Тормозная система автомобиля

ФГАОУ ВПО УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Кафедра защиты в чрезвычайных ситуациях

Домашняя работа

по теме : " Тормозная система автомобиля"

Студент Рыжакова В.А.

Группа ФО-320 201

Преподаватель Кот А.М.

Екатеринбург — 2014

1. Назначение тормозной системы

1.1 Классификация тормозных систем

1.2 Требования к тормозным системам

2. Общее устройство тормозной системы

2.1 Тормозной механизм. Виды тормозных механизмов

2.2 Тормозной привод. Виды тормозных приводов

2.3 Тормозная жидкость. Виды тормозных жидкостей

2.3.1 Меры безопасности относительно тормозной жидкости

2.4 Материалы, применяемые в тормозных системах

3. Принцип работы тормозной системы

3.1 Принцип работы гидравлической рабочей системы

3.2 Принцип работы антиблокировочной системы

4. Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию тормозной системы

4.1 Перечень возможных неисправностей тормозной системы

4.2 Системы активной безопасности Заключение Список используемых источников

На сегодняшний день, большинство людей имеют в пользовании личный автомобиль. Тема моего реферата важна, так как эксплуатация любого транспортного средства допускается в том случае, если он имеет исправную тормозную систему. Способность к принудительному снижению скорости и быстрой остановке — важнейшее свойство машины, влияющее на ее эксплуатационные показатели (производительность, расход топлива и другие показатели) и имеющее большое значение для безопасности движения. Техническое состояние тормозной системы существенно влияет на безопасность движения.

Тормозная система автомобиля — это, в первую очередь, безопасность, поэтому ей необходимо уделять самое серьезное внимание, своевременно производить техническое обслуживание и грамотно эксплуатировать. В случае неожиданной поломки тормозной системы во время эксплуатации автомобиля последствия могут быть весьма плачевными для водителя транспортного средства и для окружающих.

В наше время разрабатываются всё новые и новые системы безопасности для предотвращения аварийных ситуаций, связанные с тормозной системой.

Объектом данного исследования является тормозная систем машин.

Предмет исследования — назначение и общее устройство.

Целью данной работы является изучение принципа работы составляющих тормозной системы, ее назначение и устройство.

Для выполнения цели необходимо рассмотреть следующие задачи:

1.Назначение тормозной системы.

2.Устройство тормозной системы.

3.Принцип работы составляющих тормозной системы.

1. Назначение тормозной системы

Тормозная система служит для снижения скорости и быстрой остановки автомобиля, а также для удержания его на месте при стоянке. Наличие надежных тормозов позволяет увеличить среднюю скорость движения, а, следовательно, эффективность при эксплуатации автомобиля. К тормозной системе автомобиля предъявляются высокие требования. Она должна обеспечивать возможность быстрого снижения скорости и полной остановки автомобиля в различных условиях движения. На стоянках с продольным уклоном до 16% полностью груженый автомобиль должен надежно удерживаться тормозами от самопроизвольного перемещения. Современный автомобиль оборудуется рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной тормозными системами.

1.1 Классификация тормозных систем

1.Рабочая тормозная система — предназначена для регулирования скорости движения транспортного средства и его остановки. Рабочая тормозная система приводится в действие нажатием на педаль тормоза, которая располагается в ногах у водителя (исключение: автомобили для обучения принципам вождения, дополнительная группа педалей располагается в ногах у инструктора, а также нередко — модели, предназначенные для использования инвалидами, или переоборудованные для них). Усилие ноги водителя передаётся на тормозные механизмы всех четырёх колёс. Эффективность действия рабочей тормозной системы самая большая по сравнению с другими типами тормозных систем.

2.Запасная тормозная система — предназначена для остановки транспортного средства при выходе из строя рабочей тормозной системы. Она оказывает меньшее тормозящее действие на автомобиль, чем рабочая система.

3.Стояночная тормозная система — предназначена для удержания транспортного средства на дороге в неподвижном состоянии. Используется не только на стоянке, она также применяется для предотвращения скатывания транспортного средства назад при старте на подъёме. На некоторых автомобилях стояночный тормоз действует на трансмиссию, а не на тормозные механизмы колес. Как правило, такая конструкция встречается на внедорожниках и грузовиках. Раньше практиковался способ, при котором стояночный тормоз блокирует вращение карданного вала. Например, такой тормоз применялся на «Волге» ГАЗ-21. По терминологии тех лет, такой тормоз назывался «центральным». На современных автомобилях практически не используется.

