Тормозная система — это совокупность устройств, предназначенных для регулирования скорости движения, ее снижения до необходимого уровня или полной остановки машины.

Современные автомобили и колесные тракторы оборудуют рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной автономными тормозными системами.

Рабочая тормозная система служит для снижения скорости движения с желаемой интенсивностью вплоть до полной остановки машины вне зависимости от ее скорости, нагрузки и уклона дорог, для которых она предназначена.

Запасная тормозная система предназначена для плавного снижения скорости движения или остановки машины в случае полного или частичного выхода из строя рабочей тормозной системы (например, в автомобиле КамАЗ-4310).

Эффективность рабочей и запасной тормозных систем машин оценивают по тормозному пути или установившемуся замедлению при начальной скорости торможения 40 км/ч на прямом и горизонтальном участках сухой дороги с твердым покрытием, обеспечивающих хорошее сцепление колес с дорогой.

Стояночная тормозная система служит для удержания неподвижной машины на горизонтальном участке пути или уклоне даже при отсутствии водителя. Эффективность стояночной тормозной системы должна обеспечивать удержание машины на уклоне такой крутизны, который она сможет преодолеть на низшей передаче.

Вспомогательная тормозная система предназначена для поддержания постоянной скорости машины при движении ее на затяжных спусках горных дорог и регулирования ее самостоятельно или одновременно с рабочей тормозной системой с целью разгрузки тормозных механизмов последней. Эффективность вспомогательной тормозной системы должна обеспечивать без применения иных тормозных систем спуск машины со скоростью 30 км/ч по уклону 7 % протяженностью 6 км.

Каждая тормозная система состоит из тормозных механизмов (тормозов) и тормозного привода.

Торможение машины достигается работой сил трения в тормозном механизме, которая превращает кинетическую энергию движения машины в теплоту в зоне трения тормозных накладок с тормозным барабаном или диском.

В зависимости от типа привода различают тормозные системы с гидравлическим, пневматическим и пневмогидравлическим приводом.

Тормозные механизмы (тормоза) бывают дисковые и колодочные, а в зависимости от места установки — колесные и трансмиссионные (центральные). Колесные устанавливают непосредственно на ступице колеса, а трансмиссионные — на одном из валов трансмиссии.

На большегрузных автомобилях и мощных тракторах чаще всего применяют системы торможения с пневматическим приводом и колодочными тормозами.

Колодочный тормоз затормаживает шкив 9 двумя колодками 5 с фрикционными накладками, которые прижимаются к шкиву 9 изнутри разжимным кулачком 4. При этом верхние концы колодок 5 поворачиваются вокруг неподвижных шарниров (осей) 7. Если отпустить педаль 1, то стяжные пружины 8 растормозят шкив 9.

Дисковый тормоз трактора МТЗ-80 имеет диски 14 и 16 с фрикционными накладками, установленные на вращающемся валу 6 возможностью передвижения в осевом направлении. Между ними размещены два нажимных диска 12 и 15, соединенные серьгами 11 с тягой 10 и тормозной педалью 1. Между нажимными дисками в углублениях со скосами установлены разжимные шарики 13. При торможении шарики раздвигают нажимные диски, которые прижимают вращающиеся диски с фрикционными накладками к неподвижному картеру 17 и затормаживают вал 6.

Рисунок. Схемы колесных тормозов: а — колодочного; 6 — дискового; 1 — педаль; 2 — тяга; 3 — рычаг; 4 — разжимной кулачок; 5 — колодка; 6 — затормаживаемый вал: 7 — оси повороти колодок; 8 — стяжные пружины; 9 — тормозной шкив; 10 — тяга с регулировочной гайкой; 11 — серьга; 12, 75 — нажимные диски; 13 — шарик; 14, 16 — диски с фрикционными накладками; 17 — картер.

Рабочий тормоз в автомобиле – это его основной тормозной механизм, управляемый нажатием ноги водителя на педаль, и механически не связанный ни с парковочным, ни с аварийным тормозом. Рабочий тормоз автомобиля может быть дисковым, барабанным или комбинированным. Обычно, этот тормоз является гидравлическим, и включается при помощи создаваемого гидравлического давления.

При правильной работе, наибольшее усилие рабочий тормоз оказывает на передние колеса автомобиля. При экстренном торможении это позволяет сохранять контроль над транспортным средством. Если тормозное усилие преобладает на задних колёсах, то транспортное средство может выйти из-под контроля. Но и слишком сильные тормозные нагрузки на передние тормоза также нежелательны.

