2 Тормозные системы, устанавливаемые на микроавтобусах Пежо — Боксер, их устройство и работа

Основная система.

На современных микроавтобусах устанавливают основные тормозные системы, состоящие из тормозного гидропривода («гидрожидкость») и тормозных механизмов.

При нажатии на тормозную педаль в гидроприводе основной тормозной системы возникает избыточное давление тормозной жидкости, которое обеспечивает срабатывание «колесных» тормозных механизмов.

Тормозной привод.

В гидропривод основной ТС входят:

• а) главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем или без него;
• б) регулятор давления в задних тормозных механизмах;
• в) рабочий контур (трубопровод диаметром 4−8 мм).

Рабочий контур соединяет между собой устройства гидропривода и тормозные механизмы.

Главный тормозной цилиндр предназначен для преобразования усилия, прилагаемого к педали тормоза, в избыточное давление тормозной жидкости и распределения его по рабочим контурам. Бачок с запасом тормозной жидкости может крепиться на главный тормозной цилиндр или вне его.

Вместе с главным тормозным цилиндром на большинстве автомобилей устанавливают вакуумные усилители, которые увеличивают силу, создающую давление в тормозной системе. Для этого используется разрежение, возникающее во впускном коллекторе двигателя.

Регулятор уменьшает давление в приводе тормозных механизмов задних колес. При торможении сила инерции движущегося автомобиля и противодействующая ей сила трения (точка приложения которой ниже центра тяжести автомобиля) создают продольный опрокидывающий момент. Мягкая передняя подвеска, реагируя на него, «проседает», а задние колеса «разгружаются». Поэтому даже при неэкстренном интенсивном торможении задние колеса могут блокироваться, что часто приводит к заносу автомобиля. В зависимости от изменения расстояния между элементами задней подвески и кузовом автомобиля (его продольного наклона) давление в приводе задних тормозов (по сравнению с передними) ограничивается. В результате блокировки задних колес (в зависимости от замедления и загруженности автомобиля) не происходит или она возникает значительно позже.

Рабочий контур, согласно требованиям ЕЭС, должен делиться на основной и вспомогательный. Если вся система исправна, то работают оба, но при разгерметизации одного — другой продолжает работать, становясь вспомогательным (аварийным). Наиболее распространены три компоновки разделения рабочих контуров (рисунок 1.12):

• 2 + 2 тормозных механизма, подключенных параллельно (передние + задние);
• 2 + 2 тормозных механизма, подключенных диагонально (правый передний + левый задний и т. д.);
• 4 + 2 тормозных механизма (в один контур подключены тормозные механизмы всех колес, а в другой только два передних).

Рис. 1.12 — Схема компоновки гидропривода:

1 — главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем; 2 — регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах; 3−4 — рабочие контуры Необходимо отметить, что на многих машинах в тормозной привод встраивают антиблокировочные системы «колесных» тормозных механизмов. АБС предназначена для недопущения блокировки всех четырёх колёс при экстренном торможении или торможении на скользкой дороге. В Европе уже введена в законодательном порядке установка АБС на автомобили.

Тормозные механизмы.

Все автомобильные тормозные механизмы правильно называть колодочными. В свою очередь, их разделяют по названиям «пар трения»: колодочно-дисковые (дисковые) и колодочно-барабанные (барабанные).

Наибольшее распространение на микроавтобусах Пежо в настоящее время получили дисковые тормозные системы, так как дисковые тормоза эффективнее барабанных в расчете на единицу площади трения и работают в более высоком температурном режиме. Однако на некоторых моделях дисковые тормозные системы устанавливаются на передние колеса, а на задние устанавливают барабанные.

Дисковые бывают с подвижным или неподвижным суппортом. Наибольшее распространение получили механизмы с подвижным суппортом, которые конструктивно исключают неравномерный износ колодок. Еще одной особенностью тормозного механизма с подвижным суппортом является меняющееся расстояние от его внешнего габарита до колесного диска в зависимости от износа колодок (рисунок 1.13). (а-изношенные колодки, б-новые колодки).

Рисунок 1.13 — Расстояние до колесного диска в зависимости от износа колодок.

При установке нестандартного колеса возможно задевание его о суппорт после смены тормозных колодок. Эффект самоподвода колодок обеспечивается манжетой поршня (есть и более сложные системы подвода колодок в дисковых тормозах).

Конструкция тормозных механизмов зависит от наличия или отсутствия в авто системы антиблокировки тормозов (АБС). Конструктивные отличия (на примере передних колес) показаны на рисунке 1.14.

Рисунок 1.14 -. Конструктивные отличия тормозных механизмов.

Принцип работы дисковых тормозов несложен. При нажатии на тормозную педаль поршни перемещаются в цилиндрах, прижимая соприкасающуюся с ними колодку к тормозному диску. При дальнейшем нарастании давления перемещается вся подвижная скоба, состоящая из корпуса цилиндров и рамы, прижимая к тормозному диску вторую колодку. При отпускании педали давление в системе гидропривода снижается, а поршни возвращаются в исходное положение под действием упругих свойств резиновых уплотнительных колец, надетых на поршни. По мере износа колодок поршни передвигаются относительно своих уплотнительных колец, а величина отхода сохраняется неизменной, что обеспечивает постоянный минимальный зазор между колодками и диском. По конструктивным особенностям дисковые тормоза эффективнее барабанных в расчете на единицу площади трения и работают в более высоком температурном режиме. Для лучшего отвода тепла из рабочей зоны часто используют вентилируемые диски. Увеличенная толщина вентилируемого диска позволяет разместить между поверхностями трения ребра жесткости, которые обеспечивают принудительную циркуляцию воздуха. При вращении создается центробежная сила, она заставляет поступающий воздух устремляться от центра к краям диска и нагретый воздух выбрасывается в окружающую среду, а вентилируемый диск охлаждается. Для того чтобы тормозная жидкость в цилиндре не закипела, используют пустотелые поршни, а накладки тормозных колодок делают термоизолирующими.

