодіагностика справності АБС починається при включенні запалювання й виконується безупинно при русі ТЗ. Концепція двохканальної електроніки з діагональним розподілом каналів уважається важливим елементом надійності АБС для вантажних автомобілів й автобусів, тому що одинична відмова в АБС не може застати зненацька водія, що звик до допомоги системи при гальмуванні. До блоку керування АБС може підключатися гальмосповільнювач. Електроніка автоматично відключає сповільнювач, коли АБС вступає в роботу. Досвід експлуатації АБС свідчить про високу надійність цієї системи. Відмови становлять близько 0,2 %. Найбільше часто відмовляють електричні з'єднання блоку керування, датчиків і модуляторів, а також з'єднання між тягачем і причепом. Відмови модуляторів (у тому числі через замерзання) незначні. Несправності датчиків зв'язані в основному зі збільшенням зазорів у підшипниках маточини колеса.[29] 4.2 Система екстреного підсилення гальмування Brake Assist Система екстреного підсилення гальмування - ЕПГ У різних виробників має назви: Brake Assist – BA; Brake Assist System – BAS; Emergency Brake Assist – EBA; Electronic Brake Assist – EBA; Electronic Braking System – EBS; Dynamic Brake Control – DBC Система екстреного підсилення гальмування автоматично встановлює максимальний тиск у гальмовому приводі аж до спрацьовування АБС. Це необхідно, коли в екстремальній ситуації водій натискає на педаль гальма із силою, недостатньою для максимально можливого вповільнення автомобіля в даних дорожніх умовах. Електронна система ЕПГ розпізнає необхідність екстреного гальмування по швидкості переміщення педалі гальма. Система ЕПГ встановлюється тільки на автомобілях, оснащених АБС. 4.3 Система електронного розподілу гальмівних сил EBD Система електронного розподілу гальмівних сил - РГС У різних виробників має назви: Electronic Brake Force Distribution – EBD Elektronishe Bremskraftverteilung – EBV Система електронного розподілу гальмівних сил (РГС) забезпечує однакове гальмування всіх коліс автомобіля. РТС перерозподіляє гальмівні 101
зусилля між колесами так, щоб забезпечити найбільшу ефективність гальмування без втрати керування автомобілем навіть при максимальному зусиллі гальмування. Це забезпечується поза залежністю від кількості пасажирів, що перебувають у салоні, маси вантажу й відповідно навантаження на кожне колесо. Система також спрацьовує, коли під дією сил інерції на поворотах або при гальмуванні колеса навантажуються по-різному. Система РГС працює разом з АБС і вступає в дію раніше її.
а – вхід у поворот без гальмування; б – початок гальмування (гальмівне зусилля рівномірно розподілене по колесах на осях – ризик заносу); в – РГС підключена – перерозподіл гальмівних сил на колесах
Рисунок 81 - Схема роботи РГС 4.4 Система контролю над гальмуванням на поворотах (Cornering Brake Control – CBC) Система контролю над гальмуванням на поворотах стабілізує автомобіль при русі на поворотах, перерозподіляючи гальмівне зусилля на лівих і правих колесах. 4.5 Антипробуксовочна система ASR Антипробуксовочна система - АПС У різних виробників має назви: 102
Automatic Slip Regulation – ASR Acceleration Slip Regulation – ASR Anti-Slip Control – ASC Automatic Traction Control – ATC Activ Traction Control – A-TRAC Electronic Traction Control – ETC System Traction Control – STC Traction Control System – TCS Traking Control System – TRACS Traking Control – TRC Антипробуксовочна система (АПС) перешкоджає буксуванню коліс при розгоні, русі в гору й на слизькій дорозі. У випадку пробуксовки колеса АПС підгальмовує його, збільшуючи крутний момент на іншому ведучому колесі. Крім того, система знижує подачу палива у двигун зменшуючи потужність, що він розвиває, що також знижує можливість пробуксовки. 4.6 Система динамічної стабілізації ESP Система динамічної стабілізації - СДС У різних виробників має назви: Electronic Stability Programme – ESP; Electronic Stability Control – ESC; Dynamic Stability Control – DSC; Dynamic Stability Management – DSM; Dynamic Stability Traction Control – DTSC; Vehicle Stability Assist – VSA; Vehicle Stability Control – VSC Система динамічної стабілізації (СДС) автоматично підтримує траєкторію руху, задану водієм за допомогою рульового керування. При виявленні відхилення від необхідної траєкторії СДС його усуває шляхом зниження крутного моменту двигуна (при необхідності перемиканням АКП на більш низьку передачу) і/або підгальмовуванням відповідних коліс (мал. 3). Іноді таку систему називають «антизаносною» або «системою підтримки курсової стійкості». СДС виправляє помилки водія й часто допомагає йому впоратися із ситуаціями, у яких середньостатистичний водій на звичайному автомобілі потрапив би в аварію. Однак існує думка, що досвідченому водієві, здатному їздити «на межі можливостей», ця система тільки заважає. Тому в багатьох автомобілях передбачена можливість примусового відключення СДС.
103
Рисунок 82 - Схема роботи СДС 4.7 Система інтегрованого керування динамікою автомобіля VDIM Система інтегрованого керування динамікою автомобіля - СІУКД Vehicle Dynamics Integrated Management – VDIM Система інтегрованого керування динамікою автомобіля (СІКД) – це електронна система стабілізації автомобіля, у якій інтегровані всі відомі системи активної безпеки, підсилювач керма й блок керування двигуном. СІКД оптимізує роботу АБС, системи розподілу гальмівного зусилля, антизаносної і антипробуксовочної систем, внаслідок чого поліпшує основні динамічні характеристики автомобіля. Інтеграція дає максимальний ефект, тому що розширює можливості роботи всіх перерахованих вище систем активної безпеки.
104
4.8 Система контролю спуску з гори HDC Система контролю спуску з гори - ССГ У різних виробників має назви: Hill Descent Control – HDC; Descent Assist Control – DAC Система контролю спуску з гори (ССГ) забезпечує контроль над автомобілем на крутому спуску без втручання водія. ССГ регулює швидкість автомобіля, автоматично пригальмовуючи його двигуном, що дозволяє водієві сконцентруватися на керуванні й не використовувати гальма. 4.9 Система контролю підйому в гору HAS Система контролю підйому в гору - СПГ У різних виробників має назви: Hill Start Assist – HAS; Hill Assist Control – HAC Система контролю підйому в гору (СПГ) полегшує рух автомобіля з місця на крутому підйомі за рахунок його втримання протягом декількох секунд після того, як відпущена педаль гальма. Це дозволяє водієві плавно нажати на педаль газу й при цьому не скотитися назад. 4.11 Система запобігання перекидання ARM Система запобігання перекидання - СЗП У різних виробників має назви: Active Roll Mitigation – ARM; Roll Stability Control – RSC Система запобігання перекидання (СЗП) спрацьовує при змушеному різкому маневрі, пов'язаному з небезпекою перекидання автомобіля. У цьому випадку СПО негайно зменшує потужність двигуна й пригальмовує одне або кілька коліс настільки, щоб зберегти стійкість. Принцип роботи СЗП показано на рисунку 83.
105
Рисунок 83 - Принцип роботи СЗП
4.12 Система підтримки безпечної дистанції ACC Система підтримки безпечної дистанції – ПБД Adaptive Cruise Control - ACC
Рисунок 84 - Схема роботи ПБД Система підтримки безпечної дистанції (ПБД) підтримує постійну швидкість руху й безпечну дистанцію до автомобіля, що їде попереду. Іноді таку систему називають «адаптивний круїз-контроль». Основний елемент ПБД - ультразвуковий датчик, встановлюваний, як правило, у передньому бампері або за радіаторними ґратами автомобіля. Його радіус дії становить кілька сотень метрів, а кут охоплення обмежений декількома градусами. 106
Якщо датчик виявляє перешкоду, швидкість автомобіля знижується, при зникненні перешкоди відновлюється до величини, заданої водієм. 4.13 Автоматичне ручне гальмо HAH Автоматичне ручне гальмо - АРГ Handbrake with Automatic Hold – HAH Автоматичне ручне гальмо (АРГ) утримує автомобіль на похилій поверхні й запобігає відкоту машини при початку руху на підйомі. Включення здійснюється за допомогою кнопки, при цьому відпадає необхідність утримувати натиснутою педаль гальма. АРГ автоматично відключається при натисканні на педаль акселератора. Удосконалена АРГ може мати функції «Автостоп» (Autostop) і «Утримання на підйомі» (Hillhold).
107
5 Стоянкова гальмівна система
Конструктивне виконання стоянкової гальмової системи на автомобілі залежить від розташування гальмових механізмів та їхнього привода. На більшості вантажних автомобілів стоянкове гальмо розміщують у вузлах трансмісії, тому воно називається трансмісійним. На сучасних вантажних автомобілях із пневмоприводом гальмової системи широко застосовується стоянкове гальмо, в якому використано гальмові камери з енергоакумуляторами. Це дає змогу відмовитися від окремих механізмів, які виконують функції тільки стоянкового гальма, й використати для цього механізми робочого гальма. На легкових автомобілях стоянкове гальмо також є частиною робочого гальма й діє на задні колеса. Привод стоянкової гальмової системи, як правило, механічний, що складається з важелів, тяг або тросів. 5.1 Стоянкова гальмівна система з механічним приводом Компоненти стояночного гальма - приводний механізм; - елементи передачі; - колісні гальма.
1 — важіль з рукояткою; 2 — регулювальний важіль; 3 — кулак; 4 — опорний диск; 5 — гальмовий барабан; 6 — пружина; 7 — колодки; 8 — тяга; 9 — сектор
Рисунок 85 - Конструкція стоянкової гальмової системи автомобіля ЗИЛ-130 108
У стоянковій гальмовій системі автомобіля ЗИЛ-130 випуску до 1984 р. (Рис. 85) застосовано гальмовий механізм барабанного типу, що діє на трансмісію й має механічний привод. Гальмовий механізм змонтовано на задній стінці картера коробки передач. Опорну вісь колодок закріплено в кронштейні, який водночас править за кришку підшипника веденого вала коробки передач і корпус редуктора спідометра. В середній частині колодки спираються на виступи кронштейна й утримуються від осьового зміщення шайбами на болтах і втулках. Розтискаються колодки кулаком 3, а стягуються пружинами 6. На валу розтискного кулака встановлено регулювальний важіль 2, що має форму сектора з отворами для регулювання, в один з яких вставлено тягу 8 з нарізною вилкою. Вилку шарнірно з'єднано з важелем 7, який може фіксуватися в затягнутому положенні стопорним механізмом у зуб'ях сектора 9. Гальмовий барабан 5 із фланцем для кріплення карданної передачі насаджено на шліцьовий кінець веденого вала коробки передач і закріплено гайкою. Опорний диск 4 гальма, прикріплений до кронштейна, захищає гальмо від бруду. Для гальмування стоянковим гальмом водій переміщує важіль 1 і тягою 8 повертає важіль 2. Внаслідок цього розтискний кулак також повертається й розводить колодки 7, притискаючи їх до барабана. Таким чином здійснюється гальмування. Для розгальмовування стопорний механізм звільняється рукояткою, що є на важелі, й важіль відхиляється у вихідне положення. [31]
1 — важіль стоянкового гальма; 2 — задній трос й оболонка троса; 3 — зрівнювач; 4 — трос стоянкового гальма
Рисунок 86 - Система стоянкового гальма із задніми барабанними гальмами
109
Стоянкова гальмова система легкового автомобіля діє на гальмові механізми б задніх коліс. Вона приводиться в дію від рукоятки 1. Під час гальмування зусилля від рукоятки 1 передається через трос 4 на на вирівнювач 3, троси 2 до гальмівних колодок. Вирівнювач зв'язаний тросом із важелем гальмового механізму, який, діючи через розтискний стержень на колодки, притискає їх до гальмового барабана під час гальмування. Фіксація стоянкової гальмової системи в увімкненому стані забезпечується стопорним механізмом, розташованим у кронштейні кріплення рукоятки ручного гальма
1 — важіль стоянкового гальма; 2 — гальмовий диск; 3 — задній трос й оболонка троса; 4 — зрівнювач; 5 - трос стоянкового гальма
Рисунок 87 - Система стоянкового гальма із задніми дисковими гальмами Система стоянкового гальма впливає на систему дискових гальм задніх коліс у такий спосіб: важіль стоянкового гальма пускає в хід супорти задніх гальм за допомогою троса й важеля заднього супорта з вбудованим кулачком. [32] Приводний механізм стоянкового гальма Стоянкове гальмо може активуватись за допомогою наступних елементів: • ручний важіль • педаль для ноги Ручний важіль має фіксаторний механізм, завдяки якому зусилля затягування зберігається протягом тривалого періоду. 110
За допомогою кнопки на важелі відсувається фіксаторний клинок, після чого важіль можна відпустити й відключити в такий спосіб стоянкове гальмо.