Для поддержания рабочего тормоза в исправном состоянии, необходимо своевременно проводить его техническое обслуживание. Слишком сильный перегрев при торможении может привести к деформации тормозного диска, а это, в свою очередь, вызовет пульсацию педали тормоза во время торможения. Барабанные тормоза тоже боятся перегрева, и потеряв свою круглую форму могут приобрести яйцеобразную. В обоих случаях деформация может быть устранена при помощи механической обработки и специализированного ремонта в сервисном центре.

С уверенностью можно сказать, что наиболее сложная работа среди всех компонентов автомобиля достается рабочему тормозу. Снижение скорости тяжёлого автомобиля вплоть до его полной остановки – это чрезвычайно сложная задача. Ежегодно тормозная система автомобиля испытывает колоссальнейшие нагрузки сотни тысяч раз.

Большинство водителей воспринимают работу тормоза как должное, и мало кто задумывается о важности этого компонента. Но нельзя забывать, что корректная работа тормоза сильно зависит от его своевременного и квалифицированного технического обслуживания. Например, если при торможении появился посторонний скрежещущий или металлический звук, необходимо незамедлительно проверить состояние тормозных колодок и диска, и при необходимости заменить их. Автовладелец должен следовать всем рекомендациям завода-изготовителя по техническому обслуживанию тормозной системы. При замене тормозных колодок всегда проверяйте состояние барабанов и дисков. Должное внимание и своевременное техническое обслуживание – лучший способ сохранить тормозную систему автомобиля в исправном рабочем состоянии.

При осуществлении регулярного технического осмотра рабочего тормоза автомобиля, не пренебрегайте проверкой состояния тормозной жидкости. Со временем, тормозная жидкость насыщается влагой, что может привести к повреждению деталей тормозной системы, и даже к её полному отказу в работе. При слишком сильном нагреве, некоторые марки тормозной жидкости могут воспламеняться. Промывайте тормозной контур автомобиля и меняйте тормозную жидкость согласно рекомендациям завода-изготовителя. При прохождении регулярного технического обслуживания поинтересуйтесь у мастера о состоянии тормозной жидкости. При малейшем намеке на содержание в ней воды или улавливании горелого запаха, замените жидкость.

Тормозная система - один из основных механизмов функционирования автомобиля. Она предназначена для остановки транспортного средства и снижения его скорости. Также, она позволяет оставлять транспортное средство в безопасном состоянии покоя, не позволять ему самопроизвольное движение в не рабочее время.

Тормозная система состоит из множества механических элементов, которые выполняют свою особую функцию и роль в успешной работе всей системы. Рабочий тормозной цилиндр - один из важнейших элементов работы всей тормозной системы.

Таким образом, рабочий тормозной цилиндр - это самобытный механизм тормозной системы, который преобразует давление жидкости в определенную механическую силу, которая, в свою очередь, воздействует на тормозные колодки. Отличается от главного тормозного цилиндра тем, что воздействует непосредственно на тормозные колодки барабанного типа. Помимо вышесказанного определения, рабочий тормозной цилиндр - это тормозной поршень, который оказывает свое воздействие на тормозные колодки дискового типа.

Рабочая тормозная система, непосредственной частью которой является рабочий цилиндр, используется всегда и при любой скорости автомобиля для снижения скорости или остановки автомобиля. Задействуется в эксплуатацию рабочая тормозная система с нажатием водителя на педаль тормоза. Является самой эффективной из всех видов тормозных систем.

1. Рабочий тормозной цилиндр – роль в тормозной системе.

В момент торможения водитель непосредственно воздействует на тормозную педаль. Это нажатие, в свою очередь, с помощью специального штока передается на поршень главного цилиндра. Сам этот поршень воздействует уже на тормозную жидкость, вследствие чего, она задействует рабочие цилиндры. Из рабочих цилиндров, при этом, выдвигаются специальные поршни, которые прижимают тормозные колодки уже к дискам или барабанам. Дисковые колодки или барабанные у тормозной системы - это зависит непосредственно от вида этой тормозной системы.

Любой недостаток в тормозной системе может значительно снизить эффективность процесса торможения. Это, в свою очередь, приводит к нежелательным последствиям для всех автомобилей и водителей, принимающих участие в движении. Существует один элемент, который в большинстве случаев стает причиной неисправности рабочего цилиндра и, вследствие, полного или частичного прекращения всей тормозной системы. Таким элементом является тормозная жидкость. Помимо этого, множество различных неполадок могут вызывать низкокачественные и дешевые детали. Узнать, что автомобилю необходим ремонт рабочего тормозного цилиндра, вплоть до его тотальной замены, могут указать такие признаки:

1. Когда автомобиль тормозит, его последующее движение будет не прямолинейным;

2. Снижение уровня тормозной жидкости в бачка. Узнать об этом изъяне может помочь специальный индикатор, который расположен на панели приборов в автомобиле;

3. Если нужно увеличивать свое усилие для нажатия на педаль тормоза при необходимости остановиться.