Управляется стояночная тормозная система рукой водителя через рычаг ручного тормоза. Иногда стояночная система приводится в действие ногой от специальной педали. Удержание транспортного средства на уклоне должно производиться как на участке подъема так и участка спуска дороги. Стояночная система должна удерживать автомобиль или прицеп (полуприцеп) на уклоне определенной величины неограниченно долгое время. В связи с этим использование, например, гидравлического привода или пневматического привода в тормозных механизмах стояночной системы невозможно из-за опасности утечки жидкости или воздуха с течением времени. Привод тормозных механизмов стояночной системы у современных транспортных средств может быть механическим, от рычага (педали) через тросы (тяги) и рычаги, электрическим, пневматическим и т. д. Для обеспечения тормозной эффективности достаточно использовать тормозные механизмы наиболее нагруженной оси или нескольких осей транспортного средства. Обычно для этой цели используют заднюю ось или заднюю тележку грузового автомобиля или автобуса, заднюю ось или две задние оси соответственно двухили трехосного полуприцепа. На легковых автомобилях и прицепах нагрузка на переднюю и заднюю оси распределяется почти одинаково. Поэтому у них стояночная система обычно выполнена с использованием задних, неуправляемых колес, что конструктивно несколько проще. Хотя принципиально возможна и технически реализована некоторыми фирмами стояночная тормозная система на передних колесах легкового автомобиля (например, некоторые автомобили Citroen).

4.Вспомогательная тормозная система — предназначена для длительного поддержания постоянной скорости (на затяжных спусках) за счёт торможения двигателем, что достигается прекращением подачи топлива в цилиндры двигателя и перекрытием выпускных трубопроводов.

Транспортное средство при движении под уклон начинает постепенно разгоняться, достигая скорости, опасной с точки зрения водителя для безопасного движения. Водитель притормаживает, используя рабочую тормозную систему, снижая скорость до безопасной. Через некоторое время автомобиль вновь разгоняется и цикл притормаживания повторяется. За путь движения с перевала длиной 5−20 километров циклы притормаживания рабочей системой многократно повторяются. Это сопровождается износом шин, тормозных накладок и — самое главное — увеличением температуры тормозных механизмов, в первую очередь тормозных накладок. При разогреве накладок тормозных механизмов снижается коэффициент трения накладки о тормозной барабан, а следовательно, и тормозная эффективность тормозного механизма. В результате эффективность торможения автомобиля в начале спуска с горы и в конце, при прочих равных условиях, совершенно различная. Резкое ухудшение тормозных свойств автомобиля с горячими тормозными механизмами может привести к дорожно-транспортному происшествию с тяжелыми последствиями. Поэтому была разработана для тяжелых автомобилей и автопоездов такая тормозная система, которая обеспечивает длительное движение на спуске с небольшой постоянной скоростью без использования (и разогрева) механизмов рабочей тормозной системы. Последние должны оставаться в холодном состоянии и готовности выполнить в любой момент торможение с максимальной эффективностью. Такой системой является вспомогательная (второе название — износостойкая) тормозная система. Вспомогательная система не может снизить скорость автомобиля до нуля. По нормативным документам эффективность вспомогательной тормозной системы считается достаточной, если на уклоне в 7% длиной 7 километров скорость автомобиля поддерживается на уровне (30±5) километров в час.

Совокупность всех тормозных систем называют системой тормозного управления. Допускается не оборудовать тормозным управлением прицепы весом менее 750 килограмм.

1.2 Требования к тормозным системам

К тормозному управлению предъявляются повышенные требования, так как оно является важнейшим средством обеспечения активной безопасности автомобиля. Требования к тормозным системам автотранспортных средств установлены в нескольких российских и международных нормативных документах. Основными из них являются ГОСТ Р 41.13−99 (так называемые Правила № 13 Европейской Экономической Комиссии ООН), ГОСТ Р 41.13Н-99, ГОСТ Р 51 709−2001, ГОСТ 4364–88, ОСТ 37.001.067−86. Большая часть этих документов устанавливает требования к эффективности тормозов новых автомобилей. В ГОСТ Р 51 709−2001 указывается, каким требованиям должны отвечать тормозные системы автомобилей в эксплуатации. Тормозные требования к ним менее жесткие, чем к новым автомобилям.

В техническом плане требования к тормозным системам следующие: — обеспечение минимального тормозного пути, максимального установившегося замедления или тормозной силы на колесах; — удержание транспортного средства на уклоне определенной величины на стоянке; — сохранение устойчивости при торможении (критериями устойчивости служат линейное отклонение, угловое отклонение, угол складывания автопоезда); — стабильность тормозных свойств при неоднократных торможениях, при которых происходит разогрев тормозных механизмов; — минимальное время срабатывания тормозного привода; — следящее действие тормозного привода, т. е. пропорциональность между усилием на педали (рычаге) и тормозным моментом на колесе; — малая работа управления тормозными системами (усилие на тормозной педали, в зависимости от назначения автотранспортного средства, должно быть не более 500−700 Н; ход тормозной педали 80−180 миллиметров); — поддержание установившейся скорости при движении на затяжном спуске (для вспомогательной тормозной системы); — отсутствие полного блокирования (юза) колес; — неравномерность действия тормозов левого и правого колес одной оси не должна превышать определенной величины; — отсутствие раздражающих органолептических явлений при торможении (скрип, неприятный запах); — повышенная надежность всех элементов тормозных систем, основные элементы которых не должны выходить из строя на протяжении гарантированного ресурса. Должна быть также предусмотрена сигнализация, оповещающая водителя о неисправностях в системе тормозного управления. Рабочая тормозная система автомобиля обычно приводится в действие ножной тормозной педалью. На автомобилях, специально предназначенных для управления водителями-инвалидами без обеих ног, рабочая тормозная система приводится в действие рукой от специального рычага, закрепленного на руле. На прицепах и полуприцепах рабочая система приводится в действие по гидравлическому, пневматическому или электрическому сигналу, поступающему от тормозной системы автомобиля-тягача в момент начала его торможения.