Рисунок 88 – Принципова схема важеля приводу стоянкової гальмівної системи Другий вид привода – педаль (Рис. 89).
Рисунок 89– Педаль приводу стоянкової гальмівної системи 111
Передача зусилля в стоянковому гальмі відповідно до законодавчого приписання також повинне здійснюватися механічно й впливати мінімум на 2 колеса. Як правило передача зусилля від важеля до колісних гальм виконується тросами Боудена. Троси приєднуються через компенсатор, що нівелює різні зазори в колісних гальмах. [33]
Рисунок 90 – Зрівнювач Колісні гальма барабанного типу працюють за наступним принципом: при піднятті важеля приводу стоянкової гальмівної системи, троси натягуються та діють на важіль задньої гальмівної колодки, яка передає зусилля на розпірну планку. За рахунок створених системою направлених сил колодки притискаються до гальмівних барабанів.
Рисунок 91 - Принцип роботи гальмівного механізму стоянкової гальмівної системи
112
На деяких легкових автомобілях використовують конструкцію задніх гальмівних механізмів, де крім дискового гальма, для реалізації стоянкової системи конструктивно вбудовують барабанний гальмівний механізм. Дана конструкція використовується на автомобілях TOYOTA. [34]
Рисунок 92 – Задній гальмівний механізм автомобіля TOYOTA
113
5.2 Стоянкова гальмівна система з пневмоприводом Стоянкове гальмо призначене для утримання нерухомого автопоїзда на горизонтальній ділянці шляху або схилі, відповідно до вимог правил дорожнього руху.
а — при гальмуванні; б— при розгальмовуванні; 1 — клапан подвійний захисний; 2 — ресивер; 3 — кран стоянкового гальма; 4 — датчик стоянкового гальма; 5 — клапан контрольного виводу; 6 — енергоакумулятор; 7 — двомагістральний клапан; 8 — пневматичний кран; 9 — прискорювальний клапан; І — підведення повітря з конденсаційного ресивера; ІІ — підведення повітря потрійного захисного клапана; ІІІ — вихід повітря в атмосферу з управляючої магістралі; IV— випуск повітря в атмосферу з енергоакумуляторів при ввімкненні стоянкового гальма; V— випуск повітря в атмосферу з енергоакумуляторів після відпуску кнопки крана аварійного розгальмовування
Рисунок 93 - Схема роботи приладів у контурі стоянкового гальма Контур приводу стоянкового гальма (Рис. 92) складається з частини подвійного захисного клапана 1, двох повітряних ресиверів 2 загальною ємкістю 40 л, клапана 5 контрольного виводу Е, ручного крана стоянкового гальма З, при-скорювального клапана 9, частини двомагістрального перепускного клапана 7, чотирьох пружинних енергоакумуляторів 6, гальмових камер, трубопроводів і шлангів між ними. Контур приводу стоянкового гальма працює за принципом зворотної дії, коли при подачі 114
стисненого повітря проводиться розгальмовування, а при випуску стисненого повітря — загальмовування. Подвійний захисний клапан (Рис. 93) призначений для розділення магістралі, що йде від компресора, на два самостійні контури для автоматичного вимкнення одного з контурів у разі порушення його герметичності і для збереження стисненого повітря в справному контурі, а також для збереження стисненого повітря в обох кон-_І турах у разі порушення герметичності магістралі, що йде від компресора.
а— будова; б — початкове положення; в — робоче положення; г — положення при пошкодженні одного з контурів; І — вивід від компресора; ІІ — вивід у контур допоміжного гальма; ІІІ — вивід до ресиверів гальма стоянки; 1 — пружина; 2, 5, 6 — ущільнювальні кільця; 3 — пружина поршня; 4 — опорна шайба; 7 — кришка; 8 — регулювальна шайба; 9 — захисний ковпак; 10 — центральний поршень; 11 — корпус; 12 — клапан; 13 — пружина клапана; 14 — упорний поршень; 15 — пробка кришки
Рисунок 93 - Подвійний захисний клапан 115
Алюмінієвий корпус 11 клапана має три виводи: від компресора — /і в контури IIі III. Для регулювання зусилля пружини 1, що визначає рівень тиску стисненого повітря, при якому відбувається вимикання пошкодженого контура, служать регулювальні шайби 8. Центральний поршень 10 утримується в середньому положенні пружинами З, встановленими між; кришками 7 і опорними шайбами 4. Стиснене повітря, що надходить від компресора до виводу /, відкриває зворотні клапани 12 і проходить до виводів II і III окремих контурів пневмоприводу. При досягненні у виводах II і III тиску, такого ж рівня як і на виводі 7, клапани 12 закриваються. Якщо внаслідок негерметичності контура, магістраль якого підключена до виводу II, відбудеться зниження тиску в цьому виводі, то центральний поршень 10 із зворотним клапаном 12 переміститься у бік виводу II під дією різниці тиску у виводах II і III. Нижній клапан 12 закриється, притиснеться до упорного поршня 14 і перемістить його вниз. Хід центрального поршня обмежиться спеціальним упором на кришці 7. При цьому стиснене повітря від компресора через' вивід І поповнить приєднаний до виводу III контур при витрачанні в ньому повітря, а в пошкоджений контур, сполучений з виводом //, стиснене повітря не надійде. Якщо рівень тиску стисненого повітря, підведеного до виводу III, перевищить певну величину, нижній клапан 12 відкриється і дасть можливість надлишку стисненого повітря пройти через вивід II в негерметичний контур. Якщо при гальмуванні в одному з контурів витрата стисненого повітря буде більшою, ніж в іншому, то при подальшому наповненні в першу чергу наповниться контур з меншим рівнем тиску. Інший контур почне наповнюватися тільки тоді, коли тиск у першому перевищить встановлену величину. Кран керування стоянковим гальмом (Рис. 94) призначений для керування пружинними енергоакумуляторами приводу гальм стоянкової і запасної гальмової системи. Кран закріплений двома болтами на ніші двигуна всередині кабіни праворуч від сидіння водія. Повітря, що виходить з крана при гальмуванні, виводиться назовні через трубопровід, сполучений з атмосферним виводом крана. При русі автомобіля рукоятка 14 крана знаходиться в крайньому нижньому положенні і стиснене повітря від ресивера приводу гальм стоянкової і запасної систем підводиться до виводу І. Під дією пружини 6 шток 16 знаходиться в крайньому нижньому положенні, а клапан 22 під дією пружини 2 притиснутий до випускного сідла 21 штока 16. Стиснене повітря через отвори в поршні 23 надходить у порожнину А, а звідти через сідло впускного клапана 22, яке виконане на дні поршня 23, потрапляє в порожнину Б. Далі вертикальним каналом у корпусі 3 повітря проходить до виводу III і далі до пружинних енергоакумуляторів приводу.
116
1,10 — кільця упорні; 2 — пружина клапана; З — корпус; 4,24 — кільця ущільнювальні; 5 — пружина врівноважуюча; 6 — пружина штока; 7 — тарілка врівноважуючої пружини; 8 — напрямна штока; 9 — кільце фігурне; 11 — штифт; 12 — пружина ковпачка; 13 — кришка; 14 — рукоятка крана; 15 — ковпачок напрямний; 16— шток; 17 — вісь ролика; 18 — фіксатор; 19 — ролик; 20 — стопор; 21 — випускне сідло клапана на штоці; 22 — клапан; 23 — поршень слідкуючий; І— від ресивера; II — в атмосферу; ІІІ — в керуючу магістраль прискорювального клапана
Рисунок 94 - Ручний гальмовий кран При повороті рукоятки 14 повертається разом з кришкою 13 напрямний ковпачок 15. Ковзаючи гвинтовими поверхнями кільця 9, ковпачок ^підіймається вгору, захоплюючи за собою шток 16. Сідло 21 відривається від клапана 22, і клапан під дією пружини 2 підіймається до упору в сідло поршня 23. 117
Внаслідок цього припиняється проходження стисненого повітря від виводу / до виводу III. Через відкрите випускне сідло 21 на штоку 16 стиснене повітря через центральний отвір клапана 22 виходить з виводу III в атмосферний вивід // доти, поки тиск повітря в порожнині А під поршнем 23 не подолає сили зрівноважуючої пружини 5 і тиск повітря над поршнем у порожнині Б. Переборюючи силу протидії пружини 5, поршень 23 разом з клапаном 22 підіймається вгору до зіткнення клапана з випускним сідлом 21 штока 16, після чого випуск повітря припиняється. Таким чином здійснюється слідкуюча дія крана. Стопор 20 крана має профіль, що забезпечує автоматичне повернення рукоятки в нижнє положення при її відпусканні. Тільки в крайньому верхньому положенні фіксатор 18 рукоятки 14 входить у спеціальний виріз стопора 20 і фіксує рукоятку. При цьому повітря з виводу III повністю виходить в атмосферний вивід II, оскільки поршень 23 упирається в тарілку 7 пружини 5 і клапан 22 не доходить до випускного сідла 21 штока. Для розгальмовування пружинних енергоакумуляторів рукоятку необхідно витягнути в радіальному напрямі, при цьому фіксатор 18 виходить з паза стопора і рукоятка 14 вільно повертається в нижнє положення. Прискорювальний клапан (Рис. 95) подає стиснене повітря в енергоакумулятори і призначений для зменшення часу спрацьовування приводу стоянкового і запасного гальм за рахунок скорочення довжини магістралі впускання стисненого повітря в пружинні енергоакумулятори і випуску його з них в атмосферу.
