автослесарное дело. Учебное пособие издание второе, дополненное рекомендовано Министерством общего и профессионального
 Скачать 6.72 Mb.
|
|
Рис. 104. Колесный барабанный тормозной цилиндр: а — с гидравлическим приводом; б — с пневматическим приводом; 1 — разжимной колесный цилиндр; 2 — колодка; 3 — опорный диск; 4 — тормозной барабан; 5 — опора; 6 — стяжная пружина; 7 — разжимной кулак; 8 — рычаг; 9 — тормозная камера; 10 — палец; 11 — стяжная пружина 210 няется отдельным рабочим цилиндром. В этой конструкции достигается большой тормозной момент и равномерность изнашивания колодок автомобиля. Барабанный тормозной механизм с пневматическим при- водом (рис. 104, б) отличается от механизма с гидравличес- ким приводом конструкцией разжимного устройства, выпол- ненного по типу не используемого в настоящее время механи- ческого привода тормозного механизма. Для разведения ко- лодок в нем используется разжимной кулак, приводимый в движение рычагом, посаженным на ось разжимного кулака. Рычаг отклоняется усилием, возникающим в пневматичес- кой тормозной камере, которая работает от централизован- ной системы сжатого воздуха. Возврат колодок в исходное положение при растормаживании происходит за счет дей- ствия стяжной пружины. Нижние концы колодок закрепле- ны на эксцентриковых кольцах, которые обеспечивают регу- лировку зазора между нижними частями колодок и бараба- ном. Верхние части колодок подводятся к барабану при ре- гулировке зазора с помощью червячного механизма. Элементы тормозных механизмов. Тормозные барабаны для легковых и грузовых автомо- билей малой и средней грузоподъемности обычно изготов- ляют биметаллическими: стальной диск, залитый чугунным ободом (ΓΑ3-3102, ΓΑ3-53, ВАЗ-2105); тормозной барабан из алюминиевого сплава с залитым внутрь чугунным коль- цом (ВАЗ-2101). На грузовых автомобилях большой грузо- подъемности применяют литые тормозные барабаны, глав- ным образом из серого чугуна (КамАЗ, ЗИЛ). Опорные тормозные диски, как правило, выполняют штампованными из листовой стали. При гидроприводе рабочие тормозные цилиндры в ба- рабанных тормозных механизмах изготовляются из серого чугуна, поршни — из алюминиевого или цинкового спла- ва; в дисковых тормозных механизмах рабочие цилиндры для лучшего теплоотвода выполняют из алюминиевого сплава. 211 При пневмоприводе разжимной кулак выполняется за одно целое с валом из высокоуглеродистой стали с закалкой поверхности токами высокой частоты. Наибольшее распространение получили формованные фрикционные накладки, состоящие из коротковолокнистого асбеста, наполнителей и связующих (синтетические смолы, каучук и их комбинации). В последние годы все большее рас- пространение получают безасбестовые накладки ввиду их эко- логической чистоты. Применяют иногда и пластмассовые фрикционные накладки, в состав которых входит эбонит и другие компоненты. На отечественных автомобилях для дис- ковых и барабанных тормозных механизмов применяют на- кладки из материала АК (асбокаучуковая композиция). Тормозные колодки выштамповываются из листовой стали. Иногда на грузовых автомобилях применяются ли- тые чугунные колодки (ЗИЛ-431410). Накладки прикрепля- ют к колодкам заклепками, редко болтами, а на легковых автомобилях чаще всего приклеивают. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Как подразделяются тормозные системы по назначению? 2. Какие типы тормозных механизмов применяются в коле- сах? 3. Какие материалы применяются при изготовлении элемен- тов тормозных механизмов ? Приводы тормозных систем Механический тормозной привод применяется для сто- яночной тормозной системы благодаря тому, что он может обеспечить высокую надежность при длительном действии. На легковых автомобилях в качестве стояночного тор- мозного механизма в основном используют механизмы зад- них колес с рычажно-тросовым приводом (рис. 105). 