Существуют проблемы, которые связаны с деталями, которые непосредственно работают вместе с рабочим цилиндром. Если автомобиль при торможении «заносит», а его движение не прямолинейно, то проблема заключается в заедании поршня. Эта поломка возникает по несколькими причинами: некачественной жидкости, изношенной детали или ее поломкой.

2. Конструкция рабочего тормозного цилиндра.

Рабочий тормозной цилиндр являет собою поршень, уходящий в просверленном отверстии в суппорте. Сам поршень задействует свое давление на тормозную колодку, за счет тормозной жидкости. Также, для более качественного уплотнения используется кольцо из резины, которое вставлено в углубление, располагающееся в стенке суппорта (поршня). Поршень чаще всего в виде стакана и полый. Довольно распространенным явлением есть хромовое покрытие поршня для защиты его от коррозии. Чтобы обезопасить от попадания пыли и грязи в рабочий тормозной цилиндр используется пыльник, который, одной стороной фиксируется на поршне, а другой – на суппорте. Пыльник изготовлен из жаропрочной резины.

Рабочие цилиндры разного диаметра принято использовать в многопоршневых суппортах – от 6 и больше. Такого типа рабочие тормозные цилиндры увеличиваются к задней части суппорта/поршня. Таким образом, задняя часть колодки значительно сильнее прижимается. Это, в свою очередь, позволяет добиться более равномерного и одинакового износа колодки, так как намного эффективнее распределяет тепло. Помимо этого при торможении автомобиля тормозная колодка стачивается, вследствие чего образуется пыль. Эта пыль накапливается к задней части колодки.

3. Виды рабочих тормозных цилиндров.

Рабочий тормозной цилиндр делится на два вида, которые, в свою очередь непосредственно зависят от типа всей тормозной системы. Так, в автомобильной природе выделяют такие виды рабочих тормозных цилиндров: первый тип рабочего цилиндра – это устройство, воздействующее на тормозные колодки барабанного типа, то есть – барабанный цилиндр; вторым типом рабочего тормозного цилиндра является тормозной поршень, который оказывает свое воздействие на тормозные дисковые колодки, соответственно, этот тип рабочего тормозного цилиндра носит название дискового типа.

Сам тип такого рода цилиндров определяется целиком и полностью тормозной системой, дисковой ил барабанной. В зависимости от производителя, марки и модели рабочего тормозного цилиндра существует множество его разновидностей, которые отличаются как по своей сути, так и по сроку действия, типу и марке автомобиля и тормозной системы. Это объясняется тем, что не все рабочие тормозные цилиндры подходят под все тормозные системы барабанного типа и дискового, так как развитие автомобильных технология принесло много новшеств и изменений в конструкции и способности тормозной системы, как неотъемлемой части всей работы единого автомобильного механизма.

Помимо данной классификации существует и другая, иная классификация, которая в большей степени относится к автомобилям отечественного производителя. Чтобы идентифицировать и определить какой именно тип рабочего тормозного цилиндра используется, в большинстве случаев достаточно будет посмотреть в инструкцию по эксплуатации автомобиля, где должно быть подробно описана и указана каждая деталь автомобиля.

Если же таковой инструкции нет, или же она есть, но в ней не указана модель и тип тормозного цилиндра, необходимо собственноручно осмотреть рабочий тормозной цилиндр. Таким образом, существуют такие типы рабочих тормозных цилиндров, основное отличие которых заключается в разном внутреннем диаметре: одноконтурный тип рабочего тормозного цилиндра, двухконтурный и трехконтурный. Так, диаметр одноконтурного составляет – 25 мм , двухконтурного – 22 мм , а трехконтурного – 19 мм. Как видно, диаметр уменьшается с добавлением одного контура на 3 мм.

Таким образом, рабочий тормозной цилиндр – один из основных механизмов функционирования всей тормозной системы автомобиля. Исполняя свою главную задачу, которая состоит в преобразовании давления жидкости в силу воздействия на тормозные колодки, он является полностью самобытным и необходимым элементом единого звена функционирования всей тормозной системы автомобиля.

Тормозная система автомобиля служит для снижения его скорости или полной остановки.