Существуют также тормозные системы прицепов, в которых рабочая система начинает срабатывать вследствие набегания (накатывания) прицепа на тормозящий тягач, при котором возникает сила сжатия в сцепке. Такая тормозная система прицепа называется тормозом наката.

2. Общее устройство тормозной системы

2.1 Тормозной механизм. Виды тормозных механизмов

В общем виде тормозная система состоит из тормозных механизмов и их привода.

1.Тормозной механизм (схема 1) — предназначен для создания тормозного момента, необходимого для замедления и остановки автомобиля. На автомобилях устанавливаются фрикционные тормозные механизмы, работа которых основана на использовании сил трения. Наиболее распространенное место размещения тормозного механизма — внутри колеса, поэтому такие механизмы называются колесными. Иногда тормозные механизмы располагаются в трансмиссии автомобиля, например за коробкой передач или раздаточной коробкой, перед главной передачей или на полуосях. Такие механизмы называются трансмиссионными.

схема 1

1.тормозная колодка заднего тормозного механизма (барабанного);

2.тормозной цилиндр заднего колеса;

3.педаль тормоза;

4.шток с поршнем;

5.тормозной бачок;

6.главный тормозной цилиндр;

7.тормозная колодка переднего тормозного механизма (дискового);

8.колесный тормозной цилиндр;

9.трубопровод передних колес;

10.трубопровод задних колес.

В зависимости от конструкции фрикционной части различают барабанные и дисковые тормозные механизмы.

Тормозной механизм состоит из вращающейся и неподвижной частей. В качестве вращающейся части барабанного механизма используется тормозной барабан, неподвижной части — тормозные колодки или ленты.

Вращающаяся часть дискового механизма представлена тормозным диском, неподвижная — тормозными колодками. На передней и задней оси современных легковых автомобилей устанавливаются, как правило, дисковые тормозные механизмы.

1)Барабанный тормозной механизм. Тормозной щит жестко крепится на балке заднего моста автомобиля, а на щите, в свою очередь, закреплен рабочий тормозной цилиндр. При нажатии на педаль тормоза поршни в цилиндре расходятся и начинают давить на верхние концы тормозных колодок. Колодки в форме полуколец прижимаются своими накладками к внутренней поверхности круглого тормозного барабана, который при движении автомобиля вращается вместе с закрепленным на нем колесом. Торможение колеса происходит за счет сил трения, возникающих между накладками колодок и барабаном. Когда же воздействие на педаль тормоза прекращается, стяжные пружины оттягивают колодки на исходные позиции.

Преимущества барабанных тормозов:

- низкая стоимость, простота производства;

- обладают эффектом механического самоусиления. Благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.

Их серьезный недостаток — не очень эффективное рассеяние тепла, поскольку фрикционные накладки находятся внутри барабана. К тому же чрезмерный нагрев может привести к деформации барабана, вследствие чего прилегание накладок к нему становится неравномерным. Нагрев накладок и неравномерное прилегание снижают тормозящее действие при многократном использовании тормозов.

Применение оребренных алюминиевых барабанов, более широких и длинных накладок, усиленных не деформирующихся барабанов и металлизованных накладок, не подверженных действию перегрева, частично решает проблему постепенного уменьшения тормозящего действия.

2)Дисковый тормозной механизм состоит из закрепленного на колесе стального диска, суппорта с колодками, тормозных цилиндров и поршня цилиндра. С одной стороны диск как бы охватывает суппорт. В суппорте с двух сторон расположены тормозные цилиндры, которые поршнями упираются в тормозные колодки. Тормозные колодки свободно перемещаются по металлическим стержням. К тормозным цилиндрам подходят трубки, по которым из главного тормозного цилиндра поступает жидкость. Под ее давлением поршни в цилиндрах перемещаются и давят на тормозные колодки. Колодки с силой с двух сторон сжимают тормозной диск, и он перестает вращаться. А поскольку он жестко связан с колесом, то и колесо перестает вращаться.

На металлических колодках со стороны диска имеются тормозные накладки из специального материала, который не царапает диск и в то же время надежно его останавливает. Тормозная накладка — очень важная деталь. Если она износится, то металл колодки будет царапать тормозной диск. Тормоза в таком случае быстро выходят из строя.