а — будова; 6 — розгальмоване положення; в — положення при гальмуванні; І— вивід до циліндрів енергоакумуляторів; ІІ— атмосферний вивід; ІІІ— вивід до ресивера; IV— вивід до ручного гальмового крана; 1 — випускний клапан; 2 — керуюча камера; З — поршень; 4 — впускний клапан; 5 — пружина впускного клапана; 6 — корпус клапанів
Рисунок 95 - Прискорювальний клапан 118
Він складається з керуючої камери 2, поршня 3, випускного 1 і впускного 4 клапанів і пружини 5 впускного клапана. До виводу /і/ постійно подається стиснене повітря з ресивера. Вивід IV сполучений з ручним гальмовим краном, вивід І — з порожнинами циліндрів пружинних енергоакумуляторів, вивід II — з атмосферою. У початковому положенні, коли автомобіль розгальмований (Рис. 95, б), поршень 3 знаходиться в нижньому положенні, під дією стисненого повітря випускний клапан 1 закритий, впускний клапан 4 відкритий, оскільки площа верхньої частини поршня З більша, ніж площа нижньої, а тиск у порожнині А і камері 2 однаковий. Вивід / роз'єднаний з атмосферним виводом II, а поршні пружинних енергоакумуляторів знаходяться під тиском стисненого повітря і не діють на штоки гальмових камер. При гальмуванні (Рис. 95, в) стиснене повітря з камери 2 через атмосферний вивід ручного гальмового крана випускається в атмосферу. З падінням тиску в камері 2 поршень З переміщується вгору, впускний клапан 4 закривається під дією пружини 5, а випускний клапан 1 відкривається. Через вивід / і відкритий випускний клапан 1 порожнини пружинних енергоакумуляторів сполучаються з атмосферним виводом //. Тиск у порожнинах циліндрів пружинних енергоакумуляторів зменшується, пружини розтискаються, а гальмові механізми загальмовуються. Розгальмовування здійснюється подачею стисненого повітря від крана до виводу IV і далі в камеру 2. Поршень З, переміщуючись вниз, спочатку відкриває випускний клапан 1, потім впускний клапан 4. Стиснене повітря надходить з ресивера у порожнину пружинних енергоакумуляторів. Тиск у порожнинах циліндрів пружинних енергоакумуляторів збільшується, пружини стискуються, а гальмові механізми розгальмовуються. Пропорційність між керуючим тиском у виводі IV і тиском у порожнинах пружинних енергоакумуляторів (у виводі І) здійснюється поршнем 3. При досягненні у виводі / певного тиску поршень З переміщується вгору до закритого впускного клапана 4, що рухається під дією пружини 5, і подальше зростання тиску припиняється. При зниженні тиску у виводі IV поршень 3 під дією більш високого тиску у виводі / переміщується вгору і відривається від випускного клапана 1. Стиснене повітря з порожнин пружинних енергоакумуляторів виходить у атмосферу через відкритий клапан 1 і атмосферний вивід II. Двомагістральний перепускний клапан (Рис. 96, а) призначений для керування одним виконавчим механізмом (пружинним енергоа-кумулятором) за допомогою одного з двох незалежних контурів за вибором. Він складається з корпусу 1 з кришкою, ущільнювача 2 і двох сідел у них. Вивід / клапана сполучений з магістраллю прискорюваль-ного клапана, вивід II — з магістраллю пружинних енергоакумуляторів, вивід III — з магістраллю крана аварійного розгальмовування.
119
а — початкове положення; б— розгальмовування ручним гальмовим краном; в— аварійне розгальмовування; 1 — корпус; 2 — ущільнювач; 3 — ущільнювальне кільце; 4 — кришка;мІ — вивід до прискорювального клапана; ІІІ — вивід до циліндрів енергоакумуляторів; ІІІ — вивід до крана аварійного розгальмовування
Рисунок 96 - Схема роботи двомагістрального перепускного клапана При розгальмовуванні автомобіля ручним гальмовим краном (рис. Рис. 96, б) стиснене повітря з ресивера стоянкового гальма через прискорювальний клапан подається до виводу І, притискуючи ущільнювач 2 до сідла кришки, і далі через вивід ІІ надходить у циліндри пружинних енергоакумуляторів. При розгальмовуванні автомобіля краном аварійного розгальмовування (Рис. 96, б) стиснене повітря надходить до виводу III і ущільнювач 2 притискується до сідла в корпусі 1. Загальмовування автомобіля здійснюється випуском стисненого повітря з пружинних енергоакумуляторів, причому ущільнювач 2 залишається притиснутим до сідла і повітря вільно проходить через вивід IIу вивід І або III. При одночасній подачі стисненого повітря до виводів І і III ущільнювач 2 може займати нейтральне положення. Гальмова камера з пружинним енергоакумулятором (Рис. 97, а) призначена для приведення в дію гальмових механізмів коліс заднього візка автомобіля при ввімкненні робочого, запасного і стоянкового гальм. Вона складається з двох основних частин: гальмової камери і циліндра з пружинним енергоакумулятором, змонтованим над гальмовою камерою. Гальмова камера є складовою частиною контуру пневматичного приводу гальм (робочого) коліс заднього візка і приводиться в дію при подачі в неї стисненого повітря. Пружинний енергоакумулятор є складовою частиною контуру пневматичного приводу гальм (стоянкового і запасного) коліс заднього візка і приводиться в дію пружиною при випуску стисненого повітря з його порожнини. 120
У початковому положенні, коли автомобіль розгальмований (Рис. 97, б), стиснене повітря знаходиться тільки в порожнині циліндра енергоакумулятора.
а — будова; б — розгальмоване положення; в — положення при гальмуванні робочим гальмом; г — положення при гальмуванні стоянковим гальмом; д — положення при механічному розгальмовуванні гальмових механізмів у разі відсутності повітря; 1 — корпус камери; 2 — штовхач; 3 — поршень; 4 — циліндр енергоакумулятора; 5 — силова пружина; 6 — гвинт механізму аварійного розгальмовування; 7 — дренажна трубка; 8 — упорний підшипник; 9 — мембрана; 10 — опорний диск; 11 — шток; 12 — зворотна пружина
Рисунок 97 - Гальмова камера з пружинним енергоакумулятором
121
При гальмуванні автомобіля робочим гальмом (Рис. 97, в) стиснене повітря від гальмового крана подається в порожнину корпусу гальмової камери над мембраною 9. Мембрана, прогинаючись, переміщує шток 11, повертає через регулювальний важіль розтискний кулак і притискує колодки до гальмового барабана із зусиллям, пропорційним тиску стисненого повітря, підведеного до мембрани. При розгальмовуванні автомобіля стиснене повітря через гальмовий кран видаляється з цієї порожнини в атмосферу і деталі гальмової камери займають початкове положення, а гальмові колодки під дією стяжних пружин відходять від гальмового барабана. Вмикання стоянкового гальма (Рис. 97, г) проводиться повним випуском стисненого повітря в атмосферу з порожнини циліндра енергоакумулятора через прискорювальний клапан, керований ручним гальмовим краном. При зниженні тиску повітря в порожнині циліндра енергоакумулятора поршень під дією заздалегідь стиснутої пружини 5 переміщується і через штовхач тисне на мембрану 9 і шток 11. Останній, переміщуючись, повертає регулювальний важіль з розтискним кулаком, притискуючи гальмові колодки до барабана. Вимкнення стоянкового гальма проводиться подачею стисненого повітря в порожнину циліндра енергоакумулятора під поршень З, який, переміщуючись разом з штовхачем 2, стискає пружину 5 і дає можливість штоку 11 гальмової камери під дією зворотної пружини 12 зайняти початкове положення. У разі гальмування і розгальмування автомобіля запасним гальмом стиснене повітря випускається з циліндрів та впускається в циліндри енергоакумуляторів частково. Тиск повітря в циліндрах енергоакумуляторів залежить від положення рукоятки гальмового крана. При порушенні герметичності в контурі пневматичного приводу стоянкового гальма (або запасного) або при зниженні тиску в ресиверах цього контура може відбутися автоматичне загальмовування коліс заднього візка автомобіля пружинами енергоакумуляторів. Рух автомобіля в цьому випадку можливий після розгальмовування коліс пристроєм пневматичного або механічного розгальмовування. Пристрій для механічного розгальмовування виконаний у вигляді гвинта 6 з упорним підшипником 8, змонтованого в трубі штовхача 2 пружинного енергоакумулятора. При обертанні гвинта 6 (Рис. 97, д) переміщується поршень З разом з штовхачем 2, стискаючи пружину. Цим звільняється шток 11, який під дією зворотної пружини 12 повертає регулювальний важіль з розтискним кулаком у розгальмоване положення. Для швидкого викручування гвинта в комплекті інструментів є торцевий ключ 24x27 і спеціальна рукоятка, яка вставляється у вільний кінець ключа для його обертання. Система пневматичного розгальмовування має контур аварійного розгальмовування, який складається з частини потрійного захисного 122
клапана, пневматичного крана 8, частини двомагістрального перепускного клапана 7, трубопроводів і шлангів, що сполучають апарати. Живлення приводу системи аварійного розгальмовування здійснюється від ресиверів контурів І і II робочого гальма, коли тиск у них становить більше 500 кПа. Система аварійного розгальмовування забезпечує (приблизно) триразове повне розгальмовування стоянкового гальма після аварійного самозагальмовування з метою від'їзду з місця зупинки. 5.3 Електричне стоянкове гальмо
Рисунок 98 - Включення стояночного гальма (кнопка з - кнопка з літерою Р), функція Auto Hold (кнопка з буквою А) Переваги електромеханічного стоянкового гальма перед звичайним очевидні. Замість громіздкого важеля між передніми сидіннями компактна кнопка. Не треба тягти через все днище тросики й тяги – досить підключити до загальної електричної шини керуючий блок і гальмівні механізми на 123
задніх колесах електромоторами. Тобто, така конструкція спрощує компонування й збирання, скорочує час і витрати при виробництві. Крім того, при експлуатації відпадає необхідність у регулюваннях – електроніка відслідковує зазор між гальмівними колодками і гальмівним диском щоразу, коли спрацьовує стоянкове гальмо. А якщо ним користуються рідко (наприклад, на автомобілях з автоматами), то система вибирає зазор через кожні 1000 км. Алгоритм роботи на більшості автомобілів схожий. Водій натискає на клавішу, з якої сигнал надходить у блок керування стоянковим гальмом. Загальне компонування стояночного гальма з електроприводом показані на рисунку 99.
1 – гальмовий диск; 2 – гальмова колодка; 3 – рухлива скоба; 4 – редуктор; 5 – електродвигун; 6 – підведення електроенергії; 7 – шестірня електродвигуна; 8 – електродвигун; 9 – провідна шестірня привода; 10 – хитна шестірня; 11 – ведена шестірня електропривода
Рисунок 99 - Загальне компонування стояночного гальма з електроприводом
124
Включення й вимикання стояночного гальма виробляється за допомогою спеціального вимикача. Зняття з гальма виробляється натисканням движка вимикача при одночасному впливі на педаль гальма або акселератора. Стояночный гальмо можна пустити в хід також при виключеному запалюванні, якщо потягнути на себе движок його вимикача. Зняття автомобіля з гальма здійснюється тільки при включеному запалюванні. Принцип дії стояночного гальма з електроприводом Для виконання основної функції стояночного гальма необхідно перетворити обертання вала електродвигуна в невеликий поступальний рух поршня гальмового механізму. Це досягається застосуванням редуктора 4 з хитною шестірнею в сполученні із гвинтовою передачею. У приводі реалізоване триступінчасте зниження частоти обертання. Перший щабель утворений передачею зубчастим ременем, що зв'язує електродвигун з редуктором (з передатним відношенням 1:3) (Рис. 100).
1 – поршень гальмового циліндра; 2 – електромотор; 3 – приводний ремінь; 4 – редуктор з хитною шайбою
Рисунок 100 - Колісний механізм стояночного гальма Електромотор через зубчасто-ремінну передачу пов'язаний з редуктором , понижуючої в десятки разів швидкість обертання вихідного вала й що дозволяє розвити необхідне для роботи гальмових механізмів зусилля. Якщо автомобіль коштує на місці або рухається повільніше 7–10 км/год, включаються електромотори, що приводять у дію гальмові механізми. На більше високій швидкості блок ABS включає гідронасос – 125
тиск у гальмових контурах підвищується. Автомобіль сповільнюється, а потім встає на ручник. Другий щабель - за допомогою редуктора з хитною шестірнею (з передатним відношенням 1:50) (Рис. 101). Внаслідок застосування подвійного редуктора частота обертання вихідного вала редуктора в 150 разів менше частоти обертання вала електродвигуна.