По назначению выделяют следующие типы тормозных систем: рабочую, резервную и стояночную.

1. Рабочая (основная) тормозная система предназначена для снижения скорости движения автомобиля и для его остановки. Часть системы, которая переносит усилие с педали тормоза на тормозные колодки, называют тормозным приводом.

а. Механический привод осуществляется при помощи тросов и рычагов: механический, пневматический, гидравлический и комбинированный. Из-за его малой эффективности и неудобства обслуживания в современном автомобилестроении практически не используется. Существуют различные виды тормозных приводов.

б. Пневматический привод в своей работе использует разрежение воздуха. В настоящее время распространен на грузовиках и автобусах.

в. Гидравлический привод приводится в действие благодаря жидкости на основе спирта, гликоля или силикона. Распространен повсеместно.

д. Комбинированный привод использует несколько типов энергоносителей и, ввиду своей сложности, не применяется без крайней необходимости.

2. Резервная (запасная) тормозная система включается при неисправности рабочей системы. В современном автомобилестроении, как правило, выполнена не автономно, а в составе одной из частей рабочей системы.

3. Стояночная тормозная система , в первую очередь, служит для предотвращения нежелательного самопроизвольного движения автомобиля во время стоянки.

Кроме того, ее используют для облегчения трогания в гору, при длительной остановке в «пробке», для ухода в управляемый занос или при полном отказе рабочей тормозной системы.

Эта система может быть реализована механическим способом (тросы к задним колесам или к трансмиссии) или посредством гидравлики.

История развития тормозных механизмов.

Самый примитивный тормозной механизм, использовавшийся в гужевых повозках,представлял собой деревянную колодку, затормаживающую непосредственно рабочую поверхность колеса.

Эта колодка приводилась в рабочее положение ручным рычагом.

Этот механизм посредством колодок воздействовал на металлический обод колеса и приводился в действие тросами. Ближайший современный аналог - это тормозные механизмы велосипедов.С распространением резиновых шин данный способ торможения стал абсолютно неэффективным, что привело к появлению клещевого колодочного тормоза.

Параллельно с колодочным тормозом появился ленточный механизм.

Гибкая металлическая лента охватывала тормозной барабан. При торможении, посредством рычагов, лента натягивалась, что приводило к затормаживанию колес. Данная система довольно долго использовалась еще и в качестве стояночного тормоза.

В 1910-20-х годах стали появляться барабанные тормоза, которые по своему принципу работы соответствуют современным. Однако, за это время существенно изменились тормозные приводы, пройдя свой путь от раздельного механического до совмещенного гидравлического. Впервые гидравлическая система была применена в 1921 году Малкольмом Локхидом.

Примерно в конце 1920-х конструкторы начали реализовывать системы, снижающие усилие на педаль тормоза. Ввиду сложности конструкции, усилители тормозов использовались только на автомобилях класса люкс.

Их широкое распространение пришлось на 1950-е годы. Этому развитию послужило увеличение скоростных характеристик и динамических качеств автомобилей.

В конце 1950-х начали серийно устанавливать дисковые тормоза. В данной системе колодки прижимаются не к внутренней поверхности барабана, а к наружным плоскостям диска. Этот тормоз конструктивно проще барабанного, обладает лучшей эффективностью, меньшей массой, и он проще в обслуживании. В усовершенствованном виде такие тормоза используются до сих пор.

Гидравлическая тормозная система.

Получила распространение в 1930-е годы, как альтернатива механическим тормозам. Системы того времени отличались простотой своей конструкции. В тормозном приводе использовались: главный тормозной цилиндр, тормозные трубки и 2 рабочих цилиндра (по одному на каждое заднее колесо). В качестве жидкости использовалось растительное масло. Совершенствование данной системы проходило сразу в нескольких направлениях. Улучшение качества энергоносителя - переход от жидкости на основе растительного масла к жидкости на основе спирта и глицерина, а затем к гликолевым и силиконовым жидкостям. Следующее улучшение - практически повсеместное появление усилителя тормозов - сначала гидро-вакуумного, затем вакуумного. И самое важное нововведение - появление двухконтурной тормозной системы. Дело в том, что при потере герметичности любого из элементов одноконтурной системы, тормоза полностью теряли свою работоспособность. Если же сломается какой-либо элемент двухконтурной системы, то в качестве резервной тормозной системы продолжит работать один из контуров.

Двухконтурная гидравлическая тормозная система.

Существует несколько основных способов разделить тормозную систему на контуры: поосевой, диагональный и полный. Рассмотрим каждый подробнее.