Преимущества дисковых тормозов:

— при повышении температуры характеристики дисковых тормозов довольно стабильны, тогда как у барабанных снижается эффективность.

— температурная стойкость дисков выше, в частности, из-за того, что они лучше охлаждаются;

— более высокая эффективность торможения позволяет уменьшить тормозной путь;

— меньшие вес и размеры;

— повышается чувствительность тормозов;

время срабатывания уменьшается

— изношенные колодки просто заменить, на барабанных приходится предпринимать усилия на подгонку колодок чтобы одеть барабаны;

— около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски;

— температурные расширения не влияют на качество прилегания тормозных поверхностей.

2.2 Тормозной привод. Виды тормозных приводов

Тормозной привод обеспечивает управление тормозными механизмами. В тормозных системах автомобилей по виду энергоносителя различают следующие типы тормозных приводов: механический, гидравлический, пневматический, электрический и комбинированный.

ь Механический привод (рис. используется в стояночной тормозной системе. Механический привод представляет собой систему тяг, рычагов и тросов, соединяющую рычаг стояночного тормоза с тормозными механизмами задних колес. Он включает рычаг привода, тросы с регулируемыми наконечниками, уравнитель тросов и рычаги привода колодок.

На некоторых моделях автомобилей стояночная система приводится в действие от ножной педали, т.н. стояночный тормоз с ножным приводом. В последнее время в стояночной системе широко используется электропривод, а само устройство называется электромеханический стояночный тормоз.

Энергоноситель: твердые тела — тяги, рычаги, тросы. Недостатки: слишком податлив, склонен к появлению люфта, трению, что делает нелинейным, нестабильным и медленным.

ь Гидравлический привод является основным типом привода в рабочей тормозной системе. Конструкция гидравлического привода включает тормозную педаль, усилитель тормозов, главный тормозной цилиндр, колесные цилиндры, соединительные шланги и трубопроводы (рабочие контура).

Тормозная педаль передает усилие от ноги водителя на главный тормозной цилиндр. Усилитель тормозов создает дополнительное усилие, передаваемое от педали тормоза. Наибольшее применение на автомобилях нашел вакуумный усилитель тормозов.

Главный тормозной цилиндр создает давление тормозной жидкости и нагнетает ее к тормозным цилиндрам. На современных автомобилях применяется сдвоенный (тандемный) главный тормозной цилиндр, который создает давление для двух контуров. Над главным цилиндром находится расширительный бачок, предназначенный для пополнения тормозной жидкости в случае небольших потерь.

Колесный цилиндр обеспечивает срабатывание тормозного механизма, т. е. прижатие тормозных колодок к тормозному диску (барабану).

Для реализации тормозных функций работа элементов гидропривода организована по независимым контурам. При выходе из строя одного контура, его функции выполняет другой контур. Рабочий контур сейчас представляет из себя основной и вспомогательный. Например, вся система исправна, то значит работают оба, но при неисправности одного из них — другой будет работать.

Широко распространены три основные компоновки разделения рабочих контуров (рис.1):

ь 2 + 2 подключенных параллельно — задние + передние;

ь 2 + 2 подключенных диагонально — правый передний + левый задний и так далее;

ь 4 + 2 в один контур подключены два передних, а в другой тормозные механизмы всех колес.

1 — главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем;

2 — регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах;

3−4 — рабочие контуры.

Рис.1

На современных автомобилях в состав гидравлического тормозного привода включены различные электронные системы: антиблокировочная система тормозов, усилитель экстренного торможения, система распределения тормозных усилий, электронная блокировка дифференциала.

Энергоноситель: жидкость. Недостатки: угроза разгерметизации и попадания воздуха, чего трудно избежать (например, при составлении автопоезда), ненадёжность уплотнений, образование паровых пробок и «проваливание» педали с потерей эффективности торможения при закипании тормозной жидкости из-за нагрева тормозных механизмов при длительном торможении.

ь Пневматический привод используется в тормозной системе грузовых автомобилей, поездов и автобусов. Простейший пневматический тормозной привод автомобиля (а) состоит из ресивера, в который подается сжатый воздух из компрессора, крана, приводимого в действие от педали, и тормозной камеры, шток которой связан с разжимным кулаком тормозного механизма. При торможении поворотная пробка крана соединяет внутреннюю полость тормозной камеры с ресивером и сжатый воздух, воздействующий на диафрагму, приводит в работу тормозной механизм (б). Давление воздуха в тормозной камере устанавливается такое же, как в ресивере. При повороте пробки крана в другое положение (а) сжатый воздух выходит из камеры в атмосферу. Разжимной кулак возвращается в первоначальное положение и происходит растормаживание.

