ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ
Тормозная система автомобиля служит для снижения его
скорости, остановки и удержания на месте на стоянке. 
Тормозное управление является важнейшим средством
обеспечения активной безопасности автомобиля. Требования
к тормозным системам регламентированы государственным
стандартом и международными правилами.
Требования к тормозным системам следующие:
• минимальный тормозной путь;
• сохранение устойчивости при торможении;
• стабильность тормозных свойств при неоднократных
торможениях;
• минимальное время срабатывания тормозного привода;
• пропорциональность между усилием на педаль и приводным
моментом;
• малое усилие на тормозной педали при ее ходе 80...
180 мм;
• отсутствие органолептических (слуховых, обонятельных)
явлений;
• надежность всех элементов тормозных систем; основные
элементы должны иметь гарантированную прочность,
не должны выходить из строя на протяжении
гарантированного ресурса, должна быть предусмотрена сигнализация, оповещающая водителя о неисправности
тормозной системы.
Общее устройство, виды и принцип действия
тормозных систем
В соответствие с ГОСТ 22895-77 тормозное управление автомобиля
должно включать следующие тормозные системы:
• рабочую;
• запасную;
• стояночную;
• вспомогательную (тормоз-замедлитель).
Рабочая тормозная система используется при всех режимах
движения автомобиля для снижения его скорости до
полной остановки. Приводится в действие усилием ноги водителя,
прилагаемым к педали ножного тормоза. Обладает
наибольшей эффективностью из всех типов тормозных систем.
Запасная тормозная система предназначена для остановки
автомобиля в случае отказа основной рабочей системы.
Обладает несколько меньшим тормозящим действием, чем
рабочая система. Чаще всего функции запасной тормозящей
системы может выполнять исправная часть (контур) рабочей
тормозной системы либо полностью стояночная система.
Стояночная тормозная система служит для удержания
остановленного автомобиля на месте, чтобы исключить его
самопроизвольное движение. Управляется стояночная тормозная
система рукой водителя через рычаг ручного тормоза.
Вспомогательная тормозная система обязательна для
автобусов полной массой свыше 5 т и грузовых автомобилей
полной массой свыше 12 т. Предназначена для торможения
на длительных спусках. Должна поддерживать скорость
30 км/ч на спуске с уклоном 7% протяженностью 6 км. На
ряде автомобилей тормозом-замедлителем является двигатель,
выпускной трубопровод которого перекрывается специальной
заслонкой. Кроме того, замедление может осуществляться
при переводе двигателя в компрессионный режим.
В общем виде тормозная система состоит из:
• тормозного механизма;
• тормозного привода.
Тормозные механизмы при работе системы препятствуют
вращению колес, в результате между колесами и дорожным
полотном образуется тормозная сила, останавливающая
автомобиль. Тормозные механизмы размещаются непосредственно
на передних и задних колесах автомобиля.
Тормозной привод передает усилие от ноги водителя на
тормозные механизмы.
Механический тормозной привод в качестве привода рабочей
тормозной системы в настоящее время совершенно не
применяется.
Тормозной гидропривод применяется на всех легковых
автомобилях и на грузовых автомобилях полной массой до
7,5 т, в сочетании с пневмоприводом гидропривод применяется
и на автомобилях большой массы («Урал»-4320).
Гидропривод состоит из:
• главного тормозного цилиндра;
• рабочих тормозных цилиндров;
• гидровакуумного усилителя;
• трубопроводов;
• педали тормоза с элементами крепления.
При нажатии на педаль тормоза поршень главного цилиндра
давит на жидкость, которая перетекает по трубопроводам
к колесным рабочим цилиндрам. Поскольку жидкость
практически не сжимается, она передает усилие нажатия
тормозным механизмам колес. Тормозные механизмы преобразуют
это усилие в сопротивление вращению колес и
вызывают торможение автомобиля. Если педаль тормоза
отпустить, жидкость перетечет по трубопроводам обратно к
главному тормозному механизму и колеса растормаживаются.
Гидровакуумный усилитель облегчает создание дополнительного
усилия, передаваемого на тормозные механизмы,
и облегчает управление тормозной системой.
Для повышения надежности тормозных систем автомобиля
в приводе применяют различные устройства, позволяющие
сохранить ее работоспособность при частичном отказе
тормозной системы. Например, разделитель, который автоматически
отключает при торможении неисправную часть
тормозного привода в момент отказа.
Тормозные механизмы колес
В тормозных системах автомобилей наиболее распространены
фрикционные тормозные механизмы, принцип действия
которых основан на силах трения вращающихся деталей
о невращающиеся. По форме вращающейся детали тормозные
механизмы делятся на дисковые и барабанные.
Дисковые тормозные механизмы применяют
главным образом на легковых автомобилях; на автомобилях
большого класса — на всех колесах, на автомобилях
малого и среднего классов — чаще только на передних колесах
(на задних колесах применяются барабанные тормозные
механизмы). В последнее время дисковые тормозные механизмы
нашли применение на грузовых автомобилях ряда
зарубежных фирм.