1. Поосевая система - один контур на передние колеса, второй контур - на задние. Это наиболее простой способ, часто применяемый на автомобилях классической компоновки, например, ВАЗовская «классика». К его достоинствам можно отнести отсутствие увода в сторону при торможении с одним рабочим контуром. Однако, есть важный недостаток - при обрыве переднего контура эффективность торможения значительно падает (примерно на 65%).

2. Диагональная система - один контур на переднее левое и заднее правое колеса, второй контур - на переднее правое и заднее левое. К положительным сторонам этого способа можно отнести равномерное распределение нагрузки между контурами. То есть, не зависимо от того, какой контур выйдет из строя, эффективность торможения упадет ровно на 50%.

Главный недостаток - увод от прямолинейного движения при торможении после обрыва одного из контуров. Это связано с тем, что эффективность работы передних тормозных механизмов значительно выше, чем в задних. Данный тип разделения применим в большинстве современных автомобилей.

3. Полная система - значительно сложнее двух предыдущих. Один из контуров работает на все 4 колеса, второй контур - только на передние. При этом, передние тормозные механизмы имеют минимум по 2 полностью независимых цилиндра. Система нашла свое применение на автомобилях Москвич, Волга, Нива.

Выше говорилось, что эффективность передних тормозов легковых автомобилей значительно выше, чем в задних. Поскольку при торможении автомобиля центр тяжести смещается вперед, нагрузка на переднюю ось возрастает, а на заднюю ось - уменьшается. Соответственно задние колеса имеют худшее сцепление с дорогой, чем передние и при большом тормозном усилии могут сорваться в юз. Это особенно опасно на скользкой дороге или при торможении во время прохождения поворота.

Один из самых простых способов борьбы с этой проблемой - применение на задней оси автомобиля тормозных систем со сниженной эффективностью. Например, на переднюю ось устанавливаются тормозные диски на 14 дюймов, а на заднюю - на 12. Более надежный способ - применение регулятора тормозных усилий. Впервые в отечественном автомобилестроении данный элемент применен на Жигулях ВАЗ-2101. Принцип его работы был не совсем понятен рядовым автолюбителям, поэтому его в народе прозвали «колдун». Регулятор имеет в своей конструкции клапан, частично перекрывающий тормозную жидкость и снижающий ее давление. Регулятор обычно закрепляют под днищем автомобиля, а от клапана ведут тягу к задней балке. При торможении автомобиля его задняя подвеска разгружается, увеличивается расстояние между днищем и балкой, а тяга перекрывает клапан, снижая тормозное усилие. Существуют регуляторы, снижающие усилие постоянно, не зависимо от загруженности подвески. Такие регуляторы ранее применялись на ВАЗ-1111; в настоящее время нашли применение на корейских автомобилях эконом-класса.

Стояночная тормозная система.

На большинстве современных легковых автомобилей применяют механический стояночный тормоз, представляющий собой рычаг и систему тросов.

Если задние тормоза барабанные, то тросы присоединяются к распоркам колодок. При наличии на задней оси дисковых механизмов, осуществить механический способ подключения стояночной тормозной системы сложно, поэтому часто применяют отдельные барабанные стояночные механизмы.

В автоспорте нашел применение гидравлический тормозной привод. При его применении давление жидкости передается на задний контур поосевой тормозной системы или на задние магистрали диагональной системы (причем, в обход регулятора тормозных усилий). Гидравлический привод обладает большей эффективностью, чем механический, и позволяет точно дозировать усилие. Поэтому его используют для увода автомобиля в управляемый занос. Однако, эта система не подходит для повседневного использования, так как не позволяет оставить машину на длительной стоянке. Дело в том, что давление в системе постепенно снижается и колодки отпускаются.

Проверка технического состояния тормозных систем.

Для проверки стояночной системы в «гаражных» условиях рычаг затягивают до упора, включают первую передачу и плавно отпускают сцепление. Если система работает, то двигатель заглохнет.

Проверка рабочей тормозной системы в «домашних» условиях малоэффективна. Ее начинают с осмотра. Оценивают уровень тормозной жидкости в бачке, проверяют систему на отсутствие подтеков жидкости. При нажатии педали тормоза во время движения, должны блокироваться все колеса. При этом автомобиль не должно вести в сторону, недопустимы вибрации педали тормоза и ее провалы, срабатывание тормоза не с первого «качка», появление посторонних скрипов и увеличение тормозного пути.

Для более точной диагностики необходимо обращаться в сервисный центр. Полную проверку необходимо проводить не реже, чем через каждые 50000 км.