Преимущества: неограниченные запасы и дешевизну рабочего тела (воздух), сохранение работоспособности при небольшой разгерметизации, так как возможная утечка компенсируется подачей воздуха от компрессора, возможность использования на автопоездах для непосредственного управления тормозами прицепа, использование в других устройствах, таких как пневматический звуковой сигнал, привод переключения многоступенчатых коробок передач, усилитель сцепления, привод дверей автобуса, подкачка шин и тому подобное

Энергоноситель: газ или разрежение. Недостатки: большое время срабатывания вследствие медленного поступления сжатого воздуха к удаленным воздухонаполняемым объемам через трубопроводы с малым диаметром, сложность конструкции, большие масса и размеры агрегатов из-за относительно небольшого рабочего давления, возможность выхода из строя при замерзании конденсата в трубопроводах и аппаратах при отрицательных температурах.

ь Комбинированный привод (рис.2.) представляет собой комбинацию нескольких типов привода. При их разработке стремятся максимально использовать преимущества отдельных приводов и избежать недостатков, присущих им каждому в отдельности. Например, электропневматический привод.

Он представляет собой комбинацию электрического и пневматического приводов. Если в пневматическом приводе затормаживание колес и управление аппаратами осуществляется сжатым воздухом, то в электропневматическом приводе воздух используют только в первом случае. Управление всеми аппаратами осуществляется электрическим путем.

Рис 2. Схема электропневматического привода автомобиля-тягача: 1. модулятор ЭПП с датчиком давления воздуха; 2. блок управления; 3. тормозная камера; 4. электрический разъем ЭПП; 5. датчик АБС/ПБС; 6. комбинированный электропневматический тормозной кран; 7. датчик АБС

Преимущества: уменьшение времени срабатывания особенно удаленных осей прицепа или полуприцепа; уменьшение тормозного пути; оптимальное распределение тормозных сил между передними и задними колесами автомобиля; уменьшение сжимающих усилий в сцепке автопоезда за счет одновременности срабатывания тормозов на всех звеньях автопоезда; увеличение устойчивости автопоезда (снижение риска складывания); непрерывный контроль за исправностью элементов привода, осуществляемый бортовой диагностикой; возможность дальнейшей автоматизации управления движением автомобиля за счет использования электронного управления тормозами; упрощение привода, по сравнению с пневматическим, за счет объединения функций нескольких аппаратов в одном.

Энергоноситель: применяются несколько видов энергоносителей. Недостатки: сложные, без особой необходимости не применяют.

ь Электрический привод необходим на автопоездах, так как при этом достигается наиболее простой способ передачи энергии на большие расстояния при весьма малом времени на срабатывания тормозной системы.

Функциональные части:

ь Силовая часть или электропривод с разомкнутой системой регулирования.

ь Механическая часть.

ь Система управления электропривода.

Энергоноситель: ток, электромагнитное поле. Недостатки: на автомобилях, в силу дефицита электроэнергии не может быть достаточно мощным и применяется сегодня лишь для управления тормозами некоторых легковых прицепов. Массово применяется на трамвайных вагонах, где дефицита электроэнергии нет.

2.3 Тормозные жидкости. Виды тормозных жидкостей

Тормозная жидкость является одной из наиболее важных эксплуатационных жидкостей в автомобиле, от качества которой зависит надежность работы тормозной системы и безопасность. Ее основная функция — передача энергии от главного тормозного к колесным цилиндрам, которые прижимают тормозные накладки к тормозным дискам или барабанам. Тормозные жидкости состоят из основы (ее доля 93−98%) и различных добавок, присадок, иногда красителей (остальные 7−2%). По своему составу они делятся на минеральные (касторовые), гликолевые и силиконовые.

Минеральные (касторовые) — представляющие собой различные смеси касторового масла и спирта, например бутилового (БСК) или амилового спирта (АСК) имеют сравнительно невысокие вязкостно-температурные свойства, так как застывают при температуре −30…−40 градусов и закипают при температуре +115 градусов.

Такие жидкости обладают хорошими смазывающими и защитными свойствами, негигроскопичны, не агрессивны к лакокрасочным покрытиям.

Но они не соответствуют международным стандартам, имеют низкую температуру кипения (их нельзя применять на машинах с дисковыми тормозами) и становятся слишком вязкими уже при минус 20 °C.

Минеральные жидкости нельзя смешивать с жидкостями на другой основе, так как возможно набухание резиновых манжет, узлов, гидропривода и образование сгустков касторового масла.

Гликолевые тормозные жидкости, состоящие из спиртогликколевой смеси, многофункциональных присадок и небольшого количества воды. У них высокая температура кипения, хорошие вязкостные и удовлетворительные смазывающие свойства.

Основным недостатком гликолевых жидкостей является гигроскопичность (склонность поглощать воду из атмосферы). Чем больше воды растворено в тормозной жидкости, тем ниже ее температура кипения, больше вязкость при низких температурах, хуже смазываемость деталей и сильнее коррозия металлов.