212 Рис. 105. Рычажно-тросовый привод стояночной тормозной системы: 1 — рычаг тормозного привода; 2 — тяга; 3 — рычаг привода уравнителя; 4 — уравнитель; 5 — кронштейн пластмассовой направляющей В грузовых автомобилях конструкция привода зависит от конструкции и места установки стояночного тормозного механизма, который может устанавливаться в трансмиссии (ГАЗ, ЗИЛ), а также в стояночной тормозной системе, мо- гут использоваться колесные тормозные механизмы рабо- чей тормозной системы (КамАЗ, КЛЗ). Например, на авто- мобиле ЗИЛ-431410 применяется барабанный колодочный тормозной механизм, установленный на конце ведомого вала коробки передач. Привод к нему осуществляется короткой рычажной системой, что возможно при малом расстоянии от рычага управления до тормозного механизма. Гидравлический тормозной привод состоит из ряда узлов и деталей, основными из которых являются: • главный тормозной цилиндр; • колесные тормозные цилиндры. Гидравлический тормозной привод применяется на всех легковых и некоторых грузовых автомобилях. Тормозная система с гидравлическим приводом одновременно выпол- няет функции рабочей, запасной и стояночной систем. Для повышения надежности на легковых автомобилях ВАЗ и АЗЛК применяют двухконтурный гидравлический привод, который состоит из двух независимых приводов, действую- щих от одного главного тормозного цилиндра на тормозные механизмы отдельно передних и задних колес. На легковых автомобилях ГАЗ с той же целью предусмотрен в приводе тормозов разделитель, позволяющий использовать исправ- ный контур тормозной системы в качестве запасной в случае аварийного отказа другого контура. Наиболее простая схема двухконтурного гидравлического привода применена на автомобиле ВАЗ-2101 (рис. 106, а) с главным тормозным цилиндром типа «Тандем» (рис. 106, б). В нем имеются две секции с автономным питанием тормоз- ной жидкостью. Передняя секция связана трубопроводом с задним тормозным контуром, а задняя — с передним. В гидроприводе автомобилей ГАЗ рабочие цилиндры имеют резиновые предпоршневые манжеты. В расторможен- 214 Рис. 106. Двухконтурный тормозной гидропривод: а — схема привода; б — главный тормозной цилиндр типа «Тан- дем»; I — регулятор тормозных сил; 1 — корпус; 2 — уплотнитель- ное кольцо; 3 — поршень; 4 — втулка; 5 — уплотнительное кольцо высокого давления; 6 — пружина уплотнительного кольца; 7 — та- релка пружины; 8 — пружина; 9 — шайба; 10 — упорный винт; А — компенсационные зазоры 215 ном состоянии в системе необходимо поддерживать неболь- шое избыточное давление, чтобы не было подсоса воздуха и система оставалась герметичной. В таких системах в глав- ном тормозном цилиндре обязательно устанавливают обрат- ный клапан, нагружающая пружина которого рассчитана на поддержание заданного избыточного давления. В главном тормозном цилиндре типа «Тандем» обратный клапан отсутствует. При торможении перепускные клапаны закрываются, герметизируя предпоршневые полости. В таком тормозном приводе, как и у большинства современных авто- мобилей, применяется регулятор тормозных сил, предотвра- щающий вероятность юза задних колес при торможении. В некоторых тормозных системах с гидроприводом, ког- да применяются дисковые тормозные механизмы на пере- дних колесах и барабанные — на задних, в приводе к диско- вым тормозным механизмам устанавливают клапан задер- жки, который обеспечивает одновременное начало тормо- жения всех колес автомобиля. Наличие такого клапана обус- ловлено тем, что для прижатия колодок в барабанных тор- мозных механизмах необходимо вначале создать некоторое давление для преодоления усилия стяжных пружин. В дис- ковых тормозных механизмах такие растормаживающие пру- жины отсутствуют. Схема тормозного привода автомобиля ВАЗ-2105 допол- няется