1 – ведений вал; 2,5 – повідець; 3 – провідна шестірня привода; 4 – хитна шестірня; 6 – ведена шестірня
Рисунок 101 - Редуктор з хитною шестірнею На ведучому валу редуктора встановлена жорстко пов'язана з ним хитна конічна шестірня 4. Вісь обертання цієї шестірні перетинає вісь провідного вала редуктора під кутом, тому при обертанні провідного вала шестірня робить круговий колтвальнийрух. Хитна шестірня обертається на маточині провідної шестірні привода й постачена двома повідцями 2 й 5, які входять у напрямні пази корпуса редуктора, які не допускають її обертання щодо корпуса редуктора, тому вона гойдається, не обертаючись. Хитна шестірня має 51 зуб, а на веденій шестірні передбачено 50 зубів. Через цієї так називаної «помилки кроку» зуб хитної шестірні завжди притискається до бічної поверхні зуба веденої шестірні й ніколи не попадає точно в проріз між зубами.
126
Рисунок 102 - Зачеплення хитної шестірні з веденою шестірнею При обертанні провідного вала редуктора постійно перебувають у зачепленні два зуби хитної шестірні із двома зубами веденої шестірні. При повороті провідного вала на пів оберту входить у зачеплення інша пара зубів. У цьому положенні зуб хитної шестірні входить у зачеплення із зубом веденої шестірні, взаємодіючи з його бічною поверхнею. У результаті цього, при повороті провідного вала на пів оберту при кожнім хитанні провідної шестірні, ведена шестірня й разом з нею ходовий гвинт повертаються на дуже маленький кут, що відповідає половині ширини зуба, що дозволяє робити плавне гальмування.
1,5 – ведений вал; 2 – маточина; 3 – нахил маточини; 4,6 – зуби, що перебувають у зачепленні, що гойдається й веденої шестірні
Рисунок 103 - Принцип роботи редуктора з хитною шестірнею 127
Перетворення обертового руху в поступальний рух виробляється за допомогою ходового гвинта 3, пов'язаного з поршнем гальмового механізму 5. Ходовий гвинт приводиться безпосередньо від редуктора з хитною шестірнею. У порожнині поршня гальма розташований циліндр 6. У стовщення головної частини циліндра запресована натискна гайка 2. Натискна гайка й пов'язаний з нею циліндр можуть вільно сковзати уздовж поршня гальмового механізму, не обертаючись щодо нього. Обертання гайки неможливо через спеціальну форму внутрішньої поверхні поршня, взаємодіючої з фігурною поверхнею натискної гайки. Число обертів вала електродвигуна визначається за допомогою датчика Холла. Завдяки цьому блок керування може обчислити хід поршня. При затягуванні стоянкового гальма обертання ходового гвинта 3(Рис. 104) перетвориться в поступальний рух натискної гайки пов'язаної із циліндром 6, що впирається в поршень гальмового механізму й притискає через нього колодки до гальмового диска. При цьому відбувається деформація ущільнювального кільця поршня 7 у напрямку до колодок. У міру підвищення зусилля притиску колодок до гальмового диска зростає споживання струму електродвигуном. Блок керування електромеханічним стоянковим гальмом контролює протягом усього процесу затягування гальма величину споживаного струму й при досягненні цим струмом певної величини виключає електродвигуни.
1 – поршень гальмового циліндра; 2 – натискна гайка; 3 – шпиндель
Рисунок 104 - Поршень із гвинтовою парою Винтовая пара перетворить обертання веденої шестірні в поступальний рух штока. Той давить на гальмовий поршень, підводячи колодки до диска. Зусилля контролює блок керування стояночного гальма по величині споживаного струму. Як тільки значення досягне необхідної величини, електродвигун відключиться. При знятті з ручника мотор обертається у зворотну сторону, шток відходить назад, а поршень зрушується через пружність ущільнювальної манжети. Часто поруч із клавішею электроручника сусідить ще одна – включающая функцію автоматичного втримання (Auto Hold). Вона істотно 128
полегшує життя. Наприклад, штовхаючись у пробках на автомобілі з автоматом, не потрібно тримати ногу на гальмі. Машина зупинилася, водій відпускає педаль, а клапани блоку ABS залишаються закритими – тиск у контурах високе, колодки стискають гальмові диски. Якщо зупинка протриває більш ніж пари хвилин, ABS передасть вахту стояночному гальму. На ручник машина встане й раніше - якщо, наприклад, водій отстегнет ремінь безпеки, відкриє двері або виключить запалювання. Різьба гвинта є самогальмуючою. Завдяки цьому послу відомості гальмових колодок і припинення подачі напруги на електромотор гальмо залишається затягнутим. При знятті з гальма гайка переміщається по ходовому гвинті назад внаслідок обертання ходового гвинта у зворотному напрямку. Тиск на циліндр припиняється. Поршень відходить від гальмового диска під дією пружних сил ущільнення ущільнювального кільця 7 прагнучого зайняти вихідне положення й биття гальмового диска. При цьому колодки також відходять від гальмового диска.
1 – гальмовий диск; 2 – натискна гайка; 3 – ходовий гвинт; 4 – редуктор; 5 – поршень гальмового механізму; 6 – циліндр; 7 – ущільнювальне кільце; а – затягування гальма; б – зняття з гальма
Рисунок 105 - Схема роботи стоянкового гальмового механізму з електроприводом Зазори в приводі стоянкового гальма визначаються періодично при стоянці автомобіля. Вони регулюються автоматично, якщо при пробігу чергових 1000 км стоянкове гальмо не приводилося в дію жодного разу. Для цього гальмові колодки переміщаються з їхнього вихідного положення до упору в гальмовий диск. Блок керування стоянковим гальмом визначає величину ходу колодок по величині струму, споживаного електромотором, і робить компенсацію зношування колодок. Дія стоянкового гальма припиняється автоматично, якщо водій закрив двері, пристебнув ремінь безпеки, запустив двигун і нажав на педаль акселератора, щоб привести автомобіль у рух. При цьому момент вимикання 129
гальма залежить від кута поздовжнього нахилу автомобіля й крутного моменту двигуна. Застосування стоянкового гальмового механізму з електроприводом дозволяє здійснювати плавне рушання з місця й скочування автомобіля назад на ухилі при недотепних діях водія. На момент вимикання стоянкового гальма впливають наступні параметри: • кут нахилу автомобіля, обумовлений за допомогою датчика поздовжнього прискорення, убудованого в блок керування стоянковим гальмом • крутний момент двигуна • положення педалі акселератора • ступінь вимикання зчеплення, обумовлена в автомобілів з механічною коробкою передач по сигналі датчика положення педалі зчеплення • бажаний напрямок руху автомобіля, обумовлене по положенню селектора АКП або по сигналі, одержуваному з вимикача ліхтарів заднього ходу Скочування автомобіля назад при цьому виключається, тому що стоянкове гальмо відпускається тільки за умови, якщо переданий на колеса крутний момент перевищує його розрахункове значення, що відповідає куту підйому дороги. Якщо крутний момент двигуна перевищує розрахункове значення, блок керування включає електромеханічні приводи обох задніх гальмових механізмів. Використання стоянкового гальмового механізму з електроприводом дозволяє відмовитися від частого включення його, наприклад, при зупинках на світлофорах. У випадку несправності привода службового гальма автомобіль можна загальмувати за допомогою системи динамічного керування гальмами. Функція аварійного гальмування діє як при включеному, так і виключеному запалюванні. Якщо нажати й утримувати клавішу вимикача електромеханічного стоянкового гальма при русі автомобіля, воно буде загальмований із із приблизно 6 м/с2. При цьому лунає звуковий сигнал і запалюються сигнали гальмування. При швидкості автомобіля понад 7 км/ч система динамічного керування робить гальмування підвищенням тиску гальмівної рідини у всіх чотирьох робочих циліндрах. При цьому підключається система ABS/ESP, що забезпечує гальмування автомобіля без замету. Якщо швидкість автомобіля не перевищує 7 км/ч, натиск і втримання клавіші вимикача стоянкового гальма викликає гальмування автомобіля за допомогою електромеханічних приводів гальмових механізмів (подібно затягуванню стоянкового гальма на стоянці). Якщо необхідно перервати аварійне гальмування при русі автомобіля зі швидкістю більше 7 км/ч, досить відпустити клавішу вимикача стоянкового гальма або нажати педаль акселератора.[35] 130
6 Допоміжна гальмівна система
Допоміжна гальмівна система обмежує швидкість руху автомобіля на тривалих спусках, виконується не залежної від інших гальмівних систем. Транспортний засіб при русі під ухил починає поступово розганятися, досягаючи швидкості, небезпечної з погляду водія для безпечного руху. Водій пригальмовує, використовуючи робочу гальмівну систему, знижуючи швидкість до безпечної. Через якийсь час автомобіль знову розганяє й цикл пригальмовування повторюється. За шлях руху з перевалу довжиною 5–20 км цикли пригальмовування робочою системою багаторазово повторюються. Це супроводжується зношуванням шин, гальмоівних накладок й — саме головне — збільшенням температури гальмівних механізмів, у першу чергу гальмівних накладок. При розігріві накладок гальмівних механізмів знижується коефіцієнт тертя накладки об гальмівний барабан, а отже, і гальмівна ефективність гальмівного механізму. У результаті ефективність гальмування автомобіля на початку спуску з гори й наприкінці, за інших рівних умов, зовсім різна. Різке погіршення гальмівних властивостей автомобіля з гарячими гальмівними механізмами може привести до дорожньо-транспортної пригоди з важкими наслідками. Тому була розроблена для важких автомобілів й автопоїздів така гальмівна система, що забезпечує тривалий рух на спуску з невеликою постійною швидкістю без використання (і розігріву) механізмів робочої гальмівної системи. Останні повинні залишатися в холодному стані й готовності виконати в будь-який момент гальмування з максимальною ефективністю. Такою системою є допоміжна (друга назва — зносостійка) гальмівна система. Допоміжна система не може знизити швидкість автомобіля до нуля. По нормативних документах ефективність допоміжної гальмівної системи вважається достатньої, якщо на ухилі в 7 % довжиною 7 км швидкість автомобіля підтримується на рівні (30±5) км/ч. Конструктивно допоміжна гальмівна система виконується зараз трьома способами: моторне гальмо; гідравлічний гальмо-сповільнювач; електричний гальмо-сповільнювач. Варто мати на увазі, що як гальмо-сповільнювач на кожному автомобілі можна використати двигун, що працює на режимі холостого ходу (так зване гальмування двигуном). Гальмівний момент, створюваний у цьому випадку двигуном, збільшується при включенні нижчих передач у коробці. 131
Однак гальмівний момент, що розвивається двигуном, що працює на холостих обертах, невеликий і не забезпечує необхідної гальмівної сили автомобіля великої маси. 6.1 Моторний гальмо-сповільнювач Більше ефективне моторне гальмо (гірське гальмо) являє собою двигун автомобіля, обладнаний додатковими пристроями вимикання подачі палива й повороту заслінок у випускному трубопроводі, що створюють додатковий опір. При гальмуванні водій за допомогою пневматичного привода повертає заслінку в трубі глушителя в закрите положення й переміщає рейку паливного насоса високого тиску в положення нульової подачі палива у двигун. Внаслідок цих дій двигун автомобіля глушиться (але обертання колінчатого вала не припиняється) і стає неможливим випуск повітря із циліндрів через випускний тракт. У такті випуску поршень прагне виштовхнути повітря через випускний трубопровід. При цьому поршень сприймає опір, багаторазово стискаючи повітря. Наслідком цього опору переміщенню поршня є гальмування обертання колінчатого вала, а отже,і передачі від нього через трансмісію гальмівного моменту до ведучих коліс автомобіля. Пристрій гальма-сповільнювача показаний на мал. 101.