Силиконовые тормозные жидкости, изготавливаемые на основе кремний-органических полимерных продуктов. Их вязкость мало зависит от температуры, они инертны к различным материалам, работоспособны в диапазоне температур от -100 до +350°С и не адсорбируют влагу. Их применение в частности ограничивают недостаточные смазывающие свойства. Основанные на силиконе жидкости несовместимы с другими.

Тормозные жидкости различных классов в основном применяются (таблица 1):

— DOT 3 — для относительно тихоходных автомобилей с барабанными тормозами или дисковыми передними тормозами; - DOT 4 — на современных быстроходных автомобилях с преимущественно дисковыми тормозами на всех колесах; - DOT 5 — на дорожных спортивных автомобилях, где тепловые нагрузки на тормоза значительно выше.

2.3.1 Меры безопасности относительно тормозной жидкости

Хранить любую тормозную жидкость нужно только в герметично закрытой емкости, чтобы она не контактировала с воздухом, не окислялась, не набирала влагу и не испарялась.

Тормозные жидкости, как правило, являются горючими или легковоспламеняющимися. Курить при работе с ними запрещено. Тормозные жидкости ядовиты — даже 100 см³ ее, попавшие внутрь организма (некоторые жидкости пахнут спиртом и их можно принять за алкогольный напиток), могут привести к смерти человека. В случае заглатывания жидкости, например при попытке откачать часть ее из бачка главного цилиндра, нужно немедленно промыть желудок. Если жидкость попала в глаза, необходимо обильно промыть их струей воды. И в любом случае следует обратиться к врачу.

2.4 Материалы, применяемые в тормозных системах

Сталь и чугун. Оказывается, к материалу диска предъявляется много требований. Кроме очевидной прочности и высокого коэффициента трения это еще и стабильность характеристик при нагреве, высокая теплопроводность, большая теплоемкость, стойкость к тепловому удару вследствие быстрого и сильного нагрева, а так же низкая способность к адгезии, дабы пары трения не прилипали друг к другу. Среди металлов этим требованиям в некоторой степени отвечают отдельные сорта стали и чугуна. И все же падение коэффициента трения по мере нагрева и склонность к короблению ограничивают температуру таких тормозов на уровне 500 °C.

Керамика. Керамические диски способны выдержать нагрев едва ли не до 1000 °C, почти не снижая при этом коэффициент трения. Они в два раза легче стальных, не склонны к деформации при резкой смене температур и обладают ресурсом, исчисляющимся сотнями тысяч километров. Они имеют высокую стоимость — в среднем разница с обычными тормозами составляет несколько тысяч евро.

Карбон. Карбоновые диски получили широкое распространение в автоспорте, особенно в Формуле-1. Их главные преимущества над керамическими — примерно в пять раз меньший вес, рост коэффициента трения по мере нагрева и чуть большая предельная температура — около 1200 °C. Однако диапазон рабочих температур у них — от 300 до 650 градусов. Если нагрев недостаточен, то коэффициент трения мал, и торможение неэффективно, если же температура повышена, то карбон быстро окисляется и изнашивается. Именно поэтому гонщики Формулы-1 всегда греют тормоза перед стартом гонки, а сами тормоза оснащены специальными воздухозаборниками, захватывающими воздух для охлаждения со скоростью до 400 литров в секунду. Но и этого иногда оказывается недостаточно, и тогда на долгих интенсивных торможениях из колес болидов летит черная карбоновая пыль разрушающихся от перегрева дисков. В общем, исключительно гоночная технология, неприменимая в условиях обычных езды.

Также колодки — не менее важная деталь тормозов. В отличие от дисков, фрикционный материал колодки испытывает не столь разносторонние механические нагрузки (в основном это нагрузка на сдвиг и сжатие), а потому требования к прочности не столь высоки и для изготовления можно применять различные композитные материалы. В частности, используются составы, включающие в себя около десятка различных компонентов, каждый из которых отвечает за какое-либо свойство. Например, оксиды металлов повышают коэффициент трения и износостойкость, а графит предотвращает «схватывание». В качестве же армирующего компонента, основы, используют различные заменители асбеста (сам асбест ныне не применяется в связи с его канцерогенными свойствами). Все эти компоненты, взятые в определенной пропорции — в зависимости от требуемых характеристик — смешиваются с каким-либо связующим веществом (видом смолы или каучука), нагреваются и спрессовываются. На выходе — фрикционные накладки для колодок.

Армирование — способ увеличения несущей способности конструкции материалом, имеющим повышенные прочностные свойства относительно основного материала изделия.

3. Принцип работы тормозной системы

3.1 Принцип работы Гидравлической рабочей системы

Принцип работы тормозной системы рассмотрен на примере гидравлической рабочей системы.

При нажатии на педаль тормоза нагрузка передается к усилителю, который создает дополнительное усилие на главном тормозном цилиндре. Поршень главного тормозного цилиндра нагнетает жидкость через трубопроводы к колесным цилиндрам. При этом увеличивается давление жидкости в тормозном приводе. Поршни колесных цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам (барабанам).