наличием вакуумного усилителя, объединенного с главным тормозным цилиндром, как и у других моделей легковых автомобилей. На грузовых автомобилях, имеющих гидравлический привод, применяют как вакуумные, так и пневмоусилители. Рассмотрим устройство основных элементов гидравли- ческого привода на примере тормозной системы семейства автомобилей ГАЗ. Главный тормозной цилиндр (рис. 107) приводится в дей- ствие от тормозной педали. Корпус выполнен совместно с резервуаром для тормозной жидкости. Внутри цилиндра находится алюминиевый поршень с уплотнительным резино- 216 Рис. 107. Главный тормозной цилиндр: 1 — толкатель; 2 — корпус; 3 — перепускное отверстие; 4 — ком- пенсационное отверстие; 5 — пробка; 6 — нагнетательный клапан; 7 — впускной клапан; 8 — пружина; 9 — манжета; 10 — поршень вым кольцом. Поршень перемещается под действием тол- кателя, шарнирно соединенного с педалью. Днище поршня упирается в уплотнительную манжету, прижимаемую пру- жиной. Она же прижимает к гнезду впускной клапан, совмещенный с нагнетательным. Внутренняя полость цилиндра сообщается с резервуаром через компенсационное и перепускное отверстия. При нажа- тии на тормозную педаль под действием толкателя поршень с манжетой перемещается и закрывает компенсационное от- верстие, вследствие чего давление тормозной жидкости в цилиндре увеличивается, открывая нагнетательный клапан, и жидкость поступает к тормозным механизмам. Когда пе- даль отпускается, то давление жидкости в приводе снижает- ся и она перетекает по трубопроводам обратно в цилиндр. При этом избыток тормозной жидкости через компенсаци- онное отверстие возвращается в резервуар. В то же время пружина, действуя на впускной клапан, поддерживает в си- 217 стеме привода небольшое избыточное давление и после пол- ного отпускания педали тормоза. Колесный (рабочий) тормозной цилиндр барабанного тор- мозного механизма состоит из чугунного корпуса, внутрь которого помещены два алюминиевых поршня с уплотни- тельными резиновыми манжетами. В наружные торцы пор- шней для уменьшения изнашивания вставлены стальные сухари. Цилиндр с обеих сторон уплотнен пылезащитными резиновыми чехлами. Тормозная жидкость в полость ци- линдра поступает через присоединительный штуцер. Для выпуска воздуха из тормозной системы в колесном тормоз- ном цилиндре имеется клапан прокачки, защищенный рези- новым колпачком. Пружинное упорное кольцо, вставленное с натягом в корпус цилиндра, служит для регулировки зазора между колодками и барабаном тормозного механизма. Во время торможения под действием давления тормозной жидкости поршень цилиндра перемещается и отжимает тормозную колодку. По мере изнашивания фрикционной накладки ход поршня при торможении увеличивается и наступает момент, когда он своим буртиком передвигает упорное кольцо, преодолевая усилие его посадки. При обратном перемеще- нии колодки под действием стяжной (растормаживающей) пружины упорное кольцо остается на новом месте, так как усилия пружины недостаточно, чтобы сдвинуть его назад. Таким образом, достигается автоматическая выборка увели- чения зазора между колодкой и барабаном, образовавшегося вследствие износа фрикционной накладки. Гидровакуумный усилитель (рис. 108). Работа этого уст- ройства основана на использовании энергии разрежения во внутреннем трубопроводе двигателя, благодаря чему созда- ется дополнительное давление тормозной жидкости в гид- равлической системе привода тормозов. Это позволяет при сравнительно небольших усилиях, прилагаемых к тормоз- ной педали, получать значительные усилия в тормозных механизмах колес. 