1 — корпус; 2 — важіль; 3 — заслінка; 4 — вісь; А — відкрита; Б — закрита
Рисунок 106 - Заслінка гальма-сповільнювача вантажних автомобілів КамАЗ, КрАЗ і МАЗ Установлена у випускному трубопроводі заслінка 3 закріплена на осі 4, до важеля 2 якої приєднаний шток пневматичного циліндра, що управляє заслінкою. При включенні кнопки пневматичного крана, що перебуває під кермовою колонкою на підлозі кабіни, стиснене повітря подається в циліндр керування й переміщають поршень, шток якого повертає важіль 2 заслінки. За допомогою іншого пневматичного циліндра одночасно вимикається подача палива. 132
Крім того, при включенні гальма-сповільнювача в гальмові камери причепа подається стиснене повітря, що пускає в хід колісні гальма. Підгальмовування причепа необхідно для підвищення ефективності гальма-сповільнювача й виключення небезпеки набігання причепа на тягач, що може викликати складання автопоїзда. Для припинення дії гальма-сповільнювача відпускають кнопку, зв'язок циліндра керування із пневматичною системою припиняється і його порожнина з'єднується з атмосферою. Під дією зворотної пружини заслінка повертається у вихідне положення. Використання гальма-сповільнювача в умовах тривалого гальмування значно знижує навантаження основних гальм, запобігає їхнє сильне нагрівання й передчасне зношування.[36] 6.2 Гідравлічний гальмо-сповільнювач (ретардер) Гідравлічний гальмо-сповільнювач (ретардер) являє собою пристрій із двох лопатевих коліс(Рис. 107), не зв'язаних жорстко один з одним, але розташованих один напроти одного на невеликій відстані. Лопатеві колеса встановлені в окремому корпусі або вбудовані в гідромеханічну передачу (ГМП). Одне лопатеве колесо встановлене на валу трансмісії, наприклад на карданному, і обертається разом з ним, а друге колесо нерухомо й з'єднане з корпусом гальма. Для створення опору обертанню карданного вала корпус за допомогою спеціального насоса наповнюється маслом. Масло розганяє лопатами обертового колеса, перетікає на лопаті нерухомого колеса, де його швидкість різко сповільнюється й потім повторно надходить на лопатки обертового колеса. При попаданні масла на лопатки швидко обертового лопатевого колеса обертання останнього сповільнюється, а гальмовий момент, що утворюється, через трансмісію підводиться до ведучих коліс автомобіля.
1 – привід ротора; 2 – ротор (насосне колесо); 3 – статор (турбінне колесо); 4 – маслобак
Рисунок 107 - Схема ретардера 133
1— корпус; 2 — лопатеве колесо Рисунок 107 - Гідравлічний гальмо-сповільнювач
134
1 – вал приводу; 2 – рухоме колесо турбіни(ротор); 3 – керуючий клапан; 4 – теплообмінник; 5 – ємність з мастилом; 6- нерухоме колесо турбіни (статор)
Рисунок 108 - Будова гальма-ретардера Масло, що нагріває в корпусі гальма-сповільнювача, охолоджується в спеціальному радіаторі. Для вимикання гальма масло видаляють із корпуса. Гідросповільнювач може забезпечити кілька рівнів інтенсивності гальмування, якщо встановлюється перед коробкою передач. Чим нижче передача, тим ефективніше відбувається гальмування.[37]
135
6.3 Електричний гальмо-сповільнювач
1 — ротор; 2 — обмотки статора
Рисунок 109 - Електричний гальмо-сповільнювач По аналогічному принципу працює й електричний гальмосповільнювач (Рис. 109). На автомобілях з механічною трансмісією він виконується в окремому корпусі. З карданним валом або будь-яким іншим валом трансмісії з'єднаний обертовий ротор сповільнювача, а в корпусі закріплені нерухомі обмотки статора. При подачі напруги на обмотки статора виникає магнітне силове поле, що перешкоджає вільному обертанню ротора. Гальмівний момент, що утворюється, через трансмісію підводить до ведучих коліс автомобіля, аналогічно гідравлічному гальму-сповільнювачу. Також слід зазначити, що на причепах і напівпричепах при необхідності також може встановлюватися гальмо-сповільнювач. Він може бути електричного або гідравлічного типу. Для цього одна з осей конструктивно повинна бути виконана з півосями, між якими встановлюється сповільнювач. Включення й вимикання сповільнювача виконується водієм з кабіни тягача. 6.4 Акватардер Остання розробка фірми Voith – акватардер (Рис. 110). Він працює по гідродинамічному принципу. Виникаюча при гальмуванні теплота приділяється охолодною рідиною двигуна. Акватардер установлений попереду двигуна й жорстко закріплений з його колінчатим валом. Він ставиться до класу ведучих ретардеров. Під час експлуатації потік рідини направляється помпою в систему охолодження двигуна, минаючи акватардер.
136
Рисунок 110 – Акватардер
Рисунок 111 – Графіки сповільнення автомобіля з допоміжними гальмами Будь-яке гальмування активує перемикаючий клапан, що направляє за допомогою помпи весь потік охолодної рідини в контур ретардера. Далі цю функцію бере на себе ретардер, тому що він сам діє як потужний насос. Щоб з такою потужністю нагнітання одержати бажаний гальмовий момент, ретардер повинен пручатися вихідному опору. Цим дроселем є встановлений на виході акватардера пневматичний регулювальний клапан, що служить безступінчастим регулюванням гальмового моменту. При вимиканні ретардера обидва клапани вентилюються й повертаються у свій колишній 137
стан. До недоліків конструкції ставитися мала потужність - близько 1800 Нм, менше, ніж у ретардерів, що працюють на маслі (від 2000 до 3200 Нм). До достоїнств - мала вага, усього 32 кг, що в порівнянні з електромагнітним ретардером (у середньому від 100 кг) - взагалі пушинка.[38,39] 6.5 Інтардер Примітка: Intarder - аналогічне по призначенню пристосування, установлюється на вал коробки передач, фактично вбудовуючись у КПП і поєднуючись із системою КПП, робочою рідиною є масло, що надходить із коробки передач. Retarder - також являє собою пристрій гальмування, але на відміну від інтардера - це пристрій зовнішнє, не вбудовується в агрегат КПП або двигуна. Може розташовуватися після двигуна або після КПП. У системі може бути встановлено один із цих пристроїв. [41]
1 - привід із циліндричною зубчастою передачею; 2 - статор і ротор; 3 - теплообмінник з нержавіючої сталі 4,5,6 - гідравлічний блок керування з електромагнітними клапанами
Рисунок 112 - Конструкція інтардера ZF Мастило Інтардер ZF як робочу рідину використовує масло з коробки передач, що не вимагає зовнішніх мастилопроводів. Теплообмінник інтардера (3) підключається до контуру охолодження двигуна. Масло циркулює між 138
інтардером і теплообмінником і повертається в коробку передач. Виникаюча при гальмуванні енергія перетвориться в теплову енергію, нагріваючи масло, що приділяється через теплообмінник у контур охолодження двигуна. Для захисту двигуна від перегріву в інтардері передбачена система обмеження гальмівної потужності. Коли інтардер виключений гідронасос направляє масло з коробки передач минаючи камеру інтардера прямо в теплообмінник інтардера й знову в коробку передач. Завдяки цьому виключаються перепади температури в коробці передач і досягається знижена середня робоча температура масла. Це продовжує строк придатності масла. Керування Інтардер активується або за допомогою електричного перемикача гальмування, або робітником гальмом. Керування режимами гальмування здійснюється за допомогою електронного блоку керування, що аналізує число обертів, температуру рідини й т.д. По сигналі із блоку керування спрацьовують пропорційно діючий клапан (6) гідравлічного блоку керування (4) і перемикаючий клапан (5). Вони забезпечують подачу необхідної кількості масла для необхідного моменту гальмування. Залежно від температури охолодної рідини гальмова потужність автоматично адаптується до охолодної здатності теплообмінника двигуна в момент гальмування. Робота інтардера При залученні функції гальма-сповільнювача гідронасос за короткий час подає необхідна кількість масла у внутрішню порожнину інтардера, де обертається крильчатка ротора, з'єднаного з вихідним валом коробки передач через зубчасту передачу пускового приводу. Лопасті ротора й статора розташовуються зустрічно по відношенню один додного. Пусковий привід надає ротору подвоєну швидкість обертання щодо вихідного вала коробки передач. Ротор розганяє потік масла в камері інардера й воно нагнітається в порожнині нерухомих лопастей статора, звідки повертається назад на лопасті ротора. При влученні зустрічного потоку масла на лопасті ротора виникає зворотний крутний момент, проти напрямку обертання ротора. У такий спосіб і створюється гальмуючий момент, що передається назад на вихідний вал коробки передач, тобто на трансмісію. Відбувається гальмування автомобіля.[40]
139
6.6 Гальмова система MAN PriTarder MAN PriTarder® - це первинний гальмо-сповільнювач убудований у систему охолодження, як додаткова ланка. Технічно являє собою гідравлічну муфту, установлювану на вал двигуна, робочою рідиною є рідина системи охолодження. Муфта гальмування підвищує ефективність й економічність гальмової системи EVBec. Переваги висока ефективність гальмування на низьких швидкостях; висока ефективність гальмування на високих обертах двигуна; мала власна вага; знімає навантаження з робочого гальма до 90% MAN PriTarder® для створення гальмового зусилля використає воду з контуру охолодження двигуна й подвоює ефективність гальмування двигуном. Пристрій приблизно на 40 кілограмів легше, ніж звичайні сповільнювачі, що використовують мастило й щонайкраще сполучається з автоматичною коробкою передач MAN TipMatic®, створюючи систему електронного гальмування MAN BrakeMatic® у закінченому виді. Потужність гальмування до 600 квт і вона постійно доступна в діапазоні швидкостей від 10 до 90 км / ч. Використання PriTarder® є додатковим компонентом безпеки й при цьому забезпечує більше високу середню швидкість, а також подвоює термін служби гальмових колодок. Все це робить його особливо корисним для транспортних засобів, що беруть участь у міському русі або на будівництві, де здійснюється рух на малих або середніх швидкостях, а гальмування відбувається частіше, ніж при русі по трасі.