Тормозной диск закреплен на ступице переднего колеса,
а скоба, выполненная из высокопрочного чугуна, крепится
при помощи кронштейна на фланце поворотного кулака.
Тормозные легкосъемные колодки помешены в пазах скобы.
В скобе имеются два рабочих тормозных алюминиевых
цилиндра, размещенных по обе стороны тормозного диска.
При раздельном или дублированном приводе передних и
задних тормозных механизмов часто в скобе размешают по
два цилиндра с каждой стороны (A3ЛK-2140). Цилиндры
сообщаются между собой при помощи соединительной трубки.
Установленные в цилиндрах стальные поршни уплотняются
резиновыми кольцами, которые благодаря своей упругости
возвращают поршни в исходное положение при растормаживании
колес. В то же время при износе колодок они
позволяют поршню переместиться, сохранив между колодкой
и диском зазор номинальной величины (порядка 0,1 мм).
В дисковом тормозном механизме с плавающей скобой
скоба может перемещаться в пазах кронштейна, закрепленного
на фланце поворотного кулака. В том случае цилиндр
(в некоторых конструкциях — два или три) расположен с одной
стороны.
Появились конструкции дисковых тормозных механизмов
с качающейся на маятниковом подвесе скобой и односторонним
расположением цилиндра (цилиндров). Такая
конструкция исключает возможность заедания скобы, наблюдающегося
иногда в конструкциях с плавающей скобой.
Барабанный тормозной механизм с гидравлическим приводом
состоит из двух колодок с фрикционными
накладками, установленных на опорном диске. Нижние концы
колодок закреплены шарнирно на опорах, а верхние упираются
через стальные сухари, колодки в поршни разжимного
колесного рабочего цилиндра. Стяжная пружина прижимает
колодки к поршням цилиндра, обеспечивая зазор между
колодками и тормозным барабаном в нерабочем положении
тормоза. При поступлении жидкости из привода в колесный
рабочий цилиндр его поршни расходятся и раздвигают колодки
до соприкосновения с тормозным барабаном, который вращается
вместе со ступицей колеса. Возникающая сила трения
колодок о барабан вызывает затормаживание колеса. После
прекращения давления жидкости на поршни рабочего цилиндра
стяжная пружина возвращает колодки в исходное положение
и торможение прекращается.
В другой конструкции барабанного механизма шарнирные
опоры колодок располагаются на противоположных сторонах
тормозного диска, и привод каждой колодки выполняется отдельным рабочим цилиндром. В этой конструкции
достигается большой тормозной момент и равномерность
изнашивания колодок автомобиля.
Барабанный тормозной механизм с пневматическим приводом
отличается от механизма с гидравлическим
приводом конструкцией разжимного устройства, выполненного
по типу не используемого в настоящее время механического
привода тормозного механизма. Для разведения колодок
в нем используется разжимной кулак, приводимый в
движение рычагом, посаженным на ось разжимного кулака.
Рычаг отклоняется усилием, возникающим в пневматической
тормозной камере, которая работает от централизованной
системы сжатого воздуха. Возврат колодок в исходное
положение при растормаживании происходит за счет действия
стяжной пружины. Нижние концы колодок закреплены
на эксцентриковых кольцах, которые обеспечивают регулировку
зазора между нижними частями колодок и барабаном.
Верхние части колодок подводятся к барабану при регулировке
зазора с помощью червячного механизма.
Элементы тормозных механизмов.
Тормозные барабаны для легковых и грузовых автомобилей
малой и средней грузоподъемности обычно изготовляют
биметаллическими: стальной диск, залитый чугунным
ободом (ГАЗ-3102, (ГАЗ-53, ВАЗ-2105); тормозной барабан
из алюминиевого сплава с залитым внутрь чугунным кольцом
(ВАЗ-2101). На грузовых автомобилях большой грузоподъемности
применяют литые тормозные барабаны, главным
образом из серого чугуна (КамАЗ, ЗИЛ).
Опорные тормозные диски, как правило, выполняют
штампованными из листовой стали.
При гидроприводе рабочие тормозные цилиндры в барабанных
тормозных механизмах изготовляются из серого
чугуна, поршни — из алюминиевого или цинкового сплава;
в дисковых тормозных механизмах рабочие цилиндры
для лучшего теплоотвода выполняют из алюминиевого
сплава.
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 распространение
получают безасбестовые накладки ввиду их экологической
чистоты. Применяют иногда и пластмассовые
фрикционные накладки, в состав которых входит эбонит и
другие компоненты. На отечественных автомобилях для дисковых
и барабанных тормозных механизмов применяют накладки
из материала АК (асбокаучуковая композиция).
Тормозные колодки выштамповываются из листовой
стали. Иногда на грузовых автомобилях применяются литые
чугунные колодки (ЗИЛ-431410). Накладки прикрепляют
к колодкам заклепками, редко болтами, а на легковых
автомобилях чаще всего приклеивают.