218 Рис. 108. Гидровакуумный усилитель Гидроусилитель соединен трубопроводами с главным тормозным цилиндром, впускным коллектором двигателя и разделителем тормозов. Камера усилителя представляет собой выштампованные из стали корпус и крышку, между которыми зажата диафрагма. Диафрагма жестко соединена штоком с поршнем усилителя и отжимается конической пру- жиной в исходное положение растормаживания. В поршне усилителя расположен запорный шариковый клапан. Сверху на корпусе цилиндра усилителя расположен клапан управ- ления, который состоит из диафрагмы, поршня и самого клапана. Здесь же размещен вакуумный клапан и связанный с ним при помощи штока атмосферный клапан. Полости I и II (см. рис. 108) клапана управления сообщаются соответ- ственно с полостями III и IV камеры усилителя, которая че- рез запорный клапан соединена с выпускным коллектором двигателя. При отпущенной тормозной педали и работающем дви- гателе в полостях камеры усилителя существует разреже- ние, и под действием конической пружины все детали гид- роцилиндра находятся в левом крайнем положении. В мо- мент нажатия на педаль тормоза жидкость от главного тор- мозного цилиндра перетекает через шариковый клапан в поршне усилителя к тормозным механизмам колес. По мере повышения давления в системе поршень клапана управле- ния поднимается, закрывая вакуумный и открывая атмос- ферный клапан. Атмосферный воздух через фильтр попада- ет в полость IV, тем самым уменьшая в ней разрежение. Поскольку в полости III разрежение продолжает сохранять- ся, разность давлений между полостями III и IV выгибает диафрагму, сжимая пружину усилителя, и через шток воз- действует на поршень усилителя. При этом поршень усили- теля испытывает давление двух сил — жидкости от главно- го тормозного цилиндра и атмосферное со стороны диафраг- мы, которые усиливают эффект торможения. При отпускании педали тормоза давление жидкости на клапан управления снижается, его диафрагма прогибается 220 вниз и открывает вакуумный клапан, сообщая между собой полости III и IV. Давление в полости IV падает, и все под- вижные детали камеры и цилиндра усилителя перемещают- ся в исходное положение, происходит растормаживание тор- мозных механизмов колес. Если гидроусилитель неисправен, привод действует толь- ко от педали главного тормозного цилиндра с меньшей эф- фективностью. Пневматический привод тормозных механизмов по срав- нению с гидроприводом имеет менее жесткие требования к герметичности тормозной системы ввиду восполнения утеч- ки воздуха компрессором при работе двигателя. Однако в пневмоприводе гораздо выше сложность конструкции, боль- ше габаритные размеры и масса приборов и агрегатов. Осо- бенно усложняются системы пневматического привода на автомобилях с двухконтурной или многоконтурной схема- ми, например, на автомобилях ЛАЗ, КамАЗ и ЗИЛ-130 (с 1984 г.). Рассмотрим принцип действия наиболее простой схемы пневматического привода на примере автомобиля ЗИЛ-130 выпуска 1984 г. (рис. 109). Система пневмопривода состоит из: • компрессора: • манометра; • баллонов для сжатого воздуха; • задних тормозных камер; • соединительной головки с тормозной системой при- цепа; • разобщительного крана; • тормозного крана; • передних тормозных камер. При работе двигателя атмосферный воздух через фильтр нагнетается компрессором в баллоны, где и хранится под давлением. Давление воздуха в баллонах устанавливается 221 Рис. 109. Схема пневматического привода тормозов автомобиля регулятором давления, который находится в компрессоре и при достижении заданного уровня давления в баллонах от- соединяет компрессор от системы привода. При торможе- нии водитель, нажимая на педаль, воздействует на тормоз- ной кран, открывающий доступ воздуха из баллонов в тор- мозные камеры колесных тормозных механизмов. Тормоз- ные камеры приводят в действие разжимные кулаки коло- док, которые разводятся и соприкасаются с тормозными ба- рабанами колес, производя торможение. При отпускании педали тормозной кран открывает вы- ход сжатому воздуху из тормозных камер в