Рисунок 113 – Важелі керування системою
140
6.7 Гальмо-сповільнювач на магнітах
Рисунок 114– Трансмісійний гальмо-сповільнювач Magnetarder Німецька компанія Voith Turbo разом з японською фірмою SMI недавно розробила революційний гальмо-сповільнювач на магнітах Magnetarder. Відмітною його особливістю є принцип використання вихрових струмів без застосування додаткової енергії. Конструкція його така: статор містить велику кількість потужних магнітів. Коли гальмо виключене, магніти розташовані один за одним. При включенні Magnetarder магніти пневмоприводом повертаються полюсами до ротора - і виникаючі сильні вихрові струми гальмують ротор. Трансмісійний гальмо-сповільнювач Magnetarder уже широко застосовується в Японії - на вантажівках й автобусах повною масою від 7,5 до 16 т. Перевагою Magnetarder, крім меншої ваги, є ще й те, що в роботі він практично не нагрівається - це дає можливість використовувати його із двигунами на стисненому газі. [42,43]
141
7 Гальмівна система причепа
Причепи оснащуються наступними видами гальмівних систем. Робоча гальмівна система - призначена для гальмування причепа при буксируванні. Вона може працювати спільно з робочою гальмівною системою автомобіля (пневматична ГС причепа автомобіля Камаз), або самостійно вступаючи в роботу залежно від навантаження, що діє на вузол зчіпки (так зване гальмо накату інерційного типу, що використовується на легких автомобільних причепах повною масою до 3,5 т). Стоянкова гальмівна система система - призначена для загальмовування причепа на стоянці, як разом з автомобілем, так й окремо від нього. Складається з важеля стояночного гальма, аналогічного ручному гальму автомобіля, що діє на привід робочої гальмової системи. Аварійна гальмова система - призначена для аварійного загальмовування причепа при порушенні зчіпки з тягачем. Виконується у вигляді додаткового страховочного троса, що включає привід колісних гальмових механізмів у випадку обриву ТЗП під час руху. Згідно ПДД, гальмовий шлях автомобіля із причепом, як обладнаним робочою гальмовою системою, так і без її, при гальмуванні на рівному сухому асфальті зі швидкості 40 км/ч до повної зупинки повинен бути не більше 13,6 (14,5) м.[44,45,46] 7.1 Гальмівна система інерційного типу Система складається із пристрою керування, розташованого на вузлі зчіпки, і колісних гальмових механізмів (звичайно барабанних). Вузол зчіпки служить для з'єднання причепа з тяглово-зчіпним пристроєм (ТЗП) автомобіля.
1 - куля ТЗП; 2 - запірний механізм; 3 - поршень; 4 - амортизатор; 5 - рукоятка стоянкової гальмівної системи; 6 - важіль приводу робочої гальмівної системи; 7 - трос приводу гальм
Рисунок 115 - Вузол зчіпки й пристрій керування гальмами 142
Для ТЗП кульового типу вузол зчіпки складається з "чашки", що надягається на зчіпну кулю, і запірного механізму, що фіксується важелем й утримуючим вузлом на кулі. Деякі конструкції вузла зчіпки мають індикатор зношування й механізм регулювання зазору між "чашкою" і зчіпною кулею. Гальмо накату з гідроприводом (Рис. 116, б) працює в такий спосіб. Коли автопоїзд рухається без гальмування, тягач буксирує за собою причіп за шток гальма, що впирається в обмежувач ходу. При русі накатом, під ухил або на нерівній дорозі в зчіпці можуть виникати невеликі зусилля стиску, внаслідок того що тягач рухається повільніше причепа. Однак вони не викликають гальмування причепа, тому що не перевершують зусилля обмежувальної пружини. При гальмуванні тягача причіп сильніше накочується на тягач, зусилля в зчіпці стає більше зусилля пружини й шток зміщається убік головного циліндра. Величина переміщення збільшується за рахунок спеціального важеля й передається на поршень головного гальмівного циліндра, у якому створюється тиск рідини. Збільшення тиску приводить до спрацьовування гальмівних механізмів і загальмовуванню причепа.
а — з механічним приводом; б — з гідроприводом
Рисунок 116- Схеми гальма накату
Причіп гальмується доти, поки гальмує тягач й у зчіпці є сила стиску. Якщо тягач продовжує рух без гальмування, то сила стиску зникає, шток 143
переміщається в напрямній убік тягача й упирається в обмежувач. Тиск рідини в гідроприводі зникає, і причіп розгальмовується. Електроклапан необхідний для руху автопоїзда заднім ходом. Виникаюча при цьому сила стиску між тягачем і причепом не приводить до гальмування останнього, тому що одночасно із включенням заднього ходу в трансмісії струм надходить до ліхтарів заднього ходу, а від них — на електроклапан, що при своєму спрацьовуванні перекриває пропуск робочої рідини від головного гальмового циліндра до колісних циліндрів. Механічний привід гальма накату (Рис. 116, б) працює по аналогічному принципі. Переміщення штока приводить до витягування тросів або переміщенню тяг, з'єднаних з розтискним пристроєм гальм. Блокування штока при русі заднім ходом виконується спеціальним електромеханічним пристроєм.[47] 7.2 Пневматична гальмівна система Привід гальм причепа (напівпричепа) автомобіля-тягача комбінований (одно і двопровідний), включає клапан 6 (Рис. 117) керування гальмами причепа з двопровідним приводом, одинарний захисний клапан 2, клапан 9 керування гальмами причепа з однопровідним приводом, три роз'єднувальних крани З і три сполучні головки — дві головки 4 типу «Палм» для двопровідного приводу гальм причепа і одну головку 10 типу А для однопро-відного приводу гальм причепа, трубопроводів і шлангів, що сполучають апарати. Живлення приводу гальм причепа здійснюється від ресиверів 1 контура приводу стоянкового і запасного гальм.
144
а — при гальмуванні; б — при розгальмовуванні; 1 — ресивери стоянкового гальма; 2 — клапан одинарний захисний; 3 — кран роз'єднувальний; 4 — головка сполучна типу «Палм»; 5 — датчик стоп-сигналів; 6 — клапан керування гальмами причепа з двопровідним приводом; 7— кран гальмовий двосекційний; 8 — кран стоянкового гальма; 9 — клапан керування гальмами причепа з однопровідним приводом; 10 — сполучна головка типу А; І — викид повітря в атмосферу з середньої секції клапана 6; ІІ - випуск повітря в атмосферу з однопровідної магістралі (від крана 3); ІІІ, IV — випуск повітря в атмосферу з верхньої і нижньої секцій клапана 6
Рисунок 117 - Схема з'єднання апаратів пневмоприводу втомобілятягача для керування гальмами причепа Клапан керування гальмами причепа з двопровідним приводом (Рис. 118) призначений для приведення в дію приводу гальм причепа (напівпричепа) при ввімкненні будь-якого з роздільних контурів приводу робочого гальма тягача, а також при ввімкненні пружинних енергоакумуляторів приводу запасного і стоянкового гальм тягача. Клапан кріпиться на рамі тягача двома болтами. 145
а — будова; б— початкове (розгальмоване) положення; в — положення при гальмуванні робочим гальмом; г — положення при гальмуванні стоянковим або запасним гальмами; І — вивід до нижньої секції крана керування гальмами передньої осі автомобіля; II — вивід до ручного крана керування стоянковою і запасною гальмовими системами; III — вивід до верхньої секції крана керування гальмами заднього візка автомобіля; IV — вивід у магістраль керування гальмами причепа; V— вивід до ресиверів стоянкового гальма VI — атмосферний вивід; 1 — діафрагма; 2,9, 11 — пружини; 3 — розвантажувальний клапан; 4 — впускний клапан; 5 — верхній корпус; 6 — верхній великий поршень; 7 — тарілка пружини; 8 — регулювальний гвинт; 10 — верхній малий поршень; 12 — середній поршень; 13— нижній поршень; 14 — нижній корпус; 75— випускне вікно; 16—гайка; 17— шайба діафрагми; 18 — середній корпус
Рисунок 118 - Клапан керування гальмами причепа з двопровідним приводом Між нижнім 14 і середнім 18 корпусами затиснена гумова діафрагма 1, яка укріплена між двома шайбами 17 на нижньому поршні 13 гайкою 16, ущільненої гумовим кільцем. До нижнього корпусу двома гвинтами 146
прикріплено випускне вікно 15, що має отвори, прикриті брудозахисним клапаном. При ослабленні одного з гвинтів випускне вікно можна повернути і відкрити доступ до регулювального гвинта 8 через отвір клапана 4 і поршня 13. Клапан керування гальмами причепа з двопровідним приводом подає команду керування для розподільника повітря гальм причепа (напівпричепа) від трьох незалежних одна від другої команд, що можуть діяти як одночасно, так і роздільно. При цьому до виводів І і III подається команда прямої дії (на підвищення тиску), а до виводу II — зворотної дії (на пониження тиску). Виводи клапана сполучені таким чином: / — з нижньою секцією гальмового крана, II — з краном зворотної дії з ручним керуванням, III — з верхньою секцією гальмового крана, IV—з магістраллю керування гальмами причепа,V— з ресивером автомобіля, VI — з атмосферою. У розгальмованому стані до виводів Ні ^постійно подається стиснене повітря, яке тисне зверху на діафрагму 1 і знизу на середній поршень 12, утримує поршень 13 у нижньому положенні. При цьому вивід VI сполучає магістраль керування гальмами причепа з атмосферним виводом VI через центральний отвір клапана 4 і нижнього поршня 13. При підведенні стисненого повітря до виводу III верхні поршні 10 і 6 одночасно переміщуються вниз. Поршень 10 спочатку притискується своїм сідлом до клапана 4, перекриваючи атмосферний вивід у нижньому поршні 13, а потім відриває клапан 4 від сідла середнього поршня 12. Стиснене повітря від виводу V, з'єднаного з ресивером, надходить до виводу IV і далі в магістраль керування гальмами причепа. Подача стисненого повітря до виводу IV продовжується доти, поки його дія знизу на верхні поршні 10 і 6 не врівноважиться тиском стисненого повітря, підведеного до виводу III, на ці поршні зверху. Після цього клапан 4 під дією пружини 2 перекриває доступ стисненого повітря від виводу V до виводу IV. Так здійснюється слідкуюча дія. При зменшенні тиску стисненого повітря на виводі III від гальмового крана, тобто при розгальмовуванні, верхній поршень 6 під дією пружини 11 і тиск стисненого повітря знизу (у виводі IV) переміщується вгору разом з поршнем 10. Сідло поршня 10 відривається від клапана 4 і з'єднує вивід IV з атмосферним виводом VI через отвори клапана 4 і поршня 13. При підведенні стисненого повітря до виводу /воно надходить під діафрагму 1 і переміщує вгору нижній поршень 13 разом з середнім поршнем 12 і клапаном 4 вгору. Клапан 4 доходить до сідла в малому верхньому поршні 10, перекриває атмосферний вивід, а при подальшому русі середнього поршня 12 відривається від його впускного сідла. Повітря надходить із виводу V, сполученого з ресивером, до виводу IVі далі в магістраль керування гальмами причепа доти, поки його дія на середній поршень 12 зверху не зрівняється тиском на діафрагму повітря з виводу V до виводу IV. Таким чином здійснюється слідкуюча дія при такому варіанті роботи приладу. При зниженні тиску стисненого повітря на виводі І і під діафрагмою 1 нижній поршень 13 разом із середнім поршнем 12 переміщується вниз. Клапан 4 147
відривається від сідла у верхньому малому поршні 10 і з'єднує вивід IVз атмосферним виводом VI через отвори в клапані 4 і поршні 13. При одночасному підведенні стисненого повітря до виводів І і III відбувається одночасне переміщення великого і малого верхніх поршнів 10 і 6 вниз, а нижнього поршня 13 з середнім поршнем 12 — вгору. Заповнення магістралі керування гальмами причепа через вивід IV і випуск з неї стисненого повітря відбуваються так само, як описано вище. При випусканні стисненого повітря з виводу ІІ (при гальмуванні запасною або стоянкою гальмовими системами тягача) тиск над діафрагмою 1 понижується. Під дією стисненого повітря знизу середній поршень 12 разом з нижнім поршнем 13 переміщується вгору. Заповнення магістралі керування гальмами причепа через вивід IV і розгальмовування відбуваються так само, як при підводі стисненого повітря до виводу 7. Слідкуюча дія в цьому випадку досягається урівноваженням тиску стисненого повітря знизу на середній поршень 12 і суми тиску зверху на середній поршень і діафрагму 1. При підведенні стисненого повітря до виводу III (або при одночасному підведенні повітря до виводів III і І) тиск у виводі IV, з'єднаному з магістраллю керування гальмами причепа, перевищує тиск, підведений до виводу III. Цим забезпечується випереджувальна дія гальм причепа (напівпричепа). Максимальне перевищення тиску на виводі /Установить 0,1 МПа, мінімальне — близько 0,02 МПа, номінальне — 0,06 МПа. Перевищення тиску регулюється гвинтом 8; при вкручуванні гвинта тиск збільшується, при викручуванні зменшується. Клапан керування гальмами причепа з однопровідним приводом (Рис. 119) призначений для приведення в дію приводу гальм причепа (напівпричепа) при роботі гальмових систем тягача, а також для обмеження тиску стисненого повітря в пневматичному приводі причепа (напівпричепа) для запобігання самовільному гальмуванню останнього при коливаннях тиску в пневматичному гальмівному приводі автомобіля-тягача. Стиснене повітря від ресивера автомобіля-тягача підводиться до виводу І і через канал А проходить у порожнину над ступеневим поршнем 8. У розгальмованому стані пружина 14 тисне на тарілку 15 і утримує діафрагму 16 разом з штовхачем 19 у нижньому положенні. При цьому випускний клапан 20 закритий, а впускний 21 відкритий і стиснене повітря проходить з виводу І до виводу ІІ і далі в сполучну магістраль причепа. При досягненні у виводі ІІ певного тиску, встановлюваного за допомогою регулювального гвинта 24, поршень 4 долає зусилля пружини 23 і опускається. При цьому впускний клапан 21 притискується до сідла в поршні 4. Таким чином при розгальмованому положенні в магістралі причепа автоматично підтримується тиск менший, ніж у пневматичному приводі тягача.