Барабанные тормозные механизмы устанавливают обычно на задние колеса. В процессе работы зазор между колодкой и барабаном увеличивается. Для его устранения предназначены разного рода механические регуляторы. Износ колодок компенсируется их самоподводкой, происходящей, как правило, при резком торможении. Теплоотвод в барабанных тормозных механизмах осуществляется через термопроводные колодочные накладки, массивную металлическую основу колодки и ребра охлаждения тормозного барабана.

На автомобилях возможны следующие сочетания дисковых и барабанных тормозных механизмов:

• а) четыре дисковых;
• б) два передних дисковых, два задних барабанных;
• в) четыре барабанных.

Вспомогательная система.

Вспомогательная тормозная система начинает действовать при разгерметизации одного из рабочих контуров (вытекает тормозная жидкость). В этом случае в бачке с тормозной жидкостью, разделенном на два независимых объема, уровень понижается до критической отметки. Далее он продолжает понижаться только в объеме неисправного контура, а объем исправного сохраняет критический уровень тормозной жидкости.

Стояночная система.

Стояночная тормозная система имеет механический привод на задние колеса. Рычаг стояночного тормоза соединяется тонким тросом с задними тормозными механизмами, в которых находится распорное устройство (планка с рычагом), приводящее в действие штатные колодки.

Регулировка стояночного тормоза обычно производится подтягиванием этого троса гаечкой, которая находится под рычагом. Если не удается отрегулировать можно подложить шайбы под гайку. Кроме того, на некоторых моделях задних барабанных тормозов возможна регулировка эксцентриком на рычаге тормозного механизма Антиблокировочная система.

Известно: если при экстренном торможении передние колеса блокируются, то автомобиль становится неуправляемым. Крутить руль в этом случае совершенно бесполезно. Опытный водитель тормозит прерывисто, давая колесам провернуться, что позволяет вырулить в нужную сторону и, может быть, объехать неожиданно возникшее препятствие. АБС как раз и предназначена для недопущения блокировки всех четырёх колёс при экстренном торможении или торможении на скользкой дороге.

Конструктивно АБС представляет собой совокупность датчиков, модуляторов и блока управления.

При торможении блок управления анализирует поступающую от датчиков информацию о реальной скорости автомобиля и угловой скорости вращения колес, отслеживает работу модуляторов (исполнительных механизмов), которые регулируют давление жидкости в том или ином колесном тормозном механизме, не давая ему заблокироваться в случае экстренного торможения.

Если в момент торможения какое-нибудь из колес блокируется, то датчик частоты вращения этого колеса даст информацию на компьютер, а он, в свою очередь, примет решение и подаст сигнал на основной блок, в результате, давление тормозной жидкости в тормозной магистрали снизится и колесо разблокируется. В этот момент датчик даст сигнал о том, что колесо снова вращается и давление в тормозной магистрали восстановится. Колесо вновь заблокируется и произойдет действие описанное выше. И так колесо будет то блокироваться, то разблокироваться, аналогично торможению на скользкой дороге прерывистыми нажатиями на педаль тормоза.

Таким образом, для любого состояния дорожного покрытия определяется режим «относительного скольжения», обеспечивающего минимальный тормозной путь, и полная блокировка колес становится невозможной при любом усилии на тормозную педаль.

Рисунок 1.15 — Схема антиблокировочной системы.

На рисунке 1.15 приведена функциональная схема типовой антиблокировочной системы. Электронасос 1 и аккумулятор давления 2: эти узлы необходимы, чтобы электроника смогла управлять тормозным усилием независимо от реакции водителя. Кроме того, электронному блоку управления 3 (на многих машинах, имеющих данную систему, можно его увидеть, заглянув под капот, этот блок соединён металлическими трубками с тормозным цилиндром и тормозной системой) надо «знать», вращаются ли в данный момент колеса и с какой скоростью. Эту информацию выдают датчики 4, контролирующие каждое колесо. Ведь может возникнуть ситуация, когда скользкое дорожное покрытие под одним из колес провоцирует его раннее блокирование. Тогда электронный блок управления по сигналу от этого колеса выдает команду ослабить тормозное усилие, предотвращая занос и разворот автомобиля. Правда, при этом тормозной путь будет таким, как если бы все колеса оказались на скользкой дороге. Но разработчики считают, что важнее в любом случае сохранить управляемость и возможность маневрирования. Последний из узлов антиблокировочной системы — блок электромагнитных клапанов (модуляторов) 5, которые, собственно, и управляют давлением жидкости. В каждом из контуров тормозной системы предусмотрено два клапана — впускной, который открывает путь жидкости из аккумулятора давления к рабочему цилиндру, когда надо увеличить тормозное усилие, и выпускной, позволяющий жидкости уйти обратно в бачок, когда давление надо ослабить. Эти клапаны при исправной антиблокировочной системе либо открываются поочередно, либо закрыты, если давление в контуре должно сохраняться неизменным. Наконец, важно знать, что в обесточенном состоянии впускные клапаны открыты, а выпускные — закрыты. Это позволяет при отказе АБС просто отключить ее и тормозить, как на обычном автомобиле.

О срабатывании антиблокировочной системы водитель узнаёт по загорающейся в этот момент соответствующей надписи на панели приборов и по толчкам в педаль тормоза. Если надпись на приборном щитке горит постоянно, то это говорит о том, что система или один из ее элементов неисправны. При неисправной антиблокировочной системе, тормозная система работает как обычная.