При дальнейшем нажатии на педаль увеличивается давление жидкости и происходит срабатывание тормозных механизмов, которое приводит к замедлению вращения колес и появлению тормозных сил в точке контакта шин с дорогой. Чем больше приложена сила к тормозной педали, тем быстрее и эффективнее осуществляется торможение колес. Давление жидкости при торможении может достигать 10−15 МПа.

При окончании торможения (отпускании тормозной педали), педаль под воздействием возвратной пружины перемещается в исходное положение. В исходное положение перемещается поршень главного тормозного цилиндра. Пружинные элементы отводят колодки от дисков (барабанов). Тормозная жидкость из колесных цилиндров по трубопроводам вытесняется в главный тормозной цилиндр. Давление в системе падает.

Эффективность тормозной системы значительно повышается за счет применения систем активной безопасности автомобиля.

3.2 Принцип работы антиблокировочной системы

При экстренном торможении (особенно на мокром дорожном покрытии) значительное усилие на педаль тормоза может привести к блокировке колес. Сцепление шин с дорожным покрытием в этом случае резко ослабевает и управляемость падает с возникновением заноса. Это связано с тем, что при блокировке колеса весь запас по сцеплению колеса с дорогой используется в продольном направлении и оно перестает воспринимать боковые силы, которые удерживают автомобиль на заданной траектории (рис.3).

Торможение колеса без блокировки позволяет реализовывать как продольные силы Fu в контакте колеса с дорогой (торможение), так и поперечные Fs (управляемость, устойчивость). Кроме того, катящееся колесо имеет больший запас по сцеплению, чем заблокированное.

рис.3

В состав электронной антиблокировочной системы (рис.4) входят: — датчики (угловой скорости колеса, замедления и т. д.); — электронный блок управления, получающий информацию от датчиков, обрабатывающий ее и подающий сигналы на исполнительные механизмы и сигнальную лампу; — исполнительные механизмы (модуляторы давления рабочего тела). Для поддержания требуемого проскальзывания (пробуксовки) колес необходимо знать значения линейной скорости автомобиля в каждый момент времени, угловую скорость тормозящего колеса, рассчитывать скольжение и управлять модуляторами, установленными в тормозном приводе. С помощью модуляторов изменяют тормозное давление, поступающее к тормозным камерам или рабочим цилиндрам и тем самым регулируют тормозные силы на колесах.

Угловую скорость колеса определяют датчиками, установленными в ступице колеса, или, реже, в главной передаче. Датчик состоит из ротора в виде зубчатого диска (или перфорированного кольца), закрепленного на колесе, и катушки индуктивности, установленной неподвижно с некоторым зазором относительно зубцов диска. Линейную скорость автомобиля чаще всего определяют косвенным путем — перерасчетом значений, полученных от датчиков угловой скорости колес. Иногда, например, на полноприводных автомобилях линейную скорость рассчитывают по значению замедления в продольном направлении, определяемому с помощью датчика замедления. При достижении величины заданного относительного скольжения (порогового значения) блок управления подает соответствующую команду исполнительному механизму.

Рис. 4. Схема электронной АБС: 1 — датчик; 2 — замер скорости; 3 — модулятор; 4 — блок управления; 5 — тормозной цилиндр; 6 — замер давления

АБС должна обеспечивать:

1)минимальный тормозной путь (не менее 75% от максимально возможного); 2) устойчивость при торможении; 3) сохранение управляемости при торможении; 4) приспособляемость к изменяющимся внешним условиям, например сцеплению на сухой, мокрой и скользкой дороге (адаптивность); 5) плавное торможение, без рывков; 6) возможность торможения при выходе из строя АБС; 7) минимальный расход рабочего тела; 8) минимальное потребление электроэнергии; 9) помехоустойчивость по отношению к внешним магнитным полям; 10) сигнализацию при выходе из строя АБС, диагностику неисправности; общие требования (надежность, низкая стоимость и т. п.).

4. Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию тормозной системы

Тормозная система автомобиля — это, в первую очередь, безопасность, поэтому ей необходимо уделять самое серьезное внимание, своевременно производить техническое обслуживание и грамотно эксплуатировать. Есть несколько простых рекомендаций, которые помогут продлить срок службы тормозной системы, сделать ее более надежной и эффективной.

В первую очередь, необходимо следить за чистотой колодок и диска (или барабана), особенно опасны загрязнения пылью, песком и солью. Грязь в тормозах ухудшает их эффективность, а песок и подобные загрязнения приводят к усиленному (а к тому же и неравномерному) износу фрикционных накладок, диска и барабана. Поэтому тормозной механизм нужно регулярно чистить.