148
І — вивід до ресивера; ІІ — вивід у сполучну магістраль; ІІІ — вивід в атмосферу; IV — вивід до клапана керування гальмами причепа з двопровідним приводом; 7 — тарілка пружини; 2 — нижня кришка; 3, 11 — упорні кільця; 4 — нижній поршень; 5 — пружина клапана; 6 — сідло випускного клапана; 7 — слідкуюча камера; 8 — ступеневий поршень; 9 — робоча камера; 10, 17 — кільцеві пружини; 12 — верхня кришка; 13 — захисний ковпачок; 14 — пружина діафрагми; 15 — тарілка пружини діафрагми; 16 — діафрагма; 18 — опора; 19 — штовхач; 20 — випускний клапан; 21 — впускний клапан; 22 — корпус; 23 — пружина; 24 — регулювальний гвинт; 25 — контргайка
Рисунок 119 - Клапан керування гальмами причепа з однопровідним приводом При гальмуванні тягача стиснене повітря подається до виводу IV і заповнює піддіафрагмову порожнину Б. Долаючи зусилля пружини 14, діафрагма 16 підіймається вгору разом з штовхачами 19. При цьо му спочатку закривається впускний клапан 21, а потім відкривається випускний 20 і повітря із сполучної магістралі причепа через вивід II, штовхач 19 і вивід III в кришці 12 виходить в атмосферу. Повітря з виводу ІІ виходить доти, поки тиск у порожнині Б під діафрагмою 16 і в порожнині під ступеневим поршнем 8 не зрівноважиться 149
тиском у порожнині над східчастим поршнем. При подальшому зниженні тиску на виводі II поршень 8 опускається і переміщує вниз штовхач 19, який закриває випускний клапан 20, внаслідок чого випуск повітря з виводу // припиняється. Так слідкуюча дія і гальмування причепа (напівпричепа) відбувається з ефективністю, пропорційною величині підведеного до виводу /Утиску стисненого повітря. Подальше підвищення тиску на виводі IV призводить до повного випуску стисненого повітря з виводу ІІ і тим самим до максимально ефективного гальмування причепа. При розгальмовуванні тягача, тобто при падінні тиску на виводі IV і в порожнині Б під діафрагмою 16, остання під дією пружини 14 повертається в початкове нижнє положення. Разом з діафрагмою опускається штовхач 19. При цьому закривається випускний клапан 20 і відкривається впускний 21. Стиснене повітря з виводу /надходить у вивід ІІ і далі в сполучну магістраль причепа (напівпричепа), внаслідок чого причіп (напівпричіп) розгальмовується. Роз'єднувальний кран (Рис. 120) призначений для перекриття у разі потреби пневматичної магістралі, що сполучає автомобіль-тягач з причепом (напівпричепом). На автомобілях-тягачах, як правило, встановлюються три роз'єднувальні крани: на бортових тягачах — на задній поперечині рами перед сполучними головками, на сідельних — за кабіною справа на спеціальному кронштейні перед сполучними гнучкими шлангами.
а — кран відкритий; б — кран закритий; 1 — пробка; 2 — корпус; 3 — пружина клапана; 4 — клапан; 5 — пружина штока; 6 — шток з діафрагмою; 7— кришка; 8 — штовхач; 9 — рукоятка
Рисунок 120 - Роз'єднувальний кран До виводу II приєднується магістраль керування гальмами причепа, через вивід 1 в неї подається стиснене повітря. Якщо рукоятка 9 розташована вздовж осі крана, штовхач 8 разом з штоком 6 знаходяться в нижньому положенні і клапан 4 відкритий. Стиснене повітря від виводу І через відкритий клапан і вивід ІІ надходить від автомобіля-тягача до причепа (напівпричепа). При повороті рукоятки 9 на 90° шток 6 разом з діафрагмою під дією пружини 5 і тиску повітря підіймається вгору. Клапан 4 притискується до 150
сідла в корпусі 2, роз'єднуючи виводи І і II. Хід штока, що визначається гвинтовим профілем кришки 7, більший, ніж хід клапана 4. Шток відходить від клапана, стиснене повітря із сполучної магістралі через вивід ІІ, осьовий і радіальний отвори в штоку виходить в атмосферу через вивід ІІІ в кришці 7. Після цього сполучні головки можна розчепити головки типу «Палм» (Рис. 121) призначені для з'єднання магістралей двопровідного пневматичного приводу гальм причепа (напівпричепа) і тягача.
а — сполучна головка; б — з'єднання головок тягача і причепа; 1 — корпус; 2 — вставка; З — ущільнювач; 4 — кришка; 5 — фіксатор
Рисунок 121- Сполучна головка типу «Палм» На бортових тягачах одна сполучна головка типу «Палм» живильної магістралі, забарвлена в червоний колір (або з кришкою червоного кольору), встановлена на задній поперечині рами з правої сторони (по ходу). Інша сполучна головка типу «Палм» керуючої магістралі, забарвлена в голубий колір (або з кришкою жовтого кольору), закріплена там же з лівого боку. Обидві головки встановлено таким чином, що приєднувальні отвори в них направлені вправо. На сідельних тягачах сполучні головки змонтовані на гнучких шлангах і після від'єднання від напівпричепа кріпляться за кабіною до спеціальних кронштейнів. Забарвлення головок те ж, що і на бортових тягачах. При з'єднанні головок типу «Палм» необхідно відвести вбік захисні кришки 4 обох головок. Головки стикуються ущільнювачами З і повертаються доти, поки виступ головки не ввійде до відповідного паза іншої, тобто поки не з'єднається вставка 2 з фіксатором 5. Завдяки цьому запобігається мимовільне роз'єднання сполучних головок. Герметизація стику двох головок забезпечується стисненням ущільнювачів 3. При роз'єднанні тягача і причепа сполучні головки повертаються у зворотному напрямі до виходу вставки 2 з паза фіксатора 5. Після роз'єднання сполучні головки слід закрити кришками 4. Сполучна головка типу «А» (Рис. 122) призначена для з'єднання однопровідного пневматичного приводу гальм причепа і напівпричепа та для автоматичного закриття сполучної магістралі тягача при мимовільному роз'єднанні головок (наприклад, при відриві причепа). 151
а — сполучна головка; б — з'єднання головок типу «А» і «Б»: 1 — корпус; 2 — пружина клапана; 3 — клапан зворотний; 4 — ущільнювач; 5 — кришка; 6 — гайка кільцева; 7 — шток
Рисунок 122 - Сполучна головка типу «А» На бортових тягачах сполучна головка типу «А», забарвлена в чорний колір, встановлена на задній поперечині рами з лівого боку (по ходу) таким чином, що приєднувальний отвір у ній направлений управо. На сідельних тягачах сполучна головка типу «А» також забарвлена в чорний колір і встановлена на гнучкому шлангу. Після від'єднання від напівпричепа головка кріпиться за кабіною до спеціального кронштейна. При зчепленні автомобіля-тягача з причепом у сполучної головки відводиться убік захисна кришка 5. Головка типу «А» тягача стикується з головкою типу «Б» причепа ущільнювачами 4. При цьому шток 7 головки типу «Б» входить у сферичну виїмку клапана З головки типу «А» і відтискає клапан від ущільнювача. Після цього головки повертаються до тих пір, поки виступ однієї головки не увійде до відповідного паза іншої. Фіксатор головки типу «Б» входить у паз напрямної головки типу «А», запобігаючи їх мимовільному роз'єднанню. Герметизація стику головок досягається за рахунок стиснення ущільнювачів. При роз'єднанні тягача і причепа сполучні головки повертаються у зворотному напрямі до виходу виступу однієї головки з паза іншої, після чого вони відокремлюються. При цьому клапан під дією пружини притискується до ущільнювача і автоматично закриває сполучну магістраль, запобігаючи виходу стисненого повітря з пневматичного гальмового приводу автомобіля-тягача. Після роз'єднання головку слід закрити кришкою. Одинарний захисний клапан (Рис. 123) зберігає тиск у ресиверах автомобіля-тягача при аварійному зменшенні тиску в живильній магістралі причепа, а також перешкоджає виходу стисненого повітря з його магістралі при зниженні тиску в гальмовому приводі автомобіля-тягача, запобігаючи автоматичному самозагальмову-ванню причепа. Клапан відрегульований на перепуск повітря і з виводу /у вивід II по досягненні у виводі І тиску 550 кПа.