атмосферу, в результате чего разжимной кулак поворачивается в исход- ное положение, а стяжные пружины отводят колодки от тор- мозных барабанов, происходит растормаживание. Манометр в кабине водителя позволяет следить за уровнем давления воздуха в системе пневматического привода тормозов. Начиная с 1984 г. на автомобилях ЗИЛ-130 введены из- менения в конструкцию тормозной системы с целью удов- летворения современным требованиям безопасности движе- ния. Произошла унификация с приборами и аппаратами тор- мозной системы автомобилей КамАЗ. Модернизированный привод состоит из независимых контуров: • привода тормозных механизмов передних колес; • привода тормозных механизмов задних колес; • привода стояночной и запасной тормозных систем (только для задних колес); • привода тормозных механизмов колес прицепа, при- вода аварийного растормаживания стояночной тормоз- ной системы, привода других пневматических прибо- ров и агрегатов на автомобиле (например, системы цен- трализованного регулирования давления воздуха в ши- нах). Все контуры имеют пневмоэлектрические датчики све- товых сигнализаторов аварийного снижения давления ежа- 223 того воздуха. Манометрами контролируется давление в ра- бочей тормозной системе. Если в системе пневмопривода возникает аварийное снижение давления воздуха, срабаты- вают пружинные энергоаккумуляторы и затормаживаются задние колеса. Для последующего растормаживания необ- ходимо нажать кнопку аварийного растормаживания. В слу- чае отсутствия сжатого воздуха в системе автомобиль мож- но растормозить только вручную винтовыми устройствами для механического сжатия пружин энергоаккумулятора. Назначение, устройство и работа основных приборов и агрегатов пневмопривода. Компрессор — двухцилиндровый, поршневой, приводит- ся в действие клиноременной передачей от шкива вентиля- тора. Регулятор давления поддерживает заданный уровень давления воздуха в системе пневмопривода. Пока идет воз- растание давления до 0,7-0,75 МПа сжатый воздух от комп- рессора поступает в пневмосистему. Когда давление возду- ха поднимается до максимального уровня по пределу регу- лирования, открывается разгрузочный клапан. Нагнетаемый компрессором воздух практически без противодействия на- чинает выходить в атмосферу. Давление в системе снижает- ся. Как только давление снизится до нижнего предела регу- лирования (0,62-0,65 МПа), разгрузочный клапан закрывает- ся, и компрессор опять начинает подавать воздух в пневмо- систему привода до следующего цикла отсоединения комп- рессора. Двойной защитный клапан служит для: • разделения магистрали, идущей от воздушного бал- лона на два независимых контура; • отключения одного из контуров при повреждении; • сохранения сжатого воздуха в неповрежденном конту- ре или в обоих контурах при повреждении питающей линии. Тормозной кран служит для управления рабочей тормоз- ной системой автомобиля и приводом тормозных механиз- 224 мов прицепа. Применяется для этих двух контуров, но рас- считан на использование в трех самостоятельных контурах. Кран стояночного тормоза (ручной) предназначен для управления стояночной и запасной тормозными системами, а также для включения клапана управления тормозной сис- темой прицепа (полуприцепа). Тормозные камеры (рис. 110) приводят в действие тор- мозные механизмы колес, передавая давление сжатого воз- духа на валы разжимных кулаков, которые, раздвигая ко- лодки, производят торможение. При нажатии на педаль тормоза сжатый воздух поступа- ет от тормозного крана в наддиафрагменную полость каме- ры и вызывает перемещение диафрагмы. Усилие передает- ся через опорный стальной диск на шток и далее на рычаг, вызывая его отклонение и поворот разжимного кулака тор- мозного механизма. Тормозные колодки при этом прижи- маются к барабану, вызывая торможение колеса. При отпус- |