В теплое время года некоторую опасность представляют лужи — после проезда по воде эффективность тормозной системы снижается, поэтому тормозной механизм необходимо подсушить. Сделать это легко — нужно в движении несколько раз нажать на тормоз, колодки и диск (или барабан) нагреются, и вода быстрее испарится с них.

Неисправные тормоза необходимо как можно скорее ремонтировать. Это в равной степени относится и к приводу тормозов (могут выходить из строя магистрали, цилиндры и другие элементы), так и к тормозным механизмам. В частности, подлежат обязательной замене деформированные диски и барабаны. И, конечно же, необходимо менять колодки по мере их износа.

При установке новых колодок первые 200 км пробега рекомендуется аккуратно пользоваться тормозами, придерживаться спокойного стиля вождения и стараться полностью не выжимать педаль тормоза. Колодки и диск должны притереться, и только через 200−300 км пробега будет достигнута максимальная эффективность торможения.

Также нужно обратить внимание на то, что обслуживание и чистка тормозов могут оказывать негативное влияние на здоровье человека. Раньше в колодках активно применялся асбест, сейчас используются другие материалы, однако порошок, образующийся при истирании колодок и диска, тоже весьма опасен. Поэтому при чистке тормозных механизмов нельзя вдыхать пыль, а лучше пользоваться защитными средствами (маской или респиратором).

Своевременное обслуживание и грамотная эксплуатация тормозной системы значительно повышает безопасность езды на автомобиле.

4.1 Перечень возможных неисправностей тормозной системы

4.2 Системы активной безопасности

Основным предназначением систем активной безопасности автомобиля является предотвращение аварийной ситуации. При возникновении такой ситуации система самостоятельно (без участия водителя) оценивает вероятную опасность и при необходимости предотвращает ее путем активного вмешательства в процесс управления автомобилем.

Применение систем активной безопасности позволяет в различных критических ситуациях сохранять контроль над автомобилем или, другими словами, сохранить курсовую устойчивость и управляемость автомобиля.

Под курсовой устойчивостью понимается способность автомобиля сохранять движение по заданной траектории, противодействуя силам, вызывающим занос и опрокидывание.

Управляемость заключается в способности автомобиля двигаться в заданном водителем направлении.

Наиболее известными и востребованными системами активной безопасности являются:

· антиблокировочная система тормозов;

· антипробуксовочная система;

· система курсовой устойчивости;

· система распределения тормозных усилий;

· система экстренного торможения;

· система обнаружения пешеходов;

· электронная блокировка дифференциала.

Перечисленные системы активной безопасности конструктивно связаны и тесно взаимодействуют с тормозной системой автомобиля и значительно повышают ее эффективность. Ряд систем может управлять величиной крутящего момента через систему управления двигателем.

Заключение

На сегодняшний день, тема исследования моего реферата достаточно широко изучена. Тормозная система является очень важным средством обеспечения безопасности транспортного средства, и существуют документы, в которых указано довольно много требований к тормозным системам транспортных средств. Также разрабатывается большое количество систем в связи со стремительным развитием электронных систем управления (появлением новых видов входных устройств, повышением производительности электронных блоков управления).

Рассмотрев назначение тормозной системы я пришла к выводу, что тормозная система играет очень важную роль в эффективности эксплуатации машины и без нее существование автотранспортного средства невозможно.

Изучив устройство и принцип работы тормозной системы и ее частей, можно сделать вывод: тормозная система по своему устройству имеет довольно сложное строение. А также я выяснила, что существует масса различных видов частей тормозной системы, и в зависимости от этого различается принцип работы тормозной системы.

Говоря о техническом обслуживании и эксплуатации, необходимо отметить что тормозная система автомобиля — это, в первую очередь, безопасность, поэтому ей необходимо уделять самое серьезное внимание, своевременно производить техническое обслуживание и грамотно эксплуатировать. Своевременная проверка и ремонт приводит к наименьшим расходам и увеличивает срок службы составляющих деталей тормозной системы.

Мною были также рассмотрены причины неисправности тормозной системы и изучены способы их устранения. Помимо этого, в ходе исследования были даны рекомендации по эксплуатации и обслуживанию тормозной системы.

Предполагаю, что поставленные мной задачи в данном реферате полностью решены. И принцип работы тормозной системы, ее назначение и устройство рассмотрены в полном объеме.

гидравлический тормозной автомобиль привод

Список использованных источников

1.https://ru.wikipedia.org/wiki/Тормозная_система

2.http://wiki.zr.ru/Тормозная_система

3.http://systemsauto.ru/brake/brake.html

4.http://www.nissanoteka.ru/nt/Разновидности_тормозных_систем_автомобиля_и_принцип_их_работы

5.http://www.autoexpert.in.ua/ru/3187-barabanniy-tormoz.html

6.http://avto-i-avto.ru/ustrojstvo-avto/kakie-est-vidy-tormoznyx-avtomobilnyx-sistem-ob-ustrojstve-i-rabote.html

7. http://www.autoopt.ru/articles/products/4 040 032/