152
1— корпус; 2 — зворотний клапан; 3 — пружина зворотного клапана; 4 — напрямна втулка; 5 — упорне кільце; 6 — поршень; 7,8— пружини поршня; 9 — кришка; 10 — регулювальний гвинт; 11 — тарілка пружини поршня; 12 — шайба; 13 — діафрагма; І— вивід до повітряного балона; ІІ — вивід у живильну магістраль причепа
Рисунок 123 - Одинарний захисний клапан Стиснене повітря через вивід Інадходить у порожнину А під діафрагмою 13, яку пружини 7 і 8 через поршень б притискують до посадочного сідла в корпусі 1, перекриваючи доступ повітря в порожнину В. При досягненні заданого тиску відкриття стиснене повітря, долаючи зусилля пружин, підіймає діафрагму і проходить у порожнину В. Потім, відкривши зворотний клапан 2, надходить до виводу II. При зниженні тиску у виводі / нижче заданого значення діафрагма опус кається під дією пружин на сідло і роз'єднує виводи І і II. При цьому зворотний клапан закривається і запобігає зворотному руху стисне ного повітря (від виводу Я до виводу І — захисна дія). Клапан регулюється так, щоб повітря у вивід II надійшло при тиску на виводі /, рівному 0,55 МПа. При цьому закриття клапана відбудеться при падінні тиску на виводі І до 0,545 МПа. При вкручуванні регулювального гвинта 10 у кришку тиск відкриття клапана підвищується, при викручуванні — зменшується.[25]
153
Основні терміни та поняття Барабан гальмівний — циліндричний барабан колодкові або стрічкові гальма, на який впливає гальмова колодка або стрічка. Безпека — властивість, що знижує ймовірність виникнення й вага наслідків якої-небудь небезпеки. Безпека руху — комплекс технічних і правових заходів, що дозволяють учасникам дорожнього руху рухатися без дорожньо-транспортних випадків. Безпека транспортного засобу активна — властивості транспортного засобу, що знижують імовірність виникнення дорожньо-транспортного випадку. Гальмо — пристрій для зниження швидкості чи повної зупинки автомобіля або іншого транспортного засобу. Блокування колеса — зупинка гальмуючого колеса до зупинки автомобіля. Блокування - приведення об'єкта в стан, що перешкоджає виконанню певних дій, зокрема, помилкових. Буксування автомобіля — втрата автомобілем рухливості при провідних колесах, що повністю буксують. Буксування колеса — проковзування на дорозі ведучого колеса транспортного засобу. Час розгальмовування — період часу від початку до кінця зменшення гальмівної сили гальмівних механізмів. Час реакції водія - період часу від одержання водієм сигналу до початку його керуючого впливу на органи керування. Час спрацьовування гальм - період часу від початку натискання на гальмову педаль (важіль) до кінця збільшення гальмівної сили. Час гальмування – період часу від початку натискання на гальмову педаль (важіль) до повного зникнення гальмівної сили від дії гальмівних механізмів або до зупинки транспортного засобу. Гідравлічний - термін для опису системи, агрегату або деталі, що приводять у дію тиском рідини. Діафрагма — пружна деталь, що представляє собою тонкостінну пластину; звичайно застосовується для поділу двох порожнин з газами або рідинами. Диск гальмівного механізму — диск відкритого дискового механізму, закріплений на маточині колеса, до якого із двох сторін притискаються гальмівні колодки. 154
Диск - кругла плоска деталь. Твердий супорт - супорт дискового гальма, що закріплений нерухомо. Він має як мінімум два поршні, по одному на кожну гальмову колодку. Рідина гальмівна – спеціальна рідина для гідроприводу гальм транспортного засобу, що володіє низькою температурою замерзання, невеликою в'язкістю й гарними змащувальними властивостями. Адсорбція — поглинання речовини поверхневим шаром рідини або твердого тіла. Ретардер - це пристрій, що доповнює робочу гальмову систему вантажівки, сідельного тягача або туристичного автобуса. Головне завдання ретардера - допомогти робочим гальмам на гірських дорогах. Інтардер - це вдосконалений ретардер. ASR - це cистема регулювання приводу ведучих коліс. ABS - це антиблокувальна система коліс, призначена для недопущення блокування всіх чотирьох коліс при екстреному гальмуванні або гальмуванні на слизькій дорозі. EBS - це гальмова система з електронним керуванням. Компресор - машина для стискування повітря або іншого газу до надлишкового тиску, компресії і переміщення газів під тиском. Конденсація - процес переходу газу або насиченої пари в рідину чи тверде тіло внаслідок охолодження або стиснення їх. Клапан - деталь, заслінка або пристрій для керування витратами газу, пари або рідини в машинах і трубопроводах шляхом зміни площі прохідного перерізу. Ресивер - резервуар для нагромадження пари або газів з метою подачі їх куди-небудь. Герметична ємність (частіше за все сталева посудина) для нагромадження газів, пари чи стисненого повітря, а також для вирівнювання їх тиску у разі нерівномірної витрати або надходження. Аккумулятор - пневмо- чи гідропосудина, яку заповнюють стисненим робочим газом чи рідиною для акумулювання та повернення енергії робочого тіла, що перебуває під тиском. Трубопровід - трубка призначена для транспортування газу або рідини під дією різниці тиску у різних перетинах. Фітинг - фасонна деталь, якою з'єднують труби. Штуцер - деталь трубопроводу або його з'єднувального вузла, що являє собою втулку, один з кінців якої має внутрішню або зовнішню різьбу для кріплення до різних ємностей або трубопроводів. Форма іншого кінця штуцера залежить від способу приєднання до подальших деталей. 155
Давач (датчик) - конструктивна сукупність одного або декількох первинних вимірювальних перетворювачів величини, що вимірюється і контролюється, у вихідний сигнал для дистанційної передачі та використання в системах керування, що має нормовані метрологічні характеристики. Електронний блок керування(ЕБК) - пристрій у автомобілі, який контролює та керує його електричними системами та підсистемами. Насос - гідравлічна машина, призначена для створення потоку рідкого або газового середовища, яка перетворює механічну енергію приводу насоса у кінетичну енергію та енергію тиску рідини чи газу. Фільтр - пристрій, прилад або речовина для очищення рідини, газу тощо від непотрібних домішок.
156
Перелік посилань 1. Основні причини ДТП [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://bloodyraven.wordpress.com/2010/06/08/%D0%BE%D1%81%D0%B D%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D1%96%D0%BF%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%B4%D1%82%D0%BF/ 2. Тормозная система [Електронний ресурс]: Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії — Режим доступу ресурсу. : http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0% BE%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81% D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0 3. Автомобили: основы конструкции: ученик для студ. высш. учеб. заведений/ В.К. Вахламов. -4-е изд., стер.-М.: Издательский центр «Академия», 2008. –с.411-462 4. Правила дорожнього руху: Офіційне видання: З таблицями і кольоровою дорожньою розміткою. –К.:А.С.К., 2002.-с.37-38 5. Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей: Учебное пособие для студентов специальности 190603 “Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)” / Федотов А.И., Зарщиков А.М.-Иркутск, 2007.-с.310-330 6. Процесс торможения [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://expert.autocom.kiev.ua/kbase/c19/id288 Барабанный тормоз[Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://wiki.zr.ru/index.php/%D0%91%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B1 %D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%82%D0%BE%D 1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B7 7. Типы тормозной системы автомобиля [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://knigitut.net/18/56.htm 8. Дисковые тормоза с суппортом [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://expert.autocom.kiev.ua/kbase/c19/id286 9. Дисковый тормоз [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://wiki.zr.ru/index.php/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%B E%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BC% D0%BE%D0%B7 10. Гидравлический тормозной привод [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://wiki.zr.ru/index.php/%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%B0 %D0%B2%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0 157
%B8%D0%B9_%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B7%D0 %BD%D0%BE%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0 %B4 11. Усилители тормозов [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://wiki.zr.ru/index.php/%D0%A3%D1%81%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D1 %82%D0%B5%D0%BB%D0%B8_%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0 %BE%D0%B7%D0%BE%D0%B2 12. Механизмы управления [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://tezcar.ru/u-tormoz-sistema.html 13. Регулятор давления [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://expert.autocom.kiev.ua/kbase/c19/id283 14. Тормозная система [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://www.scooter-tronix.ru/tormoza.php 15. Детали суппорта тормозного механизма переднего колеса [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://vaz2103.com/braking-system/94-detali-supporta-tormoznogo-mehanizmaperednego-kolesa.html 16. Тормозные колодки [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://vigor.km.ua/content/article/read&item=133 17. Из чего делают тормозные диски и колодки [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://www.5koleso.ru/articles/Tehnika/Iz_chego_delayut_tormoznie_diski_i_kolo dki 18. Выбор тормозных колодок [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://ниппонсервис.рф/content/view/89/43/ 19. У КОЛОДОК ВЕК НЕДОЛОГ[Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://www.zr.ru/a/3268 20. Тормозные колодки для коммерческого транспорта [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://www.auto-detal.com.ua/tormoznyekolodki 21. Приборы самоконтроля. Датчики [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://amastercar.ru/articles/electrical_equipment_of_car_8.shtml 22. Сдвоенный главный тормозной цилиндр [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://kniga-avto.ru/k1/lava-7/dvoennyi-glavnyitormoznoi-cilindr.html 23. Тормозная жидкость [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://wiki.zr.ru/index.php/%D0%A2%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%BE%D 0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B6%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D 0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C
158
24. Тормозные жидкости [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://ustroistvo-avtomobilya.ru/e-kspluatatsionny-ematerialy/tormozny-e-zhidkosti/ 25. Технічне обслуговування та ремонт вантажних і легкових автомобілів і автобусів: Підручник: У 2 кн./О.П.Строков, М.Г. Макаренко, В.Ф. Орлов, В.О. Павленко. За ред. О.П. Строкова. – К.:грамота, 2005.-с.282-320 26. Электромеханические тормозные системы [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://ustroistvoavtomobilya.ru/tormoznaya-sistema/e-lektromehanicheskie-tormozny-esistemy/ 27. Антиблокировочные системы [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://wiki.zr.ru/index.php/%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%B 1%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2% D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%81%D0%B8%D1 %81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%8B 28. Схемы установки АБС [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://wiki.zr.ru/index.php/%D0%A1%D1%85%D0%B5%D0%BC%D1%8 B_%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2% D0%BA%D0%B8_%D0%90%D0%91%D0%A1 29. Пневматическая АБС [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://wiki.zr.ru/index.php/%D0%9F%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D0%B C%D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0 %B0%D1%8F_%D0%90%D0%91%D0%A1 30. Системы управления тормозами [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://wiki.zr.ru/index.php/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5 %D0%BC%D1%8B_%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0 %BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D1%82%D0%BE%D1%8 0%D0%BC%D0%BE%D0%B7%D0%B0%D0%BC%D0%B8 31. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник. – 6-те вид. – К.: Либідь, 2006.-с.314-341 32. Стояночный тормоз [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://fordrazbor.ru/manual-fordfocus/tormoza/stojanochnyi-tormoz.html 33. Стояночный тормоз [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://www.autoexpert.in.ua/ru/3174-stoyanochniytormoz.html
159
34. Колодки стояночного тормоза задних дисковых тормозов [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://automn.ru/toyotahttp://automn.ru/toyota-camry-96/toyota-22539-10.m_id-2473.m_id2-.html 35. Стояночный тормоз с электроприводом [Електронний ресурс] — ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://ustroistvoavtomobilya.ru/tormoznaya-sistema/stoyanochny-j-tormoz-s-e-lektroprivodom/ 36. Вспомогательная тормозная система на автомобилях КамАЗ, КрАЗ и МАЗ [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://www.tehimpex.kiev.ua/articleview.php?id=378 37. ТОРМОЗ БЕЗ КОЛОДОК [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://www.zr.ru/a/11754 38. Вода в ступе [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://www.zr.ru/a/14993/print/ 39. Тормозная система автодома. Типы ретардеров [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://mag.avtotravel.com/articles/ID/267/%D0%A2%D0%BE%D1%80%D0%BC %D0%BE%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%8F%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%A2%D0%B8%D0%BF%D1%8B%D1%80%D0%B5%D1%82%D0%B0%D1%80%D0%B4%D0%B5%D1%80%D 0%BE%D0%B2 40. Intarder ZF[Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://man.uag.ru/man_katalog/agregaty_i_tehnologiya_man/tormoznaya_sistema/i ntarder_zf_intarder/ 41. Тормозная система MAN PriTarder [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://man.uag.ru/man_katalog/agregaty_i_tehnologiya_man/tormoznaya_sistema/t ormoznaya_sistema_man_pritarder/ 42. Ретардер – на магнитах [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://www.autocentre.ua/tr/Tracks/News/14374.html 43. Voith Magnetarder [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://www.grupo-la.com/lapecas/voith_magnetarder.html 44. Устройство прицепов [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://autost.ru/5/63/ 45. Устройство прицепа: тормоза [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://autost.ru/5/60/ 46. Тормозная система прицепа и полуприцепов автомобиля КамАЗ [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://www.tehimpex.kiev.ua/articleview.php?id=304 47. Тормоз наката [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://wiki.zr.ru/index.php/%D0%A2%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%BE%D 0%B7_%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%B0 160
48. Словарь автомобилиста [Електронний ресурс] — Режим доступу ресурсу. : http://www.allautomobiles.ru/content/view/66